Single Impurity In Ultracold Fermi Superfluids
杂质作为实验探针在量子材料性质检测中的作用受到广泛重视。在这里，我们研究了一个单一的经典磁性杂质的超冷费米超流体中的效果。根据磁性杂质的形状和强度，磁性杂质可以在超流费米气体中诱导出单个或多个带隙束缚态。多个中间能隙态可能与超流体中的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov（FFLO）相的发展相一致。作为扫描隧道显微镜的一种模拟，我们提出了一种改进的RF光谱方法来测量局域态密度，它可以用来检测冷原子的这些态和其他量子相位。我们自洽的Bogoliubov-de Gennes计算的一个关键结果是，磁性杂质可以可控地诱导在目前可访问的实验参数的FFLO状态。
2011-07-07 cond-mat.quant-gas
Critical velocity, vortex shedding and drag in a unitary Fermi superfluid
本文利用扩展的量子密度泛函方法研究了微物体在幺正条件下的冷费米气体中的实时运动。我们发现，自发创建的单量子化的涡旋-反涡旋对发生超过临界速度，这将导致之间的拖动运动的物体和费米气体。合力在亚音速运动中与速度成线性关系，在超音速运动中变为二次关系。
2013-01-22 cond-mat.quant-gas
Bound states of a localized magnetic impurity in a superfluid of paired ultracold fermions
我们考虑一个局域杂质原子与费米子云在成对状态相互作用。利用杂质与费米子原子的真空散射长度，建立了杂质与费米子原子相互作用的有效散射长度描述。在平均场水平下处理费米子配对，我们证明了杂质原子在凝聚态中的行为类似于磁性杂质，并导致在超导能隙内形成一对Shiba束缚态.此外，杂质原子可以导致费米海下深束缚态的形成。
2010-10-28 cond-mat.quant-gas
Gaussian impurity moving through a Bose-Einstein superfluid
本文研究了高斯杂质在T = 0时通过平衡态玻色-爱因斯坦凝聚体的运动。这个问题可以用一个Gross-Pitaevskii方程来描述，这个方程可以摄动求解。该分析是针对2维和3维空间系统进行的，并概括了[G. E. Astrakharchik和L.P. Pitaevskii，Phys.Rev.A70，013608（2004）]。在同动坐标系下计算了有限杂质扰动下凝聚体的Bogoliubov方程解，对于一般尺度，它们在形式上等价到依赖于尺度的形状因子.从这些解中，确定了扰动系统的总能量作为运动高斯杂质的宽度和振幅及其速度的函数。最后，我们导出了高斯杂质在超流中运动时所受到的近似拖曳力，证明了在声速以下的有限范围内存在超流相，且拖曳力随速度单调增加直到再次减小.
2017-04-04 cond-mat.quant-gas
Polaron in a $p+ip$ Fermi topological superfluid
研究了杂质与二维$p+ip$费米超流体相互作用诱导的极化子激发。当费米-费米对相互作用被调谐时，背景费米超流体经历拓扑相变。我们表明，这样的过渡是伴随着一个不连续的极化子能量的二阶导数，无论杂质费米子相互作用。我们还确定了一个极化子三聚体交叉时，费米超流体是在强相互作用，因此拓扑平凡，制度。然而，三聚体的状态是亚稳态对分子状态的杂质绑定Bogoliubov准粒子从费米超流体。通过比较极化子到分子的跃迁在我们的系统与非相互作用的费米海中的杂质，我们发现，配对相互作用的背景费米超流体有效地促进杂质费米子绑定。我们的研究结果表明，使用的杂质作为探针检测拓扑相变的背景下，他们也揭示了有趣的竞争系统中的各种多体状态之间的可能性。
2019-03-18 cond-mat.quant-gas
Mobile impurity probing a two-dimensional superfluid phase transition
使用原子大小的量子系统作为高灵敏度的测量设备代表了一个令人兴奋和快速增长的研究领域。在这里，我们探讨了准粒子形成的移动杂质与二维费米子超流体相互作用的性质。准粒子的能量被证明是降低超流配对，因为这增加了费米气体的压缩性，从而使其更容易为杂质扰动其周围环境。我们表明，从根本上不连续的性质的超流到正常的相变的二维系统，导致准粒子的能量在临界温度附近的快速增加。这种增加的幅度表现出非单调的行为作为配对强度的函数，在交叉区域中具有相当大的最大值，其中库珀对的空间延伸与颗粒间的间距相当。由于准粒子的能量是可测量的，目前的实验技术，我们的结果说明了如何与他们的环境纠缠的杂质可以作为有用的探针非平凡的热和量子相关。
2022-06-09 cond-mat.quant-gas
Drag force of a exciton-polariton condensate under non-resonant pumping
半导体微腔中的激子-极化激元凝聚体是一种新型的非平衡超流体。在最近的实验中[P. Stepanov，{ \it et.等，}国家通信{ \bf 10}，1038（2019）]，研究了共振泵浦下极化激元凝聚体中集体激发的色散关系，重点研究了长寿命激子库在决定超流性中的作用。受这一实验进展的启发，我们通过计算在极化激元凝聚体中运动的经典杂质所受的拖曳力，研究了激子-极化激元凝聚体在非共振泵浦下的超流性。对于在带隙相制备的非共振泵浦极化激元凝聚体，由于库的模式，当杂质的速度很小时，拖曳力可以很大。此外，随着速度的增加，拖曳力可以减小。对于不是很大的速度，拖曳力的增强，如果冷凝物被调谐为更耗散。当凝聚体接近有隙相和无隙相的转变点时，曳力与平衡超流的曳力相似。我们的工作揭示了在非共振泵浦下，储层模式对极化激元凝聚体超流性的影响。
