Quantum gas experiments provide various opportunities to study quantum physics thanks to its isolation from the environment and precise control and measurement capabilities. This thesis introduces an apparatus for quantum gas experiments with lithium-7 atoms. We successfully realize Bose-Einstein condensates with tunable interaction, two-dimensional spinor condensates, and quantum gas microscope. We also introduce the cooling methods and the techniques for the experiments. We observe matter-wave jet emission from the spinor condensates and employing lithium's scattering properties. We investigate dynamic features of the jet formation process and analyze the quantum correlation of the jets. The analysis suggests a one-dimensional experiment. Through mean-field calculation, we find that the experiments are possible in realistic parameters.
양자 기체 기반의 실험은 환경과의 분리와 높은 정밀도의 제어 및 측정 능력을 바탕으로 다양한 양자 역학 연구 기회를 제공한다. 본 학위 논문에서는 리튬-7 원자를 이용하여 제작한 양자 기체 실험 장치를 소개한다. 이 장치를 통해 상호작용 조절 가능한 보스-아인슈타인 응집체, 2차원 스피너 응집체, 양자 기체 현미경을 성공적으로 구현 하였다. 이를 위해 필요한 냉각 방법과 사용한 실험적 기술들에 대해 다룬다. 리튬-7의 특성 덕분에 스피너 응집체로부터의 물질파 제트 방출 현상을 관찰 할 수 있었다. 제트 생성 과정과 제트 간의 양자 역학적 상관관계를 분석하였다. 이러한 분석을 통해 1차원 형태의 실험이 양자역학적 상관관계를 관찰하기에 좋다는 것을 알았다. 현실적으로 가능한 1차원 실험 상황이 충분히 존재함을 평균 장 이론 계산을 통해 확인할 수 있었다.
