Ułatwienia dostępu

Nadchodzące seminaria w IF PAN

Theoretical Physics Seminar Stacjonarnie

Electronic structure studies of ultracold polar molecules

13-01-2026 12:00 - 13:00
Miejsce
Institute of Physics PAS, Room D, Building I
Speaker
Marcin Gronowski
Affiliation
Faculty of Physics, University of Warsaw
Sala
Room D (Building I)

Ultracold polar molecules are crucial components in a wide range of cross-disciplinary experiments, including controlled chemistry, quantum simulation, and precision measurements. Thus, the design and interpretation of such experiments require detailed knowledge of molecular properties. Many of these properties can be predicted using modern _ab initio_ electronic structure methods, which I will demonstrate on a few examples.

In the first part, I will discuss high-accuracy predictions for two diatomic molecules: NaLi in the a3Σ+ state [1] and LiCr in the a8Σ+ state [2]. In both cases, we employ a hierarchy of coupled-cluster wavefunctions and extended Gaussian basis sets. Additionally, we account for nonadiabatic, relativistic, and quantum electrodynamic (QED) effects. The resulting potentials enable reliable predictions of ultracold scattering properties in complex many-electron systems directly from first principles.

In the second part, I address the properties of intermediate triatomic complexes formed during nonreactive collisions between an ultracold alkali-metal molecule and an alkali-metal atom. For the KRb (X1Σ+) + Rb(2S) system [3], we identify an energetically accessible conical intersection between the ground and first excited electronic states, accompanied by an enhancement of spin-rotation coupling. This interaction may be involved in the experimentally observed hyperfine-to-rotational energy transfer. In the NaLi(a3Σ+) + Na(2S) system [4, 5], nonadditive three-body interactions reshape the potential energy surface. The combined effects of electron spin-spin and spin-rotation interactions, together with potential anisotropy, alter the collision dynamics. Together, these results demonstrated the intrinsic complexity of ultracold atom-molecule collisions, which involve vibrational, rotational, and spin degrees of freedom.

[1] Gronowski, M., Koza, A. M., and Tomza, M., Ab initio properties of the NaLi molecule in the  electronic state, Physical Review A 102, 020801 (2020)

[2] Finelli, S., Ciamei, A., Restivo, B., Schemmer, M., Cosco, A., Inguscio, M., Trenkwalder, A., Zaremba-Kopczyk, K., Gronowski, M., Tomza, M., and Zaccanti, M., Ultracold LiCr: A New Pathway to Quantum Gases of Paramagnetic Polar Molecules, PRX Quantum 5, 020358 (2024)

[3] Liu, Y.-X., Zhu, L., Luke, J., Babin, M. C., Gronowski, M., Ladjimi, H., Tomza, M., Bohn, J. L., Tscherbul, T. V., and Ni, K.-K., Hyperfine-to-rotational energy transfer in ultracold atom-molecule collisions of Rb and KRb, Nature Chemistry 17, 688-694 (2025)

[4] Park, J. J., Son, H., Lu, Y.-K., Karman, T., Gronowski, M., Tomza, M., Jamison, A. O., and Ketterle, W., Spectrum of Feshbach Resonances in NaLi + Na Collisions, Physical Review X 13, 031018 (2023)

[5] Karman, T., Gronowski, M., Tomza, M., Park, J. J., Son, H., Lu, Y.-K., Jamison, A. O., and Ketterle, W., Ab initio calculation of the spectrum of Feshbach resonances in NaLi+Na collisions, Physical Review A 108, 023309 (2023)

 
 

Lista terminów (Strona szczegółów wydarzenia)

  • 13-01-2026 12:00 - 13:00
Ustawienia plików cookies
Do działania oraz analizy naszej strony używamy plików cookies i podobnych technologii. Pomagają nam także zrozumieć w jaki sposób korzystasz z treści i funkcji witryny. Dzięki temu możemy nadal ulepszać i personalizować korzystanie z naszego serwisu. Zapewniamy, że Twoje dane są u nas bezpieczne. Nie przekazujemy ich firmom trzecim. Potwierdzając tę wiadomość akceptujesz naszą Politykę plików cookies.
Zaznacz wszystkie zgody
Odrzuć wszystko
Przeczytaj więcej
Essential
Te pliki cookie są potrzebne do prawidłowego działania witryny. Nie możesz ich wyłączyć.
Niezbędne pliki cookies
Te pliki cookie są konieczne do prawidłowego działania serwisu dlatego też nie można ich wyłączyć z tego poziomu, korzystanie z tych plików nie wiąże się z przetwarzaniem danych osobowych. W ustawieniach przeglądarki możliwe jest ich wyłączenie co może jednak zakłócić prawidłowe działanie serwisu.
Akceptuję
Analityczne pliki cookies
Te pliki cookie mają na celu w szczególności uzyskanie przez administratora serwisu wiedzy na temat statystyk dotyczących ruchu na stronie i źródła odwiedzin. Zazwyczaj zbieranie tych danych odbywa się anonimowo.
Google Analytics
Akceptuję
Odrzucam
Zapamiętaj ustawienia