2020-05-25 cond-mat.quant-gas
Impurity-controlled vortex mobility and pair-breaking in fermionic superfluid rings
Institute of Physics, Polish Academy of Sciences（波兰科学院物理研究所）；Faculty of Physics, Warsaw University of Technology（华沙理工大学物理学院）；Department of Physics, University of Washington（华盛顿大学物理系）；Politecnico di Torino（都灵理工大学）
利用时间相关密度泛函理论研究BCS区费米子超流环中杂质密度和尺寸对持续流耗散的影响，发现临界缠绕数随杂质密度增加但受对断裂阈值限制，并识别出四种涡旋迁移率机制。
2026-06-24 cond-mat.quant-gas
Interaction-induced localization of fermionic mobile impurities in a Larkin-Ovchinnikov superfluid
从理论上研究了二维光晶格中费米子可动杂质原子与Larkin-Ovchinnikov（LO）超流体的相互作用。我们发现，当杂质原子与LO超流的相互作用足够强时，杂质原子可以局域化并形成对。这些特征是由于自定位现象，其潜在的机制是揭示了一个有效的模型。有限浓度的杂质原子可以驱动二维棋盘状LO态到准一维条纹状LO态的跃迁。实验准备观察这些功能进行了讨论。
2012-11-13 cond-mat.quant-gas
Motion of an Impurity in a Bose-Einstein Condensate with Weyl Spin-Orbit Coupling: Non-collinear Drag Force and Anisotropic Critical Velocity
本文研究了一类点状杂质在受外尔自旋轨道耦合的三维二组分玻色-爱因斯坦凝聚体中的运动。利用线性响应理论，我们计算的拖曳力所感受到的杂质和相关的各向异性的临界速度从基本激励的频谱。拖曳力一般不与杂质的速度共线。这种不寻常的行为是由于自旋-轨道耦合而凝聚成有限动量态的结果。
2015-11-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Impurity induced Modulational instability in Bose-Einstein condensates
通过线性稳定性分析（LSA）和耦合Gross-Pitaevskii（GP）方程的直接数值模拟，研究了玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）中杂质诱导的调制不稳定性（MI）及其相关的非线性动力学.我们探讨了BEC内的杂质所起的双重作用-煽动MI和最初产生的孤立波的耗散。由于杂质的存在，排斥性BEC甚至是调制不稳定的，并且这种MI趋势随着杂质分数和超流-杂质耦合强度的增加而增加。然而，一个给定的BEC走向MI的趋势随着杂质原子质量的减小而减小，而超流-杂质相互作用的符号不起作用。上述结果是真实的，即使是有吸引力的BEC，除了弱超流杂质耦合，其中MI现象是轻微抑制杂质的存在。孤子的耗散降低了它们的寿命，并且分别在较大的杂质分数和强的超流杂质强度下表现突出。
2023-01-24 cond-mat.quant-gas
Superfluid Drag in Multicomponent Bose-Einstein Condensates on a Square Optical Lattice
从具有组分守恒、在位相互作用和最近邻跳跃的Bose- Hubbard模型出发，计算了弱相互作用三组分玻色-爱因斯坦凝聚体的超流曳力系数.采用瑞利-薛定谔微扰理论给出了阻力密度的解析表达式。此外，哈密顿量对角化数值计算阻力内的平均场理论在零和有限的温度下的组件间相互作用的所有订单。此外，路径积分蒙特卡罗模拟已被执行，以支持平均场的结果。在两个部件的情况下，阻力随着两个部件A和B之间的部件间相互作用$γ_{AB}$的大小而单调增加。当包括额外的第三组分C时，这不再成立。对于弱相互作用和中等强度的强相互作用，阻力不是单调增加，而是根据相互作用强度的细节而加强或减弱。一般情况是，组分A和B之间的阻力系数是A和第三组分C之间的组分间相互作用强度$γ_{AC}$的非单调函数。与A和B之间的直接相互作用$γ_{AB}$相比，对于弱$γ_{AC}$，A和B之间的阻力系数可以{ \it减小}，这与人们天真地期望的相反。当$γ_{AC}$比$γ_{AB}$强时，A和B之间的阻力随着$γ_{AC}$的增加而增加，正如人们天真地期望的那样。我们属性的微妙减少的$ρ_{d,AB}$与增加$γ_{AC}$，这在两个组件的情况下，没有对应的组件间散射顶点$γ_{AB}$通过中间激发态的第三凝聚$C$的重整化。
2018-08-16 cond-mat.quant-gas
Collisionless drag for a one-dimensional two-component Bose-Hubbard model
本文从理论上研究了环上二维Bose-哈伯德模型的Andreev-Bashkin无碰撞阻力。通过张量网络算法，我们计算的超流刚度矩阵的内部和物种间的相互作用和晶格填充的函数。然后，我们专注于最有前途的区域接近所谓的对超流相，在那里我们观察到的阻力可以成为可比的总超流密度。我们阐明了阻力在确定关联函数和自旋声速的长程行为中的重要性。这样，我们就能给出自旋Luttinger参数$K_S$与阻力和自旋磁化率的关系式。我们的研究结果是有希望的，鉴于实施系统，通过使用超冷玻色混合物被困在深光晶格，其中的样品的大小是相同的数量级的粒子，我们模拟。重要的是，系统的介观性，远不是有害的，似乎有利于一个大的阻力，避免Berezinskiii-Kosterlitz-无尾跳跃在过渡到对超流相，这将减少区域，可以观察到一个大的阻力。
