Impurity in a bosonic Josephson junction: swallowtail loops, chaos, self-trapping and the poor man's Dicke model
我们研究了一个描述$N$全同玻色原子和单个杂质原子一起被困在双势阱中的模型，并与Dicke模型进行了比较和对比。当玻色子-杂质耦合强度变化时，出现类似于Dicke模型中量子相变的分叉现象。通过对分岔点附近的稳定性分析，我们发现耦合强度的临界值与Dicke模型中的临界耦合值具有相同的参数依赖性。我们还表明，像迪克模型，平均场动力学从正规到混沌以上的分岔和宏观激发的玻色子观察。总的来说，玻色子-杂质系统的行为就像一个穷人版的迪克模型。
2013-09-30 cond-mat.quant-gas
Quantum behavior of a heavy impurity strongly coupled to a Bose gas
研究了零温下无限重杂质与稀玻色气体的相互作用问题。当杂质-玻色子相互作用是短程相互作用时，我们证明了玻色子-玻色子相互作用引起量子阻塞效应，其中单个玻色子可以有效地阻塞或屏蔽杂质势。由于这种行为取决于玻色气体的量子颗粒性质，因此无法在标准经典场描述中捕获。使用精确的量子蒙特卡罗方法和截断的基础方法相结合，我们展示了如何玻色子之间的量子关联导致普遍的少体束缚态和一个grammically缓慢的依赖极化子基态能量的玻色子-玻色子散射长度。此外，我们揭示了极化子能量和量子关联的空间结构之间的联系，跨越红外到紫外物理。
2021-09-03 cond-mat.quant-gas
Impurity-induced multi-body resonances in a Bose gas
研究了$N$全同玻色子与无限质量杂质粒子的耦合问题。对于非相互作用的玻色子，我们表明，一个动态的杂质玻色子相互作用，介导的一个封闭的通道二聚体，可以诱导一个有效的玻色子-玻色子排斥，强烈修改的杂质和$N$玻色子组成的束缚态。特别是，我们证明了两个普遍的“多体”共振的存在，其中涉及任何$N$出现和消失的所有多体束缚态。第一个多体共振对应于无限的杂质玻色子散射长度，$a\to +\infty$，而第二个对应于临界散射长度$a^*>0$，超过该临界散射长度，三聚体（$N=2$束缚态）停止存在。至关重要的是，我们表明，$a^*$的存在，确保基态能量的多体束缚态区域，$\infty>a> a^*$，是有界的从下面，与绑定是独立的$N$。因此，即使杂质可以支持多体束缚态，它们在二聚体状态之后变得越来越脆弱。这对目前在冷原子实验中研究的玻色极化子的性质有影响。
2018-07-26 cond-mat.quant-gas
Few-boson system with a single impurity: Universal bound states tied to Efimov trimers
小的弱束缚液滴决定了超冷玻色和费米气体的许多性质。例如，在原子-原子-原子和原子-二聚体阈值附近的Efimov三聚体导致玻色子云的损失增强。对四体和更高体系统的推广也被考虑。此外，Efimov三聚体已被预测发挥作用的玻色极化子与大玻色子杂质散射长度。出于这些考虑，目前的工作提供了一个详细的理论分析的弱约束$N$体集群组成的$N-1$相同的玻色子（表示为“B”）的质量$m$与一个单一的可区分的杂质粒子（表示为“X”）的质量$M$。系统的性能进行了分析，作为一个功能的质量比$κ$（从$κ=1$到$50$的值被认为是），其中$κ$等于$m/M$，和两体$s$波散射长度之间的玻色子和杂质$a_{\text{BX}}$。为了达到通用的Efimov机制，其中BBX三聚体的尺寸以及较大簇的尺寸远大于基础相互作用模型的长度尺度，考虑三种不同的方法：共振态是在没有BB和BBX相互作用的情况下确定的，束缚态是在存在排斥性三体玻色子-玻色子-杂质相互作用的情况下确定的，并在存在排斥的两体玻色子-玻色子相互作用的情况下确定了束缚态。普遍制度，其中的基本相互作用模型的细节变得无关紧要，被确定。
2019-01-11 cond-mat.quant-gas
Impurity in a Bose-Einstein condensate: study of the attractive and repulsive branch using quantum Monte-Carlo methods
本文用量子Monte-Carlo方法研究了零温下浸在稀玻色气体中的杂质的性质。玻色子之间的相互作用由具有散射长度$a$的硬球势建模，而杂质和玻色子之间的相互作用由短程方阱势建模，其中散射长度$b$的符号和强度都可以通过调节阱深来改变。通过计算杂质的结合能和有效质量，刻画了吸引和排斥极化子分支。此外，我们还研究了熔池的结构特性，如杂质-玻色子接触参数和杂质周围密度分布的变化。在杂质-玻色子相互作用的幺正极限下，我们发现杂质的有效质量仍然小于其裸质量的两倍，而结合能与$\hbar^2n^{2/3}/m$成比例，其中$n$是熔池的密度，$m$是熔池中杂质和玻色子的共同质量.还讨论了在小浓度的二元玻色-玻色混合物的相图的影响。
2015-07-27 cond-mat.quant-gas
