近日，中國(guó)科學(xué)院武漢物理與數(shù)學(xué)研究所江開軍研究員領(lǐng)導(dǎo)的超冷量子系統(tǒng)組與美國(guó)喬治亞理工學(xué)院合作，系統(tǒng)研究了低維量子體系中極化費(fèi)米原子的p波散射性質(zhì)，提出了利用磁場(chǎng)矢量調(diào)控冷原子間相互作用的新方案。該研究成果發(fā)表在美國(guó)物理協(xié)會(huì)期刊《物理評(píng)論快報(bào)》上（Physical Review Letters, 112, 250401 (2014)）。
超冷原子物理之所以成為當(dāng)今物理學(xué)研究的重要方向之一，就在于其強(qiáng)大的人為可操控性，被人們用以實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證量子物理中許多重要的基本物理理論，并為人們探索新的物理規(guī)律提供了強(qiáng)有力的實(shí)驗(yàn)手段。上個(gè)世紀(jì)90年代末期，人們掌握了利用外磁場(chǎng)來(lái)調(diào)節(jié)原子間相互作用的Feshbach共振技術(shù)，從此，超冷原子物理進(jìn)入了蓬勃發(fā)展時(shí)期。長(zhǎng)久以來(lái)，人們只關(guān)注外磁場(chǎng)大小對(duì)原子間相互作用的影響，而忽視了外磁場(chǎng)方向?qū)Σ倏卦娱g相互作用也具有重要意義。
超冷量子系統(tǒng)研究組彭世國(guó)副研究員、江開軍研究員與美國(guó)喬治亞理工學(xué)院檀時(shí)鈉教授合作，系統(tǒng)研究了低維量子體系中極化費(fèi)米原子的p波散射行為。研究發(fā)現(xiàn)，冷原子間的p波散射強(qiáng)烈依賴于原子自旋取向和碰撞方向。對(duì)于低維量子體系（特別是一維系統(tǒng)），人們很容易操控原子的碰撞方向，這樣，利用外磁場(chǎng)方向操控原子的自旋取向，達(dá)到調(diào)控原子間p波相互作用的目的。利用磁場(chǎng)方向操控原子相互作用是一種新的超冷原子操控的手段，可以揭示p波等高階分波各向異性相互作用的性質(zhì)，在未來(lái)超冷原子的實(shí)驗(yàn)研究中具有重要的應(yīng)用前景。
江開軍和檀時(shí)鈉都是“中科院冷原子物理中心”、“中科院冷原子物理與量子光學(xué)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”的成員，此工作是團(tuán)隊(duì)成員合作的又一創(chuàng)新成果。
以上研究工作得到了中科院百人計(jì)劃、科技部“973”項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金、湖北省和武漢市相關(guān)基金的資助。
一維和二維費(fèi)米氣體中P波Feshbach共振對(duì)磁場(chǎng)方向的依賴