2021-05-31 cond-mat.quant-gas
Drag force and superfluidity in the supersolid stripe phase of a spin-orbit-coupled Bose-Einstein condensate
自旋-轨道耦合双组分玻色气体的相图包含一个超固态条纹相，其特征是沿自旋-轨道耦合方向的密度调制。这一相是最近在实验上发现的[J.~ Li \textit{et al.}，Nature（London）\textbf{543}，91（2017）].在目前的工作中，我们通过计算作用在运动杂质上的拖曳力来表征条纹相的超流行为。由于激发谱的无带能带结构，如果运动不严格平行于条纹，朗道临界速度为零，并且能量耗散发生在任何速度。此外，由于自旋-轨道耦合，拖曳力可以产生垂直于杂质速度的分量。最后，通过估计能量耗散发生的时间，我们发现，对于慢杂质的摩擦的影响可以忽略不计的时间尺度上长达几秒钟，这是一个典型的实验的持续时间相媲美。
2019-01-24 cond-mat.quant-gas
Momentum-resolved spectroscopy of a 1D superfluid using a single atomic impurity
我们提出了一个通用的和非侵入性的探测计划，执行全动量分辨光谱的冷原子气体加载到一个光晶格使用一个单一的量子杂质。该协议依赖于弱碰撞相互作用和随后的人口测量的杂质。通过调整一些可控的外部参数，可以设计杂质-晶格相互作用，并使用两组测量，在两个不同的位置进行杂质，可以可靠地提取超流声子的完整色散关系。
2018-11-05 cond-mat.quant-gas quant-ph
Superfluid drag of two-species Bose-Einstein condensates in optical lattices
本文研究了在不同几何形状和势深的准二维光晶格中的两组分玻色-爱因斯坦凝聚体。基于使用平面波展开方法获得的数值精确的Bloch和Wannier函数，我们量化了凝结组分之间的阻力（卷吸耦合）。该阻力源自（短程）物种间相互作用，并随着动能而增加。由于相互作用和动能效应之间的相互作用，超流阻力系数显示出对晶格深度的非单调依赖性。为了与未来的实验联系，我们定量地研究了相应于相关原子种类的质量比的阻力。
2012-09-24 cond-mat.quant-gas quant-ph
Impurity probe of topological superfluid in one-dimensional spin-orbit coupled atomic Fermi gases
通过自洽求解微观Bogoliubov-de Gennes方程，研究了一维原子拓扑超流体中非磁性杂质在谐振子势阱中的散射。与拓扑平凡的Bardeen-Cooper-Schrieffer \textit{s}波超流体形成鲜明对比的是，拓扑超流体可以拥有一个束缚于局域非磁性杂质的中间带隙态。对于强杂质散射，束缚态变得普适，能量几乎为零，波函数严格遵循马约拉纳费米子的对称性。我们认为，这种普遍束缚态的观测可能是描述拓扑超流体拓扑性质的一个有用证据。我们的预言适用于二维光晶格中自旋轨道耦合的$^{40}$ K原子的超冷共振相互作用费米气体。
2013-01-20 cond-mat.quant-gas quant-ph
Signature of Andreev-Bashkin superfluid drag from Cavity Optomechanics
本文提出利用腔光力学在自旋环状玻色-爱因斯坦凝聚体中探测Andreev-Bashkin超流拖曳效应，结合动态Bragg光谱放大信号，实现比现有方法灵敏度高三个数量级的实时、原位、最小破坏性测量。
2024-12-04 cond-mat.quant-gas
Probing the dynamic structure factor of a neutral Fermi superfluid along the BCS-BEC crossover using atomic impurity qubits
研究了一个被非简谐势捕获的杂质原子，浸入到冷原子费米气体中，通过相互吸引实现了从Bardeen-Cooper-Schrieffer（BCS）超流体到玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）的跃迁.考虑到量子比特包括最低的两个振动能量本征态的杂质，我们证明了它的动力学探测的平衡密度波动编码的动态结构因子的超流体。因此，观察杂质的演变，以促进非破坏性测量的超流序参量和集体和单粒子激发光谱之间的联系。我们的设置构成了一个新的模型，一个开放量子系统与热库相互作用，后者支持玻色子和费米子激发，也相互耦合。
2016-12-16 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dissipationless Vector Drag--Superfluid Spin Hall Effect
单组分超流体中的无耗散流动具有很大程度的普适性。在He 4中，无耗散的质量流以由超流相的梯度确定的超流速度发生。然而，在相互作用的超流体混合物中，主要出现了新的效应。在这封信中，我们证明了在光晶格中相互作用玻色子的混合物中出现的一种新的无耗散现象。我们指出，对于一类特殊的光晶格，玻色子凝聚在一个状态下，其中一个组件的超流导致另一个组件的无耗散的质量流，在一个方向上不同于任何一个组件的超流速度。这些系统的自由能量密度包含一个矢量产品的超流速度的相互作用，产生无耗散的非共线夹带。该效应代表自旋霍尔效应的超流体对应物。