Quasiparticle properties of a mobile impurity in a Bose-Einstein condensate
本文发展了一个系统的微扰理论，研究了玻色-爱因斯坦凝聚体中单个杂质的准粒子性质。本文给出了杂质能量、有效质量和杂质玻色子散射长度三阶剩余的解析结果。的能量示出依赖于crummically上的散射长度到三阶，而剩余物和有效质量给出的解析幂级数。当玻色-玻色散射长度等于玻色-杂质散射长度时，能量具有与弱相互作用玻色气体相同的结构，包括Lee-Huang-Yang项和四阶对数形式。我们的结果，这不能在规范的杂质与声子相互作用的Fr{<$}hlich模型中获得，为多体理论和实验提供了有价值的基准。
2015-10-19 cond-mat.quant-gas
Impurity in a Bose-Einstein condensate in a double well
我们比较了单杂质原子双势阱中玻色-爱因斯坦凝聚体的平均场和多体性质。当玻色子-杂质相互作用强度和两个阱之间的倾斜度等参数变化时，平均场解显示出丰富的分叉结构。特别地，我们研究了当玻色子-杂质相互作用超过临界量级时，在最低平均场定态解中出现的音叉分叉。这种分叉，这是目前的排斥和吸引玻色子杂质相互作用，对应于自发形成的两个井之间的粒子数量的不平衡。如果玻色子-杂质相互作用很大，则分叉与多体基态中薛定谔猫态的开始有关。我们计算了两个势阱之间的相干性和数涨落，以及玻色子与杂质之间的纠缠熵。我们发现，在分叉处相干性可以大大增强。
2011-12-02 cond-mat.quant-gas
Bloch oscillations of a mobile impurity in a one-dimensional Bose gas
Université de Toulouse, CNRS, Laboratoire de Physique Théorique（图卢兹大学，法国国家科学研究中心，理论物理实验室）
研究了一维弱相互作用玻色子系统中杂质在恒定力作用下的运动，揭示了杂质与玻色子相互作用、玻色子间相互作用和驱动力的复杂动力学，发现杂质速度在远非平衡条件下周期性震荡，而非无限增加。
2025-11-25 cond-mat.quant-gas
Interaction induced single impurity tunneling in a binary mixture of trapped ultracold bosons
我们研究了超冷玻色杂质与第二个更大的玻色气体相互排斥的隧穿动力学。这两个物种都被关押在一个有限大小的准一维箱势。此外，杂质玻色子经历由光晶格产生的周期性势。我们首先准备我们的二元混合物在其基态，这样的杂质和玻色气体相分离和杂质本地化成对在相邻网站的周期性电位，通过调整相互作用强度和晶格深度相应。动力学开始突然降低排斥种间相互作用的强度，从而进入一个不同的制度中的交叉图。对于特定的淬火后物种间的相互作用强度，我们发现，一个单一的杂质隧道第一个相邻的空网站，并根据淬火强度可以进一步隧道到下一个相邻的网站。有趣的是，这种效应对玻色气体的存在高度敏感，并且当玻色气体在整个动力学过程中不与杂质物质相互作用时不会发生。此外，我们还发现隧穿过程伴随着玻色气体和杂质之间的强纠缠以及杂质之间的关联。
2019-10-17 cond-mat.quant-gas
Interaction-controlled impurity transport in trapped mixtures of ultracold bosons
我们探讨了在双阱中空间分离的不同嵌入多数物种之间的杂质的动态输运。杂质的转移和存储是通过动态地改变杂质和两个多数物种之间的相互作用强度来触发的。我们发现一个简单而有效的协议组成的线性斜坡的多数杂质相互作用在指定的时间钉扎或unpin的杂质。我们对这种高度不平衡的少体三重混合物的研究是用多层多组态含时Hartree方法进行的，该方法考虑了所有的相互作用引起的关联。我们分析了单粒子密度，纠缠增长的动力学，并提供了一个有效的潜在的描述，涉及相互作用组件的平均场。大多数组分始终保持自陷在其各自的孔中，这是我们方案有效性的关键因素。在存储期间，每个组件在单个井中执行低振幅偶极振荡。出乎意料的是，物种间的相关性具有稳定的杂质颗粒的运输和存储性能的影响。
2022-11-16 cond-mat.quant-gas
Three-body bound states of two bosons and one impurity in one dimension
研究了由两个全同玻色子和一个不平衡原子（杂质）组成的具有两体和三体零程相互作用的一维三体系统。对于不存在三体相互作用的情形，通过直接计算Skornyakov-Ter-Martirosyan方程，给出了整个质量比区域内三体束缚态数目的完整相图.我们证明了当杂质粒子的质量不等于另外两个全同粒子的质量时，会出现其他的低能级三体束缚态。我们不仅可以得到结合能，而且可以得到相应的波函数。当杂质原子的质量较大时，最多只能有三个三体束缚态。然后研究了三体零程相互作用的效应，揭示了在一定的质量比下，在一定的耦合强度比范围内，三体零程相互作用可以诱导出多一个三体束缚态。
2021-07-07 cond-mat.quant-gas
Mobile impurity in a Bose-Einstein condensate and the orthogonality catastrophe
