物性物理学：駆動されるボース・アインシュタイン凝縮体から集団的に放出される物質波ジェット

散乱は、物質とその相互作用を探るために、物理学の全ての領域で使用されている。極低温原子気体では、対相互作用を制御することで、量子多体系における散乱を調べることができる。以前のボース・アインシュタイン凝縮体衝突の実験では、物質波干渉、散乱原子のハロー、4波混合、逆方向に伝搬する対の相関が明らかになった。しかし、超放射に類似した自発的な衝突を強く励起する領域についてはあまり分かっていない。この領域では、衝突によって、高い相関状態にある巨視的な集団が急速に生成される。今回我々は、周期的に変調された相互作用強度を持つボース・アインシュタイン凝縮体の暴走的誘導衝突によって、花火に似た物質波ジェットの集団的な放出が生じることを見いだした。ジェットは、変調振幅のしきい値以上でのみ現れ、それらの相関は放出された原子の数が指数関数的に増加しても変わらなかった。従って、ジェットの構造と原子占有率は、凝縮体の量子ゆらぎに由来することを示している。今回の知見は、暴走的誘導衝突に必要な条件を示し、物質波放射の量子的性質を実証するものである。

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