리서치 하이라이트

광학 격자 내에서 구현한 초저온 원자의 통스 기라데우 가스

Nature 429, 6989

통스 기라데우 가스(Tonks Girardeau gas)에서 보손 입자(bosonic particle)들은 1차원으로 한정되며, 시스템 물리계는 입자들 간의 반발력이 지배적으로 작용하고 있다. 물질의 이러한 상태는 처음 제시된 때로부터 지난 40년 동안 집중적으로 연구되어 왔지만, 실험실에서 보손 입자를 만들 수 없었던 까닭에 이론적인 연구밖에 진행될 수 없었다. 최근 광학 격자 내에 가두어둔 초저온 루비듐 원자를 이용하여 가스를 생산하는 개가를 올리게 되었다. 여분의 광학 포텐셜이 원자의 유효 질량을 증가시키고 이들의 상호작용 에너지를 증가시킴으로써 통스 기라데우 구역 내로 시스템을 밀어 넣는데 이용된다. 놀랍게도 구역 내에서는 보손이 페르미온과 같이 움직이는 것으로 드러났다.