本文分析了稀玻色-爱因斯坦凝聚体中杂质的性质。首先，在一个理想的BEC中的静态杂质的准粒子的残留物被证明是随着粒子数的增加，作为一个拉伸指数消失，导致玻色子正交性灾难。然后，我们引入了一个变分分析，它恢复了这个确切的结果，并描述了宏观敷料的杂质，包括它的反作用到BEC以及玻色-玻色排斥超出Bogoliubov近似。这一分析预测，当BEC变得理想时，对于可移动杂质也会发生正交性突变。最后，我们表明，我们的分析与实验结果吻合得很好。
2020-04-15 cond-mat.quant-gas
Entangling lattice-trapped bosons with a free impurity: impact on stationary and dynamical properties
本文研究了盒势场中少数格点囚禁玻色子与杂质原子的相互作用。对于基态，进行分类的基础上的保真度允许量化的敏感性的复合系统的结构变化，由于组件间的耦合。我们在多体水平上分析了整体响应，并将其与单粒子水平进行了对比。通过检查不同的熵的措施，我们捕获的纠缠度和种内的相关性范围广泛的内部和内部组件之间的相互作用和晶格深度。我们还在空间上解决了纠缠的印记上的一个和两个身体的密度分布显示，它加速相分离过程或对排斥和吸引力的组件间相互作用的空间定位分别。多体效应的隧道动力学的各个组件，从他们的逆流，也进行了讨论。由于杂质被少体介质有效地修整，杂质的隧穿周期对杂质-介质耦合的大小非常敏感。我们的工作提供了工程本地化结构的相关杂质设置使用物种选择性光学势的影响。
2021-02-04 cond-mat.quant-gas
Novel Polaron State for Single Impurity in a Bosonic Mott Insulator
我们发现，一个单一的杂质嵌入在冷原子玻色子莫特绝缘体导致一个新的极化子，表现出相关的运动与有效质量和线性尺寸，几乎在现场杂质玻色子相互作用强度的临界值发散。冷原子技术可以调节极化子的性质，在有限的、可控的极化子动量下，将复合粒子破碎成非受限的杂质空穴和玻色子粒子态。
2011-10-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Strongly interacting impurities in a dilute Bose condensate
玻色气体中的杂质通常被称为玻色极化子。对于稀玻色气体，它的性质被认为是普适的，即只依赖于表征玻色子-杂质相互作用的几个参数。当玻色子与杂质的相互作用较弱时，人们知道极化子的性质只取决于这些相互作用的散射长度。在本文中，伴随和扩展参考[物理。126，123403（2021）]（其中一些结果已经被报道）我们研究了更强的玻色子-杂质相互作用，保持其范围有限。我们证明，杂质和玻色子之间的吸引力的相互作用，并包括这些相互作用的幺正点，所有的静态性质的玻色极化子在稀玻色气体中可以计算的散射长度和一个额外的参数的范围内的杂质-玻色子相互作用的特征。我们表明，我们的方法来解决这个问题是有效的，如果这个参数不偏离太多的内玻色子相互作用的散射长度，与文本中给出的精确标准。当杂质玻色子散射长度被调谐到么正性时，我们给出了极化子的能量和其他性质的显式表达式，并且我们还提供了远离它的第一个修正。
2022-01-12 cond-mat.quant-gas
Few-Boson Processes in the Presence of an Attractive Impurity under One-Dimensional Confinement
我们考虑一个限制在一维的少玻色子系统，其中只有一个质量较小的可分辨粒子。所有的粒子相互作用模型与$δ$ -功能，但由于质量不平衡的问题是不可积的。用两个参数，即质量比：$m_{\text{L}}/m_{\text{H}}$和$δ$ -函数耦合比$g_{\text{HH}}/g_{\text{HL}}$，计算了普适少体结合能、原子-二聚体和原子-三聚体散射长度.我们具体确定的原子二聚体或原子三聚体散射长度消失或发散这些比率的值。我们确定在这个参数空间中的各种少体非弹性过程成为大力允许的区域。在Tonks-Girardeau极限（$g_{\text{HH}}\rightarrow \infty$）下，我们的结果与包含杂质原子的束缚费米子的实验有关。
2015-08-06 cond-mat.quant-gas
Quantum dynamics of spinful impurity in ideal Bose gas
Ivan Franko National University of Lviv（利沃夫伊万·弗兰科国立大学）
本文研究理想玻色气体中自旋杂质在横向拉比场下的淬火动力学，提出类平均场近似，预测自旋退相干显著加速。
2026-09-24 cond-mat.quant-gas
Interaction-induced Bloch Oscillation in a Harmonically Trapped and Fermionized Quantum Gas in One Dimension