2021-08-27 cond-mat.quant-gas quant-ph
Tuning Dissipation and Excitations in Superfluid Fermi Gases with a Moving Impurity
本文发展了一种方法来提取浸没在超流费米气体中的重运动杂质的耗散。拖曳力的解析推导。作为奖励，我们能够提取的动力学结构因子，从密度激发系统仔细检查。我们表明，通过阻力耗散与两种类型的激发，一个是单粒子和其他集体。我们绘制出跨BEC-BCS交叉耗散的临界速度，与现有的实验一致。对于磁性杂质，我们表明，耗散是免疫的集体激发。我们的研究清楚地表明，耗散和相关的激发可以通过耦合超流费米气体与运动杂质控制，并为进一步探索非平衡现象和耗散动力学的有趣领域铺平了道路。
2019-02-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Variational study of polarons and bipolarons in a 1D Bose lattice gas in both superfluid and Mott regimes
本文用变分法研究了一维玻色格子气中的自旋杂质。在强相互作用超流区和Mott区，我们发现杂质与空穴结合，形成极化子。我们对极化子色散的计算与Fukuhara等人最近的实验结果一致。[Nature Phys.9，235（2013）]，并更好地理解他们的数值模拟。我们发现，对于足够弱的弱相互作用，存在极化子不稳定的动量范围。我们建议通过测量杂质和空穴之间的关联来实验研究极化子的稳定性。我们还研究了两个相互作用的杂质，找到稳定的双极化子足够的强相互作用。
2013-08-22 cond-mat.quant-gas
Classical analogies for the force acting on an impurity in a Bose-Einstein condensate
本文研究了非零温度下二维玻色-爱因斯坦凝聚体中运动的小杂质所受的流体动力。冷凝物由阻尼总Pitaevskii（dGPE）方程和耦合到冷凝物的高斯排斥势的杂质建模。对于弱耦合，我们得到的解析表达式的力量作用于杂质，并将它们与通过直接数值模拟的dGPE和相应的经典力量的表达式计算。对于非定常流，存在由惯性效应主导的与时间相关的力，该力与经典流体中颗粒的Maxey-Riley理论相对应。在稳态区域，力由自诱导阻力主导。与在零温度下拖曳力在低于临界速度时消失不同，在低温下，杂质即使在小速度下也会经历净拖曳，这是冷凝物与热云相互作用产生的能量耗散的结果。这种由热阻力引起的耗散力与经典的Stokes阻力相似。存在一个临界速度，在该速度以上，稳态阻力主要由声激励控制，并与杂质速度呈非单调关系。
2020-05-19 cond-mat.quant-gas physics.flu-dyn
Linear response study of collisionless spin drag
在这项工作中，我们关注的是理解两个超流体之间的无碰撞阻力或夹带，也称为Andreev-Bashkin效应，在电流响应函数。阻力密度被证明是成比例的交叉横向电流-电流响应函数，单物种超流密度的正常分量的作用。这样，我们就可以把有限卷吸的存在与自旋通道中能量加权求和规则的穷尽联系起来。然后使用的形式主义，以重现一些已知的结果弱相互作用玻色-玻色混合物。最后，我们包括阻力效应，以确定超平均场校正的声速和自旋偶极子激发的均匀和被困气体，分别。
2021-06-11 cond-mat.quant-gas
Mobile impurity coupled to correlated lattice bosons
Anhui Normal University（安徽师范大学）
研究了杂质在晶格玻色系统中因吸引力和排斥力耦合而发生的自 trapping 过渡，揭示了超流与绝缘体相变中的相互作用效应。
2026-02-06 cond-mat.quant-gas
Finite-frequency normal and superfluid drag effects in two-component atomic Bose-Einstein condensates
该研究基于Bogoliubov理论统一处理双组分原子玻色-爱因斯坦凝聚体中的组分内输运和组分间拖曳效应，推导并验证了低频Drude类和高频Lorentz类电导率近似，并考虑玻色-玻色混合物和偶极原子双层系统作为实现。
2024-06-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Vacancy-assisted superfluid drag
本文研究了具有无限强排斥相互作用的两组分 Bose-Hubbard 模型中的超流体拖曳，发现空穴运动通过极化子关联导致两组分电流间产生强无耗散耦合，并在任意维度晶格上推导了闭合形式表达式且经数值验证。
2025-04-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Critical behavior of an impurity at the boson superfluid-Mott insulator transition
我们提出了一个二维超流-莫特绝缘体相变中杂质临界行为的普适理论。我们的分析是由Huang等人（Phys. Rev. B 94，220502（2016））对具有杂质位点的Bose-哈伯德模型的数值研究激发的，他们发现杂质相变是捕获势的函数。体理论采用$O(2)$对称Wilson-Fisher共形场论描述，杂质模型采用定域自旋1/2自由度。我们还考虑了一个广义模型，考虑一个$O(N)$对称体理论耦合到一个自旋- $S$自由度。我们使用$ε= 3 - d$展开来研究这个场论，其中杂质-体相互作用流到临界捕获势处的红外稳定固定点。我们确定的标度尺寸的杂质自由度和相关的临界指数附近的临界点。我们还确定了在临界状态下，杂质对系统有限温度压缩性的普遍贡献。我们的结果进行了比较，最近的数值模拟。
