量子物理学：原子時計状態におけるスピン–軌道結合

スピン–軌道結合は、トポロジカル絶縁体などの物性物理学における興味深い多くの現象の根源である。凝縮物質系の物理を理解するために、極低温中性原子などの原子技術によるシミュレーションが試みられている。しかし、極低温量子気体などのプラットフォームで人工的なスピン–軌道結合を実現するのは難しく、その試みの大半は発熱効果に悩まされている。今回、コロラド大学の研究者たちが、光格子時計に関する幅広い経験を生かして、新しい戦略を実証している。彼らは、⁸⁷Sr の2つの電子状態間の狭い光時計遷移を使って、スピン–軌道結合を⁸⁷Sr光格子時計に組み入れることで、他の方法を悩ませてきた発熱問題を避けている。彼らは一次元系しか使っていないが、この方式をより大きな系に拡張すれば、凝縮物質系のエキゾチックな現象をシミュレートする機会が得られる可能性がある。

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