分子物理学：極低温の²³Na⁴⁰Kと⁴⁰Kの混合物における三原子分子の会合の証拠

極低温での二原子分子の集合によって、制御化学、極低温化学物理、分子を用いた量子シミュレーションの分野で大きな進展が可能になった。極低温会合を三原子分子に拡張すれば、こうした分野において多くの新たな研究機会と課題が得られるだろう。その方法として考えられるものの1つに、極低温の原子と二原子分子の混合物で、それらの間のフェッシュバッハ共鳴を用いて三原子分子を形成することがある。極低温の原子と二原子分子のフェッシュバッハ共鳴は最近観測されているが、この共鳴を用いた三原子分子の形成は依然として困難である。今回我々は、振動回転基底状態にある²³Na⁴⁰K分子と⁴⁰K原子の間のフェッシュバッハ共鳴付近で、三原子分子が会合していることを示す証拠について報告する。我々は、²³Na⁴⁰Kと⁴⁰Kの極低温混合物において、高周波パルスを印加して自由-束縛遷移を駆動し、²³Na⁴⁰K分子の損失を測定した。三原子分子の会合は、高周波スペクトルにおいて付加的な損失の特徴として現れ、これは原子損失の特徴とは区別することができる。会合の特徴と原子遷移の間の距離が磁場とともに変化することが観測されたことから、三原子分子の形成を示す強力な証拠が得られた。三原子分子の結合エネルギーは、測定結果から推定された。今回の成果は、複雑な極低温原子–分子フェッシュバッハ共鳴の理解に寄与するものであり、極低温三原子分子の作製と制御への道を開く可能性がある。

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