2017-09-14 cond-mat.quant-gas hep-th
Theory of superfluidity and drag force in the one-dimensional Bose gas
一维玻色气体是一种不寻常的超流体。与更高的空间维度相反，非经典转动惯量的存在与无穷小杂质的无耗散运动没有直接联系。最近，超冷原子的实验测试已经开始，移动障碍物所经历的阻力的定量预测已经成为可能。这篇专题评论讨论了由线性响应理论得到的与朗道超流性判据有关的拖曳力。基于对动力学结构因子的解析和数值理解，得到了不同障碍势的结果，包括单个杂质、光晶格和散斑产生的随机势。讨论了随机势场中超流的动力学破裂与安德森局域化的关系以及预测的超流-绝缘体相变。
2011-10-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Crossover polarons in a strongly interacting Fermi superfluid
利用多体$T$ -矩阵方法研究了在BEC到BCS超流体的交叉处，强相互作用费米超流体中移动杂质的零温准粒子性质. BEC-BCS交叉极化子，简称交叉极化子，这种准粒子耦合到多体背景的元激发，因此可以提供一个有用的探针的基础强相互作用费米超流体。由于存在一个显着的配对间隙$Δ$，我们发现，排斥极化子分支变得不那么明确。相反，吸引极化子分支受到配对能隙的保护，并且在有限动量下变得更加鲁棒。它在低于阈值$2Δ$的杂质光谱函数中保持为δ函数峰。在阈值以上，吸引极化子进入粒子-空穴连续体并开始被阻尼。我们预测的极化子能量，剩余和有效质量的实际玻色费米混合物，少数玻色原子扮演的角色，杂质。这些结果对今后交叉极化子的冷原子实验具有实际意义。
2022-02-16 cond-mat.quant-gas
The Landau critical velocity for a particle in a Fermi superfluid
我们通过限制超流体的最小激发过程，确定了费米超流体中运动杂质的临界速度$v\_c^{L}$。$v\_c^{L}$则是这些过程在能量上允许的最小速度。费米超流体实际上有两个激发分支：一个是BCS理论预测的费米对断裂激发，另一个是Anderson的RPA预测的玻色子激发，并使对运动。$v\_c^{L}$是两个相应的临界速度$v\_{c,f}^{L}$和$v\_{c,b}^{L}$中最小的。在参数空间（超流相互作用强度，费米子杂质的质量比），我们确定了两个过渡线，对应于一阶和二阶导数的$v\_c^{L}$的不连续性。这两条线在一个三相点相交，并将平面分成三个区域。我们简要地扩展这种分析，最近实现的情况下，在ENS，在费米超流体中的运动物体是一个弱相互作用的玻色超流体的杂质，而不是一个单一的杂质。当玻色化学势比费米能小得多时，跃迁线的拓扑结构不受影响;一个关键的结果是，在费米超流体中，$v\_c^{L}=c$（$c$是声速）域变成了$v\_c^{L}=c+c\_B$（$c\_B$是玻色超流体中的声速）域，边界略有移动。
2015-07-17 cond-mat.quant-gas
Structure and Dynamics of Bose Polarons across the Mott-Insulator to Superfluid Transition
Institute of Science and Technology Austria (ISTA)（奥地利科学与技术研究院）；Pitaevskii BEC Center, CNR-INO and Dipartimento di Fisica, Università di Trento（特伦托大学物理系、意大利国家研究委员会光学研究所皮塔耶夫斯基玻色-爱因斯坦凝聚中心）；Trento Institute for Fundamental Physics and Applications, INFN（特伦托基础物理与应用研究所，意大利国家核物理研究所）；Department of Physics and Astronomy, Aarhus University（奥胡斯大学物理与天文学系）
本文通过量子古茨维勒多模变分法，统一描述二维玻色-哈伯德模型中杂质形成的极化子，揭示临界区强关联导致的非解析特征及非平衡动力学，为强关联玻色浴传感提供可观测预测。
2026-09-29 cond-mat.quant-gas
Effect of an Impurity on Grey Soliton Dynamics in Cigar-Shaped Bose-Einstein Condensate
在雪茄形玻色-爱因斯坦凝聚体中，得到了描述缺陷-灰孤子动力学的耦合平均场方程的显式解，证明了灰孤子与局域缺陷的共存.与暗孤子中缺陷俘获中心的超流密度为零的情况不同，运动的灰孤子在缺陷处必然具有有限的超流分量。杂质的波矢受灰孤子速度的控制，灰孤子的速度有一个上界。结果表明，杂质的存在降低了灰孤子的速度，与无缺陷的情况相比，它可以达到声速。灰孤子的能量通过与缺陷的相互作用而得到实质性的改变，从而打开了通过缺陷动力学控制灰孤子的可能性。
2010-12-27 cond-mat.quant-gas
Calculation of Drag and Superfluid Velocity from the Microscopic Parameters and Excitation Energies of a Two-Component Bose-Einstein Condensate on an Optical Lattice