最近的一个实验的动机由F。Meinert等人，arxiv：1608.08200，我们研究了在硬核极限中谐波捕获的一维玻色气体背景中移动的杂质的动力学。我们发现，由于隐藏的“晶格”结构的背景玻色子，杂质有效地感觉到准周期的潜力，通过杂质玻色子相互作用，可以驱动下的外力的布洛赫振荡，即使在没有真正的晶格势。同时，不均匀的囚禁玻色子密度给杂质施加了一个额外的谐振势，导致了类似的振荡动力学，但具有不同的周期和振幅。结果表明，杂质-玻色子耦合的符号和强度对上述两种势有显著影响，从而决定了杂质的动力学行为。
2017-04-21 cond-mat.quant-gas
Contact and Structure Factor for Bosonic and Fermionic Mixtures
本文研究了一维环上玻色子和费米子混合物的可测量。这些少体系综由服从某些统计（费米或玻色）的多数原子和处于不同超精细态的杂质原子组成。多数-杂质和多数-多数之间的排斥作用由弱到强。我们发现，多数杂质排斥是主要负责在强相互作用制度的相干性损失。动量分布遵循高动量尾的$\mathcal{C}/p^4$普遍行为，但接触$\mathcal{C}$强烈依赖于多数-杂质的强度，并以不同的方式依赖于多数-多数相互作用。大多数原子的静态结构因子暴露出一个低动量峰，用于强烈的大多数杂质排斥，这是由于一个有效的吸引力，而不是纯粹的排斥力。
2015-04-15 cond-mat.quant-gas
Long-lived oscillations of an attractive polaron in a Bose gas
Univ Toulouse, CNRS, Laboratoire de Physique Théorique（图卢兹大学，法国国家科学研究中心，理论物理实验室）
研究非零初速度杂质浸入一维弱相互作用均匀玻色子系统的非平衡动力学，发现质量接近或超过临界值的快杂质在达到稳态前表现出无阻尼的长寿命速度振荡，其机制是杂质附近玻色子耗尽云的瞬态局域化振荡。
2026-06-07 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
Induced correlations between impurities in a one-dimensional quenched Bose gas
本文研究了玻色-杂质相互作用改变后，一维玻色气体中两个杂质的时间演化。我们研究了诱导杂质杂质相互作用及其对猝灭动力学的影响。特别是，我们报告的杂质云的大小，杂质-杂质纠缠，和杂质-杂质关联函数。数值模拟是基于变分多层多组态含时Hartree方法。为了分析和量化诱导的杂质-杂质关联，我们采用了一个有效的两体哈密顿与接触相互作用。我们表明，有效的模型与两个重杂质的平均场吸引力相一致，定性地解释了我们的结果为弱相互作用。我们的研究结果表明，冷原子系统中的猝灭动力学可以作为研究杂质-杂质关联的工具。
2020-05-13 cond-mat.quant-gas
Single-impurity polarons in hard-core lattice bosons at low and intermediate fillings
Anhui Normal University（安徽师范大学）
该研究通过无符号问题的worm算法量子蒙特卡罗模拟，探究二维硬核Bose-Hubbard浴中低和中等填充下的单杂质极化子，明确了耦合、填充及杂质迁移率对极化子性质和修饰云的影响。
2026-08-17 cond-mat.quant-gas
Bosonic impurity in a one-dimensional quantum droplet in the Bose-Bose mixture
我们研究了一个杂质浸在玻色超冷气体的混合物中的制度，量子液滴存在。准一维几何被认为是。我们发现了一个有效的吸引势，它通过量子液滴作用在杂质上。研究了杂质在该势中的束缚态。这些杂质束缚态可以为量子涨落对液滴性质的影响提供潜在的探针。在强杂质-BEC耦合情况下，研究了量子涨落在杂质上诱导的非线性局域模的性质。
2020-12-22 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Quantum Breathing of an Impurity in a One-dimensional Bath of Interacting Bosons
利用含时密度矩阵重整化群（TDMRG）方法，我们可以实时地研究一维相互作用玻色子池中单个杂质的动力学行为。我们专注于杂质呼吸模式，这被发现是很好地描述了一个单一的振荡频率和阻尼率。如果杂质与熔池的耦合非常弱，则Luttinger液体描述是有效的，并且杂质遭受Abraham-Lorentz辐射反应摩擦。对于探索的参数空间的很大一部分，TDMRG结果远远超出了Luttinger液体范例。
2012-06-18 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Counterflow dynamics of two correlated impurities immersed in a bosonic gas
