光晶格中氦-碱金属原子混合体系Efimov态的实现与调控

The Efimov effect is an unique quantum phenomenon occurred in few-body system maintained by the two-body resonance interaction. It opens a window for the study of novel quantum features of ultracold many-body system. This project will calculate the bound-state properties for the He-alkali metal mixed systems with and without optical lattice using the adiabatic hyperspherical method. The Efimov effects for the nonzero angular moment systems and the systems including excited-state atoms will be also investigated.The external conditions for occuring Efimov effect and the effections of the optical lattice parameters on the stability of Efimov molecule will be studied by analying spectrum characteristics for the systems in the optical lattice. Furthermore, the relation of spectrum characteristics of Efimov effect between the real and ideal molecular systems will be explored. This project will provide theoretical support for the use of the optical lattice technology studying Efimov effect in experiment.

Efimov效应是发生在由两体共振相互作用维系的少体体系的奇特量子特性，为研究超冷环境下多体系统的新奇量子特性开启了窗口。本项目拟利用绝热超球方法研究氦－碱金属原子混合体系在自由及光晶格外势场存在情况下的能谱特性，探索基态、激发态原子混合体系、非零角动量体系的Efimov效应。通过分析不同势阱深度下光晶格中少体体系的能谱随光晶格参数的变化情况，研究体系发生Efimov效应的外部条件及光晶格参数对Efimov分子稳定性的影响，更进一步探索真实分子体系的Efimov能谱特性与理想分子体系Efimov能谱普适性的联系。本项目的开展可以为实验利用光晶格技术研究Efimov效应提供理论支持。

本项目发展了可以精确求解超弱束缚三体系统非零角动量能级和波函数的程序包；研究了范德瓦尔斯相互作用下He2Li体系的束缚态特性，成功预测了体系的J=0的第一激发态为Efimov态；通过计算有限力程相互作用下，不同质量比的两重一轻体系He*2Rb、LiYb2 、Cs2Li、K2Li、Na2Li及KRb2等体系的Efimov态尺寸和束缚动量的关系，研究了有限力程对Efimov态尺寸和束缚动量普适关系的修正。定性预测了Efimov态的尺寸大小在Efimov态普适性方面起重要作用，即尺寸越大有效力程的修正越小；研究了40Ar2 80Kr和40Ar2 129Xe体系J=0、1振动谱的统计性质，分析了三体力对体系统计性质的影响。我们发现，对于0e 和1e态，三体力使体系变得更加混沌。而对于1o态，体系的混沌程度主要取决于体系K=0和K=1之间的耦合强度。