리서치 하이라이트

강하게 상호작용 하는 페르미 혼합에 존재하는 준안정 상태

Nature 485, 7400

강한 반발 작용을 가지는 페르미 가스의 준안정 상태(metastable state)는 많은 관심의 대상이지만, 하지만 이러한 상태는 매우 불안정하기 때문에, 실제로 이를 연구하는 것은 많은 제약이 따른다. 이번 주 네이처에서는 이러한 문제점을 극복하고 이론적으로 예측되던 반발성 페르미 폴라론(Fermi polaron)을 실제로 관측한 두 편의 연구 결과가 발표되었다. Kohstall 등은 초저온 칼륨 불순물로 이루어진 3차원 시스템이 리튬 원자로 이루어진 페르미 용액과 공명학적으로 상호작용하는 것을 발견하였다. 이러한 종류의 상호작용 특성은 반발 작용을 안정화시키며, 오랫동안 유지되는 준안정 상태의 반발성 폴라론을 검출할 수 있도록 하였다. Koschorreck 등은 칼륨 원자로 이루어진 2차원의 스핀 불균형 페르미 가스의 인력 및 척력에 대하여 연구하였으며, 일시적으로 쌍을 이루는 현상을 관측하였다. 이번에 발표된 두 편의 연구 결과를 통해서 초저온 페르미 가스를 이용하여 초자성 양자 상태와 같은 특수한 상태를 구현하는 것이 가능할 수 있을 것으로 보인다.