研究了双势阱与一维玻色介质耦合中两个关联杂质的逆流动力学。根据杂质-介质纠缠和杂质两体关联确定了系统的基态相图。具体而言，绑定杂质结构让人想起双极化子强吸引力的耦合，以及配置与两个集群或分离的杂质在排斥的情况下被确定。这些相存在的间隔强烈地依赖于杂质-杂质相互作用和介质的外部约束。因此，由突然斜降中心势垒触发的杂质动力学响应受到介质的捕获几何形状的影响。特别是，对于一个盒子限制的介质排斥杂质介质耦合导致，由于有吸引力的诱导相互作用，在陷阱中心周围的杂质的本地化。相反，对于谐波捕获介质的杂质执行周期性的碰撞和膨胀动力学进一步解释的两体有效模型。我们的研究结果阐明了相关方面的碰撞物理的杂质，这应该是在最近的冷原子实验。
2022-05-31 cond-mat.quant-gas
Entanglement-assisted tunneling dynamics of impurities in a double well immersed in a bath of lattice trapped bosons
我们揭示了相关的隧道动力学的杂质被困在一个双阱和相互作用排斥的大多数种晶格被困玻色子。淬火后的双井的倾斜，它被发现，淬火诱导的隧穿动力学关键取决于物种间的相互作用强度和存在的纠缠系统中固有的。特别地，对于弱耦合，杂质在双阱中执行相当不规则的隧穿过程。增加物种间的耦合，它是可能的，以控制响应的杂质经历延迟隧穿，而大多数物种有效地作为一个材料的障碍。对于非常强的种间相互作用强度的杂质表现出自陷行为。我们展示了一个类似的隧道动力学发生两个弱相互作用的杂质，并确定其潜在的传输机制对和单粒子隧穿过程。
2020-02-13 cond-mat.quant-gas
Disorder effects on the quantum coherence of a many-boson system
在双阱模型中研究了无序对多玻色子量子相干性的影响。对于基态，无序增强了量子相干性。在深Mott区，动力学演化揭示了量子相干性的周期性崩溃和复苏，这对无序是强大的。对在位能量和相互作用的变化进行平均，揭示了相干-退相干振荡在时间演化中的拍频现象。
2012-01-16 cond-mat.quant-gas
In-medium bound states of two bosonic impurities in a one-dimensional Fermi gas
本文研究了含两个玻色杂质的一维费米气体的基态能量。我们考虑没有费米子-费米子相互作用的无自旋费米子。费米子-杂质和杂质-杂质相互作用用狄拉克δ函数模拟。首先，我们研究了杂质和费米子质量相等，杂质-杂质两体相互作用与费米子-杂质相互作用相同的情况，使得系统可以用Bethe不等式求解。对于吸引相互作用，我们发现杂质-杂质子系统的能量低于没有费米气体存在的束缚态的能量。我们将其解释为费米子介质诱导的吸引玻色子-玻色子相互作用的表现，并将杂质-杂质子系统称为介质中的束缚态。对于排斥相互作用，我们没有发现在介质中的束缚态。其次，我们构建了一个有效的模型来描述这些相互作用，并将其预测与精确解进行比较。我们用这个有效的模型来研究具有不等质量和/或势的非可积系统。我们讨论的参数制度的杂质杂质吸引诱导的费米气体可以导致形成的介质中的束缚态的玻色子，相互排斥的情况下，费米气体。
2019-12-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el nucl-th
Impurity transport through a strongly interacting bosonic quantum gas
使用近精确的数值模拟，我们研究了在零温度下不同的玻色相互作用强度和填充因子下杂质通过一维玻色格子气的传播。杂质与玻色气体耦合，并被限制在一个单独的倾斜晶格中。杂质的传输的精确性质是特定的玻色气体的激发光谱，允许一个非破坏性地测量玻色气体的属性，在原则上，通过观察杂质;在这里，我们专注于杂质的空间和动量分布，以及其减少密度矩阵。例如，我们表明，它是可能的，以确定是否玻色气体被填充，以及在其激发光谱的带宽和间隙。此外，我们表明，杂质作为一个证人，其环境的交叉从弱到强相互作用的制度，即，从超流到莫特绝缘体或Tonks-Girardeau格子气，在这两种强相互作用区域中对杂质的影响是清楚可区分的。最后，我们发现杂质的空间相干性与其通过玻色气体的传播有关，给出了一个实验可控的噪声增强量子输运的例子。
2011-06-18 cond-mat.quant-gas quant-ph
Entanglement of an Impurity in a Few-Body One-Dimensional Ideal Bose System
本文研究了一维玻色子系综与杂质之间的关联。我们的研究分析了单体密度矩阵，并计算了相应的冯诺依曼纠缠熵的杂质和玻色子之间的相互作用强度的函数时，所有的粒子具有相同的质量。我们发现，熵增长非常快的小和中等的相互作用强度，然后增加缓慢向强相互作用制度。然后，我们研究了杂质和玻色子之间的质量不平衡对量子关联的影响。在强相互作用的情况下，我们发现当杂质比玻色子重得多时，我们有最小的可能相关性。然而，在有四个玻色子粒子的情况下，当质量比在3和4之间时，熵达到最大值，然后在更高的质量不平衡下下降到最小值。
2016-03-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
BEC polaron in harmonic trap potential at weak coupling regime: Lee-Low-Pines type approach
