Efimoveffekten

Efimoveffekten är ett kvantmekaniskt fenomen i ett system av tre partiklar där den tvåkroppsliga interaktionen är korträckviddig och resonant. När den tvåkroppsliga s-värdet (scattering length) a är mycket större än räckvidden r0 för de korta kärvinteraktionerna uppstår, i teoretisk mening, en oändlig uppsättning svagt bundna tre-kropps-stater, så kallade Efimov-trimer, även om inget par i sig är bundet. Fenomenet förutspåddes av Vitaly Efimov 1970 och kallas ofta Efimoveffekten eller Efimov-trimerna.

Teorin bakom effekten är universell i lågeneri och kännetecknas av diskret skalförändring. Vid mycket stora a uppträder en geometrisk serie av tre-kroppsstater där energierna och längderna relateras genom universella faktorer. För identiska bosoner är den karakteristiska skalningen enorm: de tvåskalefärdiga trimberns egenskaper ändras med ettsakligt faktorn ≈22,7 i scattering length och energierna följer en reduktion med ungefär 1/515 mellan på varandra följande nivåer. En tre-kroppsparameter fixar den absoluta skalan och gör att universella relationer uppträder oberoende av de korta detaljerna i potentialen.

Observationer och tillämpningar har främst skett i ultrakalla atomsystem där man tunar a med Feshbach-resonanser. Den första tydliga observationen kom 2006 i ett Cs-system, följt av observationer i blandningar som Li- och K-atomer. Efimoveffekten har blivit en viktig plattform för att studera universell tre-kropps fysik och har kopplats till kärn- och halo-nuklider samt till teorier om lite kända tre-kroppsproblem. Begränsningar inkluderar behovet av mycket stora a relativt interaktionsområdet och betydande korrigeringar på grund av finite räckvidd och massförhållanden.