记者4月9日从中科大获悉，该校潘建伟院士及其同事陈帅等日前与清华大学翟荟小组合作，首次在实验上成功确定自旋-轨道耦合玻色气体在有限温度下的相图。成果以封面标题形式发表在4月初出版的国际权威物理学杂志《自然·物理学》上，标志着我国在超冷原子量子模拟这一重要实验领域占据一席之地。
基于超冷原子的量子模拟，是理解和解决诸多复杂物理系统和物理机理最有力的手段。研究中，潘建伟、陈帅等首先利用拉曼耦合技术，人工合成了自旋-轨道耦合的超冷铷原子玻色气体。通过改变系统温度，首次观察到玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的转变温度在自旋-轨道耦合影响下的变化；
实验上确定了磁性平面波相BEC，到非磁性条纹相BEC在非零温度下的相变曲线，并观察到在自旋-轨道耦合作用下，玻色气体磁性的产生与BEC转变温度的一致性。他们在这些现象的基础上比较完整地描绘出有限温度下自旋-轨道耦合玻色气体的相图。这一发现使人们能够更清楚地理解自旋-轨道耦合玻色气体的基本特性，展现了超冷量子气体在相互作用效应和热力学效应共同影响下所产生的丰富物理内容，充分显示出量子模拟的强大功能。（记者 桂运安
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