我们研究了一个位于光晶格上的二组分玻色-爱因斯坦凝聚体模型。在平均场水平的Bogolioubov方法，我们推导出精确的解析表达式时，考虑到任意站点之间的跳跃和相互作用的激发光谱的两个组件的冷凝物。因此，我们的研究结果构成了一个基础的工程，试图澄清系统中的高阶相互作用的影响。我们调查的激发谱和两个分支的超流速度更详细的两个极限情况下，特别相关。此外，我们还将有效玻色-哈伯德模型中的跃迁参数和相互作用参数与系统中的微观参数，如激光波长和凝聚体中组分的原子质量联系起来。然后，这些结果被用来计算分析和数值的冷凝物的组件之间的阻力系数。我们发现，阻力是最有效的接近组件之间的质量相等的对称情况下，无论组件间的相互作用和晶格阱深度的强度。
2009-05-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Polarons in Ultracold Fermi Superfluids
研究了杂质与超冷费米超流体相互作用中产生的一种新型费米极化子。由于系统的三分量性质，极化子可以变成具有非普适能谱的三聚体。我们确定多个避免交叉之间的杂质和三聚体的解决方案，在吸引力和排斥极化子光谱。特别是，避免交叉的宽度逐渐增加的费米超流体经历了从BCS侧向BEC侧，这表明对三体损失的不稳定性的交叉。这种损失可以减少小的有效范围的相互作用势。我们还表明，使用二阶微扰理论，平均场的费米子杂质相互作用能量的评估是不够的，即使是小的费米子杂质散射长度，由于费米超流体和短程物理在这样的系统中的重要影响。我们的结果对混合物的冷原子实验具有实际意义。
2015-07-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Lattice polarons across the superfluid to Mott insulator transition
本文研究晶格中杂质在玻色-哈伯德浴中的极化子行为，通过量子古茨威格方法构建超越弗勒利希模型，发现杂质性质对超流-莫特绝缘相变的普适类敏感，可作为量子临界环境的探针。
2022-05-19 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Impurity effects on BCS-BEC crossover in ultracold atomic Fermi gases
本文利用对涨落理论系统地研究了费米原子气体中杂质对$s$波BCS-BEC交叉的影响。配对和杂质散射$T$矩阵的处理自洽在同一时间。虽然该系统是不太敏感的杂质散射在玻恩极限，对于强杂质散射体，频率和间隙函数高度重整化，导致显着抑制的超流$T_c$，序参量和超流密度。我们还发现了费米子态密度中杂质带的形成和相干峰的拖尾，导致了Bogoliubov准粒子的谱权转移和有限寿命。在BCS区，高密度杂质很容易破坏超流性。相比之下，在幺正和BEC制度的超流性是相对更强大的。
2016-08-06 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Polarons and bipolarons in Rydberg-dressed extended Bose-Hubbard model
School of Science and Technology, Physics Divisio, University of Camerino（卡梅里诺大学理学院物理学部）
研究Rydberg- dressed扩展Bose-Hubbard模型中单个和双杂质的基态性质，揭示了极子和双极子行为在超流和绝缘相中的不同表现。
2025-11-28 cond-mat.quant-gas
Emergent Universal Drag Law in a Model of Superflow
本研究证实了超流体尾流中存在由量子化涡旋成核驱动的普适曳力定律，通过数值模拟不同雷诺数下经典硬壁和高斯障碍物的超流体流动，并提出了实验测量超流体曳力的可行方法。
2025-08-09 cond-mat.quant-gas physics.flu-dyn
Mobile magnetic impurities in a Fermi superfluid: a route to designer molecules
在费米子超流体中的磁性杂质拥有被称为Yu-Shiba-Rusinov（YSR）态的束缚准粒子态。我们在这里认为，如果杂质是移动的（即，具有有限的质量），杂质和它的束缚YSR准粒子作为一个中间带隙分子一起移动，其具有不寻常的“墨西哥帽”色散，可以通过费米子密度进行调节。我们绘制了杂质色散图，它由一个“原子”分支（杂质由准粒子对修饰）和一个“分子”分支（杂质与准粒子结合）组成。我们讨论了实验实现和检测的midgap芝分子，专注于锂铯混合物，并评论他们提供的前景，实现异国情调的多体状态。
2015-03-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Transitions and excitations in a superfluid stream passing small impurities
我们分析渐近和数值的运动围绕一个单一的杂质和网络的杂质插入在一个二维超流体。的临界性的超流性的崩溃时，它变得积极有利，以创建一个双重-之间的限制情况下的涡旋对和稀疏脉冲的表面上的杂质。根据代表杂质的潜在的特性不同的激发方案示出存在一个单一的杂质，以及为一个晶格的杂质。根据晶格的特性，它示出了几个制度是可能的：无耗散流，激发发射的晶格边界，激发中创建的散装和形成的大尺度结构。
