[论文解读] Feshbach resonances in the presence of inelastic scattering: threshold behavior and suppression of poles in scattering lengths

Jeremy M. Hutson|arXiv (Cornell University)|Oct 24, 2006

Cold Atom Physics and Bose-Einstein Condensates被引用 9

一句话总结

本文研究了非弹性散射如何抑制超冷分子碰撞中的Feshbach共振峰，表明即使非弹性过程较弱，也会通过消除散射长度中的特征极点，显著降低散射截面。本文引入了一个共振散射长度参数以量化非弹性条件下的共振强度，结果表明，大多数超冷分子碰撞表现出微弱的共振响应，意味着对势能细节的敏感性降低。

ABSTRACT

In the absence of inelastic scattering, Feshbach resonances produce poles in scattering lengths and very large peaks in elastic cross sections. However, inelastic scattering removes the poles. Even for quite weak inelastic scattering the peaks in cross sections are dramatically suppressed. A resonant scattering length is defined to characterize the strength of the resonance, and is shown to be small for most collisions of ultracold molecules. The results suggest that cross sections for ultracold molecular inelastic collisions are much less sensitive to details of the potential than has been believed.

研究动机与目标

• 理解非弹性散射如何影响超冷分子系统中的Feshbach共振。
• 分析由非弹性过程引起的散射截面峰值抑制。
• 定义一个在非弹性条件下表征共振强度的共振散射长度参数。
• 评估在超冷分子碰撞中，当存在非弹性散射时，非弹性截面对于势能细节的敏感性。

提出的方法

• 使用有效场论和散射矩阵形式化，对存在非弹性通道时的散射振幅进行理论分析。
• 推导一种考虑非弹性衰减的修正散射长度，取代标准的极点结构。
• 使用共振散射长度参数来量化非弹性条件下的共振强度。
• 分析在非弹性散射下，Feshbach共振极点附近的阈值行为。
• 比较存在与不存在非弹性过程时的散射截面，以量化峰值抑制程度。

实验结果

研究问题

• RQ1 非弹性散射如何改变Feshbach共振中散射长度的极点结构？
• RQ2 在超冷分子碰撞中，微弱的非弹性过程会使弹性散射截面抑制到何种程度？
• RQ3 在存在非弹性衰减的情况下，共振散射长度的大小是多少？其在不同分子系统中如何变化？
• RQ4 当存在非弹性散射时，非弹性截面对于势能细节的敏感性如何？

主要发现

• 非弹性散射消除了定义Feshbach共振的散射长度中的特征极点。
• 即使非弹性散射较弱，也会导致弹性散射截面峰值的显著抑制。
• 引入的共振散射长度参数用于量化共振强度，发现其在大多数超冷分子碰撞中均较小。
• 在超冷分子系统中，非弹性截面对于势能细节的敏感性低于先前假设的水平。