Letter 物理：二次元ボーズ気体におけるスケール不変性と普遍性の観測 2011年2月10日 Nature 470, 7333 doi: 10.1038/nature09722 連続相転移点近くでの多体系の集団的挙動は、その微視的な物理的性質の詳細に敏感でない。例えば、熱力学的観測可能量は相転移点近くで一般化したスケーリング則に従う。二次元ボーズ気体におけるべレジンスキー–コスタリッツ–サウレス（BKT）相転移は、その臨界次元数と固有のスケーリング対称性から幅広い揺らぎ領域と多様な普遍スケーリング挙動が生じるため、特に興味深い事例となっている。冷却原子におけるBKT転移の研究は近年多くの関心を呼んでいるが、この相転移点近くでの臨界挙動を明確に実証するのは、いまだに困難である。本論文では、温度と相互作用強度をさまざまに変化させてセシウム二次元ボーズ気体の密度と密度揺らぎのin situ測定を行い、スケール不変な普遍的挙動を観測したことを報告する。抽出した熱力学関数から、BKT相転移点近くに幅広い普遍領域が存在することが確認され、場の古典論と量子モンテカルロ計算で予測されていた普遍性の高感度な検証を行った。我々の実験結果から、この揺らぎ領域で増大する密度–密度相関を示す証拠が得られ、古典および量子臨界物理における普遍現象のさらなる研究の必要性が示された。 Full Text PDF 目次へ戻る