2014-01-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Induced interaction and crystallization of self-localized impurity fields in a Bose-Einstein condensate
我们用N+1个耦合的非线性薛定谔方程在1、2、3维空间中模拟了N个经典杂质场在较大的玻色-爱因斯坦凝聚体中的行为。讨论了均匀混溶系统的稳定性，指出了表面张力对杂质场自局域化的重要性。我们推导出解析的杂质杂质相互作用由于调解的潜在凝聚的吸引力的尾巴。假设所有的杂质场都以相同的强度相互作用，我们研究了由此产生的相图，它包含四个相：{ \it I}）所有的场都是可混溶的; { \it II}）杂质场彼此是可混溶的，但作为单个气泡与凝聚体相分离; { \it III}）定域杂质场与凝聚体保持可混溶，但彼此不混溶;和{ \it IV}）杂质场与冷凝物相分离并彼此分离，在气泡内形成晶体结构。因此，我们表明，一个晶体可以单独从超流组件。最后，我们认为，晶相保持其超流行为，即它们具有非经典的转动惯量，这与晶格有序相结合，是超固体的一个特征。
2009-06-17 cond-mat.quant-gas
Quantum Sensing of Gravitational Frame-Dragging with a Superfluid $^4$He Gyrometer
University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；Austrian Academy of Sciences（奥地利科学院）；California Institute of Technology（加州理工学院）
本文提出利用超流$^4$He约瑟夫森结陀螺仪在实验室尺度测量地球引力参考系拖拽效应，理论分析表明在10 mK下灵敏度足以在1秒内解析0.2%的拖拽速率，对应40亿年1圈的旋转灵敏度。
2025-10-23 cond-mat.other cond-mat.quant-gas gr-qc
Three-observable measurement of the critical velocity in a paraxial superfluid of light flowing past a mobile impurity
Sorbonne Université, ENS Paris, Collège de France, Université PSL, CNRS, Laboratoire Kastler Brossel（索邦大学、巴黎高等师范学院、法兰西学院、巴黎文理研究大学、法国国家科学研究中心、卡斯特勒-布罗塞尔实验室）；European Laboratory for Nonlinear Spectroscopy (LENS), University of Florence（欧洲非线性光谱学实验室（LENS）、佛罗伦萨大学）；Universidade do Porto and INESC TEC, Centre of Applied Photonics（波尔图大学和INESC TEC应用光子学中心）；Université Côte d’Azur, CNRS, INPHYNI（蔚蓝海岸大学、法国国家科学研究中心、INPHYNI）；Université Paris-Saclay, CNRS, LPTMS（巴黎萨克雷大学、法国国家科学研究中心、理论物理实验室）
研究利用$^{87}\text{Rb}$热蒸气中的双波长光学方案，通过三个互补可观测值测量光的傍轴超流体流过移动杂质的临界速度，验证了组合诊断的可靠性，为量子流体动力学杂质问题提供了多功能研究平台。
2026-09-04 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.optics
Topological transport of mobile impurities
我们研究了拓扑平凡的移动杂质（费米极化子）与多数费米子弱相互作用形成的陈-绝缘体背景的霍尔响应。这种设置涉及到极化子问题的真正多体性质和周围云的拓扑性质之间的丰富的相互作用。当大多数费米子被外场加速时，可以感应出横向杂质电流。为了量化这种极化霍尔效应，我们计算的阻力transconductivity，采用控制图解微扰理论在杂质费米子相互作用。我们发现，杂质霍尔阻力不是简单地成正比的陈数表征的拓扑输运的绝缘体本身-它也不断依赖于粒子-空穴破碎条款，陈数是不敏感的。然而，当绝缘体被调谐跨越一个拓扑相变，一个急剧跳跃的杂质霍尔阻力的结果，我们推导出一个解析表达式。我们描述了如何霍尔拖曳和跳跃可以提取从一个圆形的二向色测量杂质的激发率，特别适合于超冷气体实验。
2021-06-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Two-dimensional polaron spectroscopy of Fermi superfluids
本文应用Wang提出的方案提取含杂质费米超流体的二维极化子光谱，发现其不对称贡献无法探测准粒子能隙，在无非相干过程时多维光谱学未提供显著额外信息。
2022-10-03 cond-mat.quant-gas
Tuning the Critical Current in Toroidal Superfluids via Controllable Impurities
该研究结合数值与实验方法，探究可控杂质对环形玻色-爱因斯坦凝聚体最大超流的影响，实现对持续电流稳定性的精确调控，确立原子超流体为超流机制研究的纯净平台，推动原子电子量子技术发展。
2025-11-13 cond-mat.quant-gas quant-ph
Superfluid Density of Weakly Interacting Bosons on a Lattice
