Structure of a quantized vortex near the BCS-BEC crossover in an atomic fermi gas

町田 昌彦; 小山 富男*

Physical Review Letters, 94(14), p.140401_1 - 140401_4, 2005/04

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.94.140401

フェルミ原子ガスのBCS型超流動の実現が2004年に確認されたが、直接的証拠がないため未だ論争が続いている。直接的にこの事実を確認するためには、系を回転させ、回転が量子化される結果として現れる量子渦糸を観測するのが最も直接的である。しかしながら、BCS型超流動の場合は、渦糸中心にもフェルミ粒子が存在できるため、中心の粒子密度があまり減少せずに観測が困難であるとの認識が一般的であった。これに対し、著者らはBCS-BECクロスオーバー領域では強い引力により2原子分子ができ、これが渦糸中心で激減することによって観測が容易であることを示したほか、上記クロスオーバー領域からBCS領域に向けて渦糸中心の粒子密度分布の定量的変化をシミュレーションにより明らかにし、観測可能領域を予言することに成功している。