超冷锂镝原子的量子调控

旨在搭建一个可以同时操控费米锂原子和磁性镝原子的实验平台，使我们可以利用这个质量极端不平衡的，强非对称性的多体量子系统来进行量子模拟的研究。镝属于镧系金属，具有高磁性、高自旋等特征，以及所有元素中最大的永久磁矩——10倍玻尔磁子。它不仅是研究偶极量子气体的最佳载体，而且还能用来仿真高自旋量子系统中的许多新奇量子态和量子相变，如非阿贝尔旋量、高自旋霍尔态等。锂6是质量最轻的碱金属原子，拥有非常宽的Feshbach共振谱，作为一个极佳的强关联费米系统，许多重要的实验都是以其为基础完成的，如分子玻色-爱因斯坦凝聚的实现和BEC-BCS渡越。理论预言长程、各项异性的偶极-偶极相互作用与原子间的短程相互作用竞争时，会出现许多新奇相变。我们希望通过发展Feshbach共振、光晶格以及量子气体显微镜等技术来调节锂和镝原子的碰撞强度和拓扑结构，仿真量子液晶和量子磁性物理里的重要问题，探索新奇的量子现象。