【PRL】山西大学在相互作用玻色量子气体局域化相变的实验研究中取得重要进展

近日，山西大学贾锁堂教授、马杰教授、李玉清副教授实验课题组与理论合作者梅锋教授、胡颖教授共同在国际物理学顶级期刊Physical Review Letters上发表了题为《Observation of interaction-induced mobility edge in an atomic Aubry-André wire》的研究论文。论文同时作为Editors’ Suggestion和Featured in Physics在Physical Review Letters网站首页重点推荐。Physics杂志邀请Martin Rodriguez-Vega教授以《A Wire on the Edge》为题对以上工作进行了专题亮点报道。

山西大学研究团队首次在相互作用可精确调控的超冷玻色量子气体中人工合成了一维动量晶格，通过引入准周期调制的无序势，观测到依赖于系统本征能量的安德森局域化跃迁，证明了相互作用可控的迁移率边。利用宽带Feshbach共振改变原子间相互作用的正负号，调节动量晶格和准周期势的相关参数，通过制备系统负哈密顿量的基态实现系统最高激发态的绝热制备。研究了相互作用对系统不同能量本征态安德森局域化动力学的影响，观测到排斥相互作用会加快系统基态从扩展到局域化的转变，而吸引相互作用会延缓局域化跃迁。对于系统的最高激发态，相互作用对局域化效应的影响则刚好相反。研究鉴别了不同本征能态的扩展-局域化跃迁临界准周期无序强度随相互作用的变化，构建了迁移率边的相图，实验结果可以通过非线性的准周期AA模型解释。

基于相互作用超冷玻色原子量子气体的动量晶格，为研究准周期无序势中相互作用粒子的安德森局域化效应及迁移率边提供了一个非常理想的实验平台。研究结果有助于理解由相互作用和无序的竞争引起的新奇物理效应，为未来在无序系统中实现相互作用可控的量子输运和量子相变提供了借鉴。

山西大学王云飞博士生为论文第一作者，李玉清副教授、梅锋教授、胡颖教授和马杰教授为通讯作者，张佳辉博士生、武寄洲教授、刘文良讲师、肖连团教授，以及芝加哥大学Cheng Chin教授共同参与了该项研究工作。

该工作得到了国家重点研发计划、国家基金委重点国际合作研究项目、国家基金面上项目等科研项目的资助。

• 论文链接：

  https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.129.103401

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编辑：黄琦

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