分子物理学：反応性分子のフェルミ温度以下での双極子蒸発

分子の制御は量子相を調べるのに重要であり、量子相では、豊かな自由度を用いて情報を符号化し、強い相互作用を精密に調整することができる。しかし、分子衝突における非弾性損失が、低エントロピー分子系の操作の大きな障害であった。今のところ、分子の量子縮退ガスは唯一、2つの高度に縮退した原子ガスの会合を介して生成されているだけである。今回我々は、光格子閉じ込めと共に外部電場を用いて、スピン偏極したカリウム–ルビジウム（KRb）極性分子の二次元フェルミ気体を生成した。この気体では、調整可能な弾性双極子相互作用が、あらゆる非弾性過程に優越している。トラップ内の分子間での直接的な熱化が、効率的な双極子蒸発冷却につながり、これによって位相空間密度の急速な増大が生じる。我々は、量子縮退の開始点で、フェルミ統計が分子ガスの熱力学に及ぼす影響を観測した。今回の結果は、長距離かつ異方的な強い双極子相互作用が層間対形成やp波超流動などのエキゾチックな多体相の出現を駆動し得る双極性分子気体において、量子縮退を実現する一般的な戦略を実証している。

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