让稀薄的氦分子自旋

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  氦原子很“冷淡”,很少彼此或与其他元素的原子相互作用。但氦原子冷却到接近绝对零度时,可以被诱导形成具有特定量子特性的脆弱对或二聚体。用激光轰击氦“二聚体”可以让人们瞥见它们之间一段短暂的关系。

  为了更好地理解这些试探性的舞伴,德国法兰克福的哥德大学的Maksim Kunitski和Reinhard Dorner及其同事将氦二聚体暴露在强激光场中,给了它们一记“飞脚”。该团队向氦二聚体发射了一个激光脉冲,将角动量传递给氦二聚体。第二个更短的激光脉冲迅速地把电子从原子上撞开。剩下的正电荷相互排斥、飞离,这样就可以测量它们。

  通过改变第一次和第二次激光脉冲之间的时间,研究小组可以看到二聚体的量子响应。在近日发表于《自然—物理》的研究中,作者表示,该技术可以用于研究较少探索的氦三聚体(由三个氦原子组成的一组)以及其他低能分子。它还可能为研究奇异量子态的动力学打开一扇窗。

  相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41567-020-01081-3 

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