新华社合肥科技日报6月11日电记者从中国科学技术大学获悉，由潘建伟院士及其同事陈郁敖、姚星灿及其合作者组成的研究团队首次观测到玻色-爱因斯坦凝聚体中极宽的D波势散射共振，间接证明了D波分子超流的存在。这一实验发现给超冷原子量子模拟的研究带来了新的机遇和挑战，也为高阶分量波相互作用主导的少体和多体量子物理的研究铺平了道路。最近，这一成果发表在国际学术期刊《自然物理》上。粒子间的碰撞散射是一种基本而重要的相互作用。散射的量子理论原则上既可以用来描述宇宙产生之初的元素，也可以用来描述日常生活中的化学反应。根据散射波函数的对称性，散射过程可分为各向同性的S波和各向异性的P波和D波。与S波散射相比，以高阶分量波为主的量子多体系统会表现出更有趣的现象。但由于高阶分量波的散射过程过于复杂，理论计算所需的资源大大超过经典计算的能力，严重制约了对相关物理现象的理解。
研究小组首次在玻色-爱因斯坦凝聚体中观察到非常宽的D波势共振。他们发现在散射共振附近，玻色爱因斯坦凝聚体的寿命仍然高达数百毫秒，远远长于多体系统的平衡时间。因此，D波共振具有超冷、共振带宽宽、寿命长三大要素，为基于D波相互作用的量子模拟研究提供了一个极好的平台。
进一步研究表明，当扫描磁场以一定的速率通过共振点时，系统实现了原子与D波分子的相干变换，自发出现长寿命的集体激发振荡。研究小组通过仔细测量集体振荡的频率、振幅、原子数与扫描磁场率的关系，证明系统中存在大量的超冷D波分子。
结果表明，D波分子形成了一种全新的量子态——D波分子超流体，这也为今后D波分子超流体的研究奠定了基础。
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