奇特的三体束缚没有按预期分离

量子力学领域蕴藏着大量的奇特现象，而埃菲莫夫效应（Efimov effect）就是一个特别迷人的例子。它描述了在涉及两个原子相互作用的特定条件下，三体束缚状态（称为埃菲莫夫三聚体）的出现。

埃菲莫夫三聚体的出现是由于吸引力和排斥力之间微妙的相互作用，这些力支配着三个原子之间的相互作用。当由两个原子组成的系统表现出费希巴赫共振时，一种外部磁场可以极大地改变它们之间的相互作用强度，埃菲莫夫状态的出现就成为可能。

随着两体相互作用强度的减弱（由散射长度参数表征），这些埃菲莫夫三聚体会在特定的间隔出现。每次出现都标志着一个新的、松散束缚的埃菲莫夫状态。

埃菲莫夫状态的实验确认是量子物理学中的一个重要里程碑。最初在铯原子的超冷气体中观察到这些状态，此后已在各种系统中进行了研究，为我们深入理解少体量子力学提供了更深的理解。在连续体中，特别是在两原子费希巴赫共振附近观察到的埃菲莫夫状态，对于理解这些奇异状态的行为至关重要。

然而，传统的预期是，这些状态在散射长度达到特定值的临界点时消失。在这一点上，埃菲莫夫状态预计会与解离阈值合并，本质上分解成一个单独的原子和一对束缚的原子（二聚体）。

然而，最近发表在《自然通讯》杂志上的一项研究挑战了这一传统观点。研究人员使用了一种称为相干少体光谱的技术，研究了锂-7原子附近埃菲莫夫三聚体的行为。令人惊讶的是，他们观察到埃菲莫夫三聚体并没有像预期的那样立即解离。相反，它作为一个亚稳态持续存在了一段时间，即使散射长度低于临界值。这意味着埃菲莫夫状态发现自己嵌入在未束缚的原子-二聚体对的连续体中，这违背了传统的理解。

理解这一意外观察的关键在于重塑三体相互作用的概念。实验中使用的窄费希巴赫共振似乎在原子-二聚体通道中诱导了排斥相互作用。这有效地改变了三个原子相互作用的方式，为埃菲莫夫状态创造了一个新的势能景观。这个重塑的景观允许埃菲莫夫状态，即使看似冒险进入未束缚区域也能持续存在。该研究将这种行为识别为一种普遍现象，表明它可能在任何具有窄费希巴赫共振特征的系统中观察到。

这一突破有可能影响几个研究领域。首先，它可能导致更复杂的理论模型的发展，准确地捕捉到解离阈值附近的埃菲莫夫的行为。其次，它可以为探索不同原子和分子系统中的埃菲莫夫态打开大门，潜在地揭示新的奇异量子现象。最后，从本研究中获得的理解可以促进量子模拟和少体相互作用控制等领域的发展，这对量子信息处理和超冷化学的应用有希望。

总而言之，在连续体中观察到埃菲莫夫状态标志着我们理解数体量子系统方面的一大进步。它突出了由窄费希巴赫共振介导的重塑三体相互作用的概念，并为进一步探索埃菲莫夫状态及其迷人特性铺平了道路。