El efecto Efimov es un efecto en la mecánica cuántica de un sistema de varios cuerpos , predicho por el físico teórico soviético Vitaly Nikolaevich Efimov [1] en 1970. El efecto Efimov describe la interacción de tres bosones idénticos y predice un número infinito de niveles de energía para tres cuerpos. Esto implica la existencia de estados ligados (llamados estados de Efimov ) de tres bosones, incluso si la atracción mutua de dos partículas separadas es demasiado débil para formar un par de bosones. El estado de Efimov (para tres partículas), en el que los subsistemas (de dos cuerpos) no están conectados, a menudo se dibuja como anillos de Borromeo . Esto significa que si se elimina uno de los tres objetos, los dos restantes se descomponen en dos objetos independientes, por lo que los estados de Efimov también se denominan estados borromeanos.
El estado inusual de Efimov tiene un número infinito de estados similares. Estos estados son completamente idénticos, excepto por los tamaños y niveles de energía , que difieren por un factor constante de alrededor de 22,7 (para el caso de tres bosones idénticos), ver ( A242978 ).
En 2005, el equipo de investigación de Rudolf Grimm y Hans-Christoph Nägerl del Instituto de Física Experimental de la Universidad de Innsbruck confirmó experimentalmente la existencia de tales estados en un gas ultrafrío de átomos de cesio . En 2006, publicaron su descubrimiento en la revista científica Nature [2] .
Más pruebas experimentales de la existencia del estado Efimov fueron descubiertas en 2009 por grupos independientes [3] . Casi 40 años después de la predicción puramente teórica, se confirmó el comportamiento periódico de los estados [4] [5] . El valor experimental más preciso del multiplicador por estados fue encontrado por el grupo experimental de Bo Huang (Bo Huang) de la Universidad de Innsbruck, igual a 21,0 ± 1,3, [6] , que está muy cerca del valor predicho por Efimov.
El interés en el "fenómeno universal" de los átomos de gas frío crece constantemente, especialmente después de las confirmaciones experimentales largamente esperadas [7] [8] . El estudio del comportamiento universal de los gases atómicos fríos cerca de los estados de Efimov a veces se denomina "física de Efimov".
Los estados de Efimov no están ligados a fenómenos físicos y pueden observarse, en principio, en sistemas mecánicos cuánticos (es decir, molecular, atómico y nuclear). Los estados son muy inusuales debido a su naturaleza "no clásica": el tamaño de cada estado de Efimov para tres objetos es mucho mayor que la esfera de influencia de las fuerzas entre dos pares individuales. Esto significa que los estados son puramente mecánico-cuánticos. Un fenómeno similar se observa para el halo de dos neutrones , como en el litio-11 (el halo de neutrones se puede considerar como un caso especial de los estados de Efimov).
En 2014, el grupo experimental de Cheng Chin en la Universidad de Chicago y el grupo de Matthias Weidemüller en la Universidad de Heidelberg observaron estados de Efimov en una mezcla ultrafría de átomos de litio y cesio [9] [10] , ampliando la imagen original de Efimov dibujada para tres bosones idénticos.