에피모프 주

에피모프 효과는 1970년 러시아 이론물리학자 V. N. Efimov가^[1][2] 예측한 극소체계의 양자역학에 미치는 영향이다.에피모프의 효과는 세 개의 동일한 보손들이 상호작용하는 곳으로, 두 개의 몸 상태가 정확히 분리 문턱에 있을 때 흥분되는 세 가지 신체에너지 수준의 무한 시리즈를 예측하는 것이다.한 가지 관점은 두 개의 보손들이 한 쌍을 이루도록 하기에는 두 개의 보손들이 너무 약한 경우에도 세 보손의 묶인 상태(에피모프 주라고 한다)가 존재한다는 것이다.(2-body) 하위 시스템이 결합되지 않은 (3-particle) 에피모프 상태는 종종 보로미아 링에 의해 상징적으로 묘사된다.이것은 입자 중 하나를 제거하면 나머지 두 개가 떨어져 나간다는 것을 의미한다.이 경우 에피모프 주는 보로미아 주라고도 한다.

이론

에피모프는 세 개의 동일한 보손 사이의 쌍 상호작용(일부 2체 결합 상태의 결합 에너지가 0에 근접하거나 그러한 상태의 산란 길이가 무한대로 될 때)이 공명에 접근함에 따라 3체 스펙트럼은 $N{\displaystyle }$= ${\displaystyle 0,}$ ${\displaystyle 1}$, 2,${\displaystyle }$… ${\displaystyle N=0,1,2,\ld$의 무한 순서를 보인다고 예측했다.${\displaystyle {산란}_{}}$ 길이가 N ${\$이고 바인딩 에너지 E N {\$displaystyle E_{N}$인 $ots }$은$($는) 각각$$ 기하학적 진행을 형성한다.

${\displaystyle a_{N}=a_{0}\lambda ^{N}}$

${\displaystyle E_{N}=E_{0}\lambda ^{-2N}}$

공통 비율인 경우

${\displaystyle \lambda =\mathrm {e} ^{\mathrm {\pi } /s_{0}=22.69438\ldots }}$

범용 상수(OEIS OEIS: A242978)이다.^[1]여기

${\displaystyle s_{0}=1.0062378\ldots }$

파동$$ 기능의 방사상 의존도를 설명하는 두 번째 $종류{\displaystyle {\stackrel{}{}}_{}}$ K${\displaystyle {\stackrel{}{}}_{}}$~${\displaystyle s_{{}_{}}}$ ${\displaystyle {{0\mathrm{}}_{}}_{}}$( ${\displaystyle r}$/ a${\displaystyle }$) ${\displaystyle {\tilde{K}_{0}(r/a)}$의 가상 순서 수정 Besel 함수의 순서다.공명이 결정한 경계 조건 때문에 초월 방정식을 만족하는$$ $s{\displaystyle }$ ${\displaystyle s}$의 고유한 양의 값이다.

$[\displaystyle -s\$$cosh \왼쪽$${\tfrac {\mathrm {\pi }s}{2}}\right.$$+{\tfrac {8}{\sqrt {3}}\sinh \왼쪽.$${\tfrac {\mathrm {\pi }s}{6}}\right.$$=0}$.

실험결과

2005년 인스부르크대 실험물리연구소 루돌프 그림·한스-크리스토프 네겔 연구팀이 세슘 원자의 초경량 기체에서 이런 상태를 실험적으로 확인했다.2006년, 그들은 연구 결과를 과학 학술지 네이처에 발표했다.^[3]에피모프 주의 존재에 대한 추가적인 실험적인 증거는 최근 독립된 단체들에 의해 제시되었다.^[4]에피모프의 순전히 이론적인 예측이 있은 지 거의 40년이 지난 지금, 주의 특징적인 주기적 행동이 확인되었다.^[5][6]

주(州)의 스케일링 인자의 가장 정확한 실험 값은 인스브루크 대학의 루돌프 그림의 실험군이 에피모프의 당초 예측에 매우 가까운 21.0(1.3)으로 결정하였다.^[7]

특히 오랫동안 기다려온 실험 결과 때문에 차가운 원자 가스의 '범용 현상'에 대한 관심은 여전히 커지고 있다.^[8][9]에피모프 주 근처의 차가운 원자 가스의 보편성 규율을 "에피모프 물리학"^[10]이라고 부르기도 한다.

2014년 시카고대 청친의 실험그룹과 하이델베르크대 마티아스 바이데뮐러(Matthias Weidemüller)의 실험단은 에피모프 주를 리튬 원자와 세슘 원자가 극초적으로 혼합된 상태로 관찰했는데,^[11][12] 이는 에피모프의 3개의 동일한 보손에 대한 원래 그림을 확장한 것이다.

2015년 실험에서 헬륨 트리머의 흥분 상태로 존재하는 에피모프 상태가 관찰됐다.^[13]

사용법

에피모프 주는 기초적인 물리적 상호작용에 독립적이며, 원칙적으로 모든 양자역학 시스템(즉, 분자, 원자, 핵)에서 관측될 수 있다.그 주는 그들의 "비유전적" 성격 때문에 매우 특별하다.각 3개 입자 에피모프 상태의 크기는 개별 입자 쌍 사이의 힘 범위보다 훨씬 크다.이것은 국가가 순전히 양자역학이라는 것을 의미한다.리튬-11과 같은 2-중성자 후광핵에서도 유사한 현상이 관찰된다. 이를 보로미 핵이라고 한다.(할로 핵은 미묘한 정의에 따라 특별한 에피모프 상태로 볼 수 있다.)

참고 항목

• 삼체력

참조

외부 링크

• 실험 확인에 대한 보도 자료(2006.03.16)
• 에피모프 주가 처음 등장한 지 40여 년 만에 연구의 온상이 된 압도적인 증거(2009.12.14)
• Efimov의 시나리오에서 제2차 삼원자 공명 관측(2014.05.15)