本文用路径积分方法计算了玻色格子气在单位原子数较大的极限下的超流密度。我们的解析表达式与数值结果相一致的小系统的低温和相对弱相互作用。我们还计算了二分量格点玻色子的超流密度和阻力。为了获得正确的结果，我们开发了计算离散时间路径积分的工具。这些工具应该广泛适用于一系列系统，这些系统自然是在过完备的基础上描述的。
2012-09-11 cond-mat.quant-gas
Magnetic Impurities in Two-Dimensional Superfluid Fermi Gas with Spin-Orbit Coupling
研究了自旋轨道耦合下二维超流费米气体中的磁性杂质。利用t矩阵和格林函数的方法，我们发现自旋轨道耦合对磁性杂质的效应有显著的影响。对于单杂质问题，磁性杂质周围的束缚态的数量增加了一倍。对于有限浓度的杂质$n$，能隙减小，无带隙区的态密度大大改变。
2012-04-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Superfluid flow of polaron polaritons above Landau's critical velocity
我们发展了一个理论，光与超流光学介质的相互作用，描述量子杂质的运动，通过传播光子创建和拖动通过液体。众所周知，一个可移动的杂质在超流体中的运动速度一旦超过声速-朗道临界速度，就会由于声子发射而受到耗散。令人惊讶的是，我们发现，在目前的混合轻物质设置，极化杂质可以免受环境退相干，并允许传播远高于朗道速度，而不会危及超流体响应的介质。
2020-07-16 cond-mat.quant-gas
Universal impurity-induced bound state in topological superfluids
我们预测了一个普遍的中间间隙束缚态的拓扑超流体，诱导的非磁性或磁性杂质的强散射极限。这个宇宙态类似于涡核中能量最低的Caroli-de Gennes-Martricon束缚态，但被束缚在局部杂质中。我们认为，这样一个普遍的束缚态的观察可以识别拓扑超流体的一个明确的签名。通过在平均场Bogoliubov-de Gennes理论中进行广泛的自洽计算，我们从理论上研究了自旋-轨道耦合的超冷原子费米气体被困在二维谐振势中的论点。提出了一种在超冷$^{40}$ K原子中观测普适束缚态的现实方案。
2013-02-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Scale invariance of the polaron energy at the Mott-superfluid critical point
Te Whai Ao — Dodd-Walls Centre for Photonic and Quantum Technologies（Te Whai Ao — 光子与量子技术多德沃尔斯中心）；Centre for Theoretical Chemistry and Physics, New Zealand Institute for Advanced Study, Massey University（梅西大学新西兰高级研究院理论与化学物理中心）；Institute of Science and Technology Austria (ISTA)（奥地利科学与技术研究所）；Department of Mathematics, Swinburne University of Technology（斯威本科技大学数学系）；Pitaevskii BEC Center, CNR-INO and Dipartimento di Fisica, Università di Trento（特伦托大学物理系CNR-INO皮塔耶夫斯基玻色-爱因斯坦凝聚中心）；Center for Complex Quantum Systems, Department of Physics and Astronomy, Aarhus University（奥胡斯大学物理与天文学系复杂量子系统中心）；Trento Institute for Fundamental Physics and Applications, INFN（INFN特伦托基础物理与应用研究所）
研究通过量子蒙特卡罗计算揭示了极化子能量在莫特绝缘体-超流相变临界点的标度不变性，并提取了未被理论解释的标度指数。
2026-05-15 cond-mat.quant-gas physics.comp-ph
Optomechanical signature of a frictionless flow of superfluid light
我们提出了一个实验装置，应该有可能揭示光的超流体的无摩擦流动从抑制的阻力，它施加到一个物质障碍。在这里考虑的傍轴传播几何中，光子流体动力学由类似于稀释的玻色-爱因斯坦凝聚体的Gross-Pitaevskii方程的波动方程描述，并且障碍物包括浸入非线性光学液体中的固体电介质板。通过从头计算的电磁力所经历的障碍物，我们预计，超流性是可检测的，在国家的最先进的实验从障碍物的光学机械变形的消失。
2015-05-14 cond-mat.quant-gas
Swimming against a superfluid flow: Self-propulsion via vortex-antivortex shedding in a quantum fluid of light
Universidade do Porto and INESC TEC, Centre of Applied Photonics（波尔图大学与INESEC TEC应用光子学中心）
研究通过光子量子流体中的涡旋-反涡旋脱落实现杂质逆流自推进，揭示了量子流体能量耗散与主动物质系统自推进之间的联系。
2025-12-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.soft quant-ph
