Few-body physics of ultracold atoms and molecules in confined geometry Vladimir Melezhik Bogoliubov...

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Few-body physics of ultracold atoms and molecules in confined geometry

Vladimir Melezhik

Bogoliubov Lab. of Theoretical Physics, JINR, Dubna

Outline:

Experimental achievements (laser cooling, optical traps, atomic chips)

New physics: quantum gases, physics of Bose-Einstein condensations

Problems: low-dimensional few-body physics

Theoretical models (simple ones)

Resent results (extended models)

Perspectives, what is going to happen ?

3-5 Feb 2010, Dubna

What happens if atoms scatter in excited states?

E

What happens in collision of two distinguishable particles in a harmonic waveguide if ?

What happens if inelastic collisions? Molecule formation?

1 2

N

1 2

N

V.Melezhik,J.I.Kim,P.Schmelcher,Phys.Rev.A76,053611(2007)

10-7

10-6

10-5

10-4

10-3

050

100150

200

04

8

12

R r

t=0

10-7

10-6

10-5

10-4

10-3

050100150200

04

8

12

R

r

t=8

10-7

10-6

10-5

10-4

10-3

050

100150

200

04

8

12

R r

t=6

10-7

10-6

10-5

10-4

10-3

050

100150

200

04

8

12

R r

t=4

-200 -150 -100 -50 0 50 100 150 2000,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

-200 -150 -100 -50 0 50 100 150 2000,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

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-200 -150 -100 -50 0 50 100 150 2000,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

-200 -150 -100 -50 0 50 100 150 2000,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

-200 -150 -100 -50 0 50 100 150 2000,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0 2 4 6 8

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

0 2 4 6 8

0 2 4 6 8

0

2

4

6

8

10

0 2 4 6 8

-10

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0

5

10

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-10

-5

0

5

10

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0,2

0,4

0,6

0,8

1,00 2 4 6 8

0,0

0,2

0,4

0,6

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0 2 4 6 8

-400

-200

0

200

400

0 2 4 6 8

-400

-200

0

200

400

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0,20

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0,00

0,04

0,08

0,12

0,16

0,20

0,24

0 2 4 6 8

-0,2

0,0

0,2

0,4

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1,0

0 2 4 6 8

0 2 4 6 8

-0,2

0,0

0,2

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1,0

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0,0

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1

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-200 -100 0 100 2000,0000

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t=0

z

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z

t=2

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z

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-200 -100 0 100 2000,0000

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z

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t=0

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z

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z

t=2

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z

t=4

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z

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CIR

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t=0

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0,015

z

t=2

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0,002

0,003

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z

t=4

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0,0004

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t=8

z

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200

400

600

800

1000

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200

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1000

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0,8

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0,0

0,2

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0,6

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0,5 1,0 8 9-20

-10

0

10

200,5 1,0 8 9

-20

-10

0

10

20

Effect ofCM coupling withrelative atom-atommotion

S.Seaidian, V.Melezhik, P.Schmelcher, Phys.Rev.A77, 042721(2007)

Multichannel atomic scattering in waveguides

One open channel

M.Moore, T.Bergeman and M.Olshanii, J.Phys.IV, 116, 69 (2004)

Multi-channel scattering of bosons in confined geometries

Multi-channel scattering of fermions in confined geometries