本文计算了单杂质原子在轴对称谐振势场中与玻色原子相互作用的超冷原子的玻色-爱因斯坦凝聚体中的零温结合能。在这种情况下，玻色子在杂质周围被激发，形成准粒子，即BEC极化子。本文发展了一种描述电-声子系统的变分方法--{ \it a la} Lee-Low-Pines（LLP）理论，用于描述角动量守恒的极化子。数值结果表明，杂质与激发玻色子之间的结合能打破了关于极化子总角动量的简并。角动量部分地被激发玻色子所共享，这是由于类似于LLP理论中声子云对极化子动量的拖曳效应的机制。
2017-02-22 cond-mat.quant-gas
A mixed dimensional Bose polaron
新一代的冷原子实验将原子混合物捕获在物种选择性光学势中，为创建不同原子生活在不同空间维度中的系统开辟了有趣的可能性。受此启发，我们利用包含杂质与玻色子混合维真空散射的理论，研究了在三维玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）中二维层中运动的杂质粒子组成的混合维玻色极化子.我们发现，类似于纯3D的情况下，该系统具有良好的定义的极化子状态的吸引玻色子杂质相互作用，顺利地演变成一个混合维的二聚体的强吸引力，以及一个良好的定义的极化子状态弱排斥相互作用，成为过阻尼的强相互作用。我们还发现，极化子的性质仅弱依赖于气体参数的BEC，只要Bogoliubov理论仍然是一个有效的描述BEC。这表明，杂质和玻色子之间的高阶关联被抑制的混合维几何相比，一个纯的3D系统，混合维极化子具有普适性质的杂质玻色子相互作用的幺正极限。
2017-06-22 cond-mat.quant-gas
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
Temperature-induced miscibility of impurities in trapped Bose gases
本研究针对简谐囚禁势下的排斥玻色气体杂质系统，采用路径积分蒙特卡罗方法揭示了温度诱导的互溶转变现象，并据此提出了一种测量系统温度的新型非破坏性方法。
2024-04-16 cond-mat.quant-gas
Impurities in a one-dimensional Bose gas: the flow equation approach
几年前，流动方程被引入作为计算有杂质和无杂质的冷玻色气体基态能量的技术。在本文中，我们将这种方法扩展到计算能量以外的观测量。作为一个例子，我们计算了含有一个和两个杂质的一维玻色气体的密度和相位涨落。对于一个单一的移动杂质，我们使用流动方程来验证李低松变换后得到的平均场结果。我们表明，平均场近似是准确的玻色子杂质相互作用强度的所有值，只要相位相干长度远大于愈合长度的凝聚。对于两个静态杂质，我们计算了玻色气体诱导的杂质-杂质相互作用。我们发现，当玻色子-杂质相互作用强于玻色子-玻色子相互作用时，首阶微扰理论失效。只要玻色子-玻色子相互作用较弱，平均场近似再现了所有玻色子-杂质相互作用强度值的流方程结果。
2021-08-04 cond-mat.quant-gas nucl-th
Many-body collisional dynamics of impurities injected into a double-well trapped Bose-Einstein condensate
我们解开了多体动力学的谐波捕获杂质碰撞玻色子介质限制在一个双阱淬火后，最初位移的谐波陷阱的中心的双阱。我们发现，新兴的相关动力学关键取决于杂质介质相互作用的强度允许到不同的动态响应制度的分类。对于强吸引杂质介质耦合的杂质是绑定到玻色子浴，而中间的吸引力，它经历了一个有效的隧道。在弱吸引或排斥耦合的情况下，杂质穿透玻色子浴并进行耗散振荡运动。进一步增加的杂质浴排斥的结果在玻色子介质的密度峰之间的杂质的钉扎，这是一个与强杂质介质纠缠的现象。对于强排斥，杂质被玻色子介质完全反射。为了揭示伴随动力学的潜在微观激发过程，我们采用了一个有效的潜在图片。我们将我们的结果扩展到两个玻色子杂质的情况下，并证明存在一个定性相似的杂质动力学。
2021-04-26 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Spontaneous formation of bright solitons in self-localized impurities in Bose-Einstein condensate
利用含时Hartree-Fock-Bogoliubov理论研究了玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）-杂质混合物中杂质组分中亮孤子的形成.虽然我们假设玻色子-玻色子和杂质-玻色子相互作用是有效排斥的，但它们的性质可以在强反常相关的存在下自发地从排斥变为吸引。在这样一个制度的杂质成分成为一个系统的有效吸引原子自动导致产生明亮的孤子。我们发现，由于杂质-宿主和宿主-宿主相互作用引起的耗散，该孤子在较高温度下衰减。我们发现，在突然增加的杂质玻色子强度的训练的明亮的孤子产生，这可以解释的调制不稳定性（MI）的含时杂质波函数。
