近日，中国科学院武汉物理与数学研究所江开军研究员领导的超冷量子系统组与美国乔治亚理工学院合作，系统研究了低维量子体系中极化费米原子的p波散射性质，提出了利用磁场矢量调控冷原子间相互作用的新方案。该研究成果发表在美国物理协会期刊《物理评论快报》上（Physical Review Letters, 112, 250401 (2014)）。 

      超冷原子物理之所以成为当今物理学研究的重要方向之一，就在于其强大的人为可操控性，被人们用以实验验证量子物理中许多重要的基本物理理论，并为人们探索新的物理规律提供了强有力的实验手段。上个世纪90年代末期，人们掌握了利用外磁场来调节原子间相互作用的Feshbach共振技术，从此，超冷原子物理进入了蓬勃发展时期。长久以来，人们只关注外磁场大小对原子间相互作用的影响，而忽视了外磁场方向对操控原子间相互作用也具有重要意义。 

     超冷量子系统研究组彭世国副研究员、江开军研究员与美国乔治亚理工学院檀时钠教授合作，系统研究了低维量子体系中极化费米原子的p波散射行为。研究发现，冷原子间的p波散射强烈依赖于原子自旋取向和碰撞方向。对于低维量子体系（特别是一维系统），人们很容易操控原子的碰撞方向，这样，利用外磁场方向操控原子的自旋取向，达到调控原子间p波相互作用的目的。利用磁场方向操控原子相互作用是一种新的超冷原子操控的手段，可以揭示p波等高阶分波各向异性相互作用的性质，在未来超冷原子的实验研究中具有重要的应用前景。 

      江开军和檀时钠都是“中科院冷原子物理中心”、“中科院冷原子物理与量子光学创新团队”的成员，此工作是团队成员合作的又一创新成果。 

      以上研究工作得到了中科院人才、科技部“973”项目、国家自然科学基金、湖北省和武汉市相关基金的资助。 
     来源：武汉物理与数学研究所