2015-09-24 cond-mat.quant-gas nlin.PS
From spontaneous to explicit symmetry breaking in a finite-sized system: Bosonic bound states of an impurity
该研究通过一维环状超冷玻色子系统中的单个吸引性杂质，展示了从均匀态到局域态的转变，并利用少体精确对角化与平均场比较，揭示了对称性破缺机制及质量比调控作用。
2024-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Doping a lattice-trapped bosonic species with impurities: From ground state properties to correlated tunneling dynamics
本文研究了由杂质和有限尺寸介质组成的晶格俘获玻色子混合物的基态性质和非平衡动力学。对于一个以及两个杂质的情况下，我们观察到，根据晶格深度和种间相互作用强度，从强烈的离域到本地化的杂质分布的过渡发生。在后一种情况下，两种物质相分离，从而形成粒子-空穴对。对于两个杂质，我们发现，低于一个临界晶格深度，他们是离域的两个相邻的外晶格阱之间，是两体相关。这种转变的特点是由交叉从强到抑制物种间纠缠增加杂质介质排斥。转向混合物的动力学响应，在淬灭物种间的排斥到较小的值，我们揭示了一个单一的杂质的主要隧穿过程对应于一个粒子-空穴对，其动力学稳定性强烈依赖于淬灭振幅。在时间演化过程中，观察到种间纠缠的显著增加，这是由叠加态的建立引起的，因此具有多体性质。在两个玻色子杂质的情况下，粒子-空穴对过程变得不稳定的过程中的动态与杂质聚集在相邻的晶格位置，而强相关。
2020-07-01 cond-mat.quant-gas
Impurity induced quantum chaos for an ultracold bosonic ensemble in a double-well
我们证明了一个超冷多体玻色系综限制在一个一维（1D）双阱（DW）势可以表现出混沌动力学由于存在一个单一的杂质。的非平衡动力学是由杂质玻色相互作用的淬火触发，并说明通过两个井之间的玻色子的人口不平衡的演变。猝灭后相互作用强度的增加总是促进玻色子布居不平衡的不规则运动，而当杂质初始布居在高激发态时，它又变得规则。这样的可积性混沌（ITC）过渡完全捕获的瞬态动力学的相应的线性纠缠熵，其无限时间平均值的额外特征的混沌的边缘，并意味着存在一个有效的玻色-玻色吸引诱导的杂质。为了阐明所观察到的ITC过渡的物理起源，我们进行了详细的光谱分析的混合物的能量谱以及本征态。具体而言，观察到两个不同的光谱行为时的物种间的相互作用强度的变化。虽然避免的能级交叉发生在低能谱中，但高能谱中的能级具有带状结构，并且在每个带内是等距的。这导致了一个显着的低的本征向量，这反过来，占玻色子动力学的混沌性质的离域。相反，这些高激发态与非相互作用的可积基有很高的相似性，这解释了玻色子粒子可积性的恢复。最后，我们讨论了诱导玻色-玻色吸引力及其对玻色动力学的影响。
2021-01-27 cond-mat.quant-gas nlin.CD
The spatial coherence of weakly interacting one-dimensional non-equilibrium Bosonic quantum fluids
本文对一维驱动耗散非平衡凝聚体中的空间关联进行了理论分析。从随机广义Gross-Pitaevskii方程出发，我们推导出了相动力学的噪声Kuramoto-Sivashinsky方程。对于足够强的强相互作用，相干性指数衰减密切类似于平衡玻色气体。当相互作用是由非平衡条件设置的规模小，我们发现通过数值模拟高斯和指数衰减与流体密度和噪声强度的相干长度的特殊缩放之间的交叉。
2013-12-02 cond-mat.quant-gas
Evolution of a single spin in ideal Bose gas at finite temperatures
Ivan Franko National University of Lviv（利沃夫伊万·弗兰科大学）
研究非相互作用玻色子在有限温度下的动力学，考虑单个静止自旋杂质的影响，分析自旋对玻色子动量分布的影响。
2026-05-13 cond-mat.quant-gas quant-ph
Effective mass and interaction energy of heavy Bose polarons at unitarity
本文基于 Gross-Pitaevskii 方程研究弱相互作用 BEC 中重杂质的运动，通过构造关于杂质速度的微扰解，计算了幺正极限下极化子的有效质量及两个远距幺正极化子的相互作用能，并重现了弱耦合下的结果。
2023-05-24 cond-mat.quant-gas
Phenomenological model of decaying Bose polarons
Institute of Science and Technology Austria (ISTA)（奥地利科学技术研究所）；Department of Physics and Astronomy, Aarhus University（奥胡斯大学物理与天文系）；Institute for Theoretical Physics, Vienna University of Technology（维也纳工业大学理论物理研究所）
本文提出一个现象模型，基于杂质与单个玻色子相关联的状态，解释玻色极子衰变过程，通过变分波函数和复数相互作用强度模拟，复现了两项实验的主要结果。
2026-04-02 cond-mat.quant-gas
Dynamical symmetry and pair tunneling in a one-dimensional Bose gas colliding with a mobile impurity
利用含时密度矩阵重整化群（TDMRG）理论研究了一维相互作用玻色子气体与浅箱势中杂质的碰撞。我们研究了杂质和玻色子气体的动力学响应，发现杂质和玻色子之间的相互作用（吸引或排斥）的符号近似独立。当相互作用能与盒势深度相同时，这种符号独立性被打破，导致共振对隧穿。我们的预测可以用当代的超冷原子技术来检验。
2015-06-03 cond-mat.quant-gas quant-ph
Nonergodic dynamics for an impurity interacting with bosons in tilted lattice
该研究探究倾斜晶格中与玻色子浴相互作用的单杂质动力学，发现不同倾斜强度、相互作用强度及玻色子初始分布下，杂质分别呈现动力学减速、类Kronig-Penney势运动、非局域或局域化等不同非遍历行为。
2023-10-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Dissipative dynamics of a heavy impurity in a Bose gas in the strong coupling regime
该研究针对一维玻色气体中的重杂质，通过微观理论分析宽温区任意强度的杂质-玻色子耦合，推导了摩擦力的解析结果，发现强耦合下摩擦力低温T²依赖的新动力学区域，并解析得到杂质非稳态动量分布，证实其弛豫为动量空间的Ornstein-Uhlenbeck过程。
2023-04-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Visualizing Efimov Correlations in the Bose Polaron
玻色极化子是一种被周围玻色子包裹的杂质的准粒子。在少体物理中，已知两个相同的玻色子和第三个可区分的粒子可以在物种间散射共振附近形成一系列Efimov束缚态。另一方面，在玻色极化子系统与杂质原子嵌入在许多玻色子，没有Efimov物理签名已被报道在现有的光谱测量到目前为止。在这项工作中，我们提出，轻杂质和重玻色子之间的大质量不平衡可以帮助产生可见的签名Efimov物理在这样的光谱测量。利用维里展开中的图解方法，包括从成对相互作用的三体效应，我们确定了杂质的自能和它的光谱函数。以$^{6}$ Li- $^{133}$ Cs体系为例，我们发现在极化子谱中存在两个可见的Efimov分支，以及它们与吸引极化子分支的杂化.我们还讨论了在极化子系统中观察Efimov物理签名的一般情况。这项工作铺平了道路，在不久的将来在多体系统的实验探索有趣的少体相关性。
2017-06-08 cond-mat.quant-gas
Bound states in boson impurity models
涉及多个粒子的束缚态的形成是许多有趣的量子物理现象的基础，例如Efimov物理或超导。在这项工作中，我们证明了存在无限个这样的状态的玻色子杂质模型。它们描述了与杂质耦合的自由玻色子，包括量子光学中一些最具代表性的模型。我们还提出了一个家庭的波函数来描述的束缚态，并验证它准确地表征所有参数制度，通过比较其预测与精确的数值计算的一维紧束缚哈密顿量。对于该模型，我们还分析了束缚态的性质，通过研究的物理量，如基态能量和本地化长度的标度关系，并发现一个非解析行为的耦合强度的函数。最后，我们讨论了如何在实验平台上，如光子晶体结构和光晶格中的冷原子测试我们的理论预测。
2015-12-22 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Relaxation dynamics of a mobile impurity injected into a one-dimensional Bose gas
Univ Toulouse, CNRS, Laboratoire de Physique Théorique（图卢兹大学，法国国家科学研究中心，理论物理实验室）
研究一维玻色气体中移动杂质的弛豫动力学，揭示不同弛豫阶段及重杂质的非稳态运动特性。
2025-10-31 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Impurities in a trapped 1D Bose gas of arbitrary interaction strength: localization-delocalization transition and absence of self-localization
该研究通过DMRG和费米子映射等方法，证明一维玻色气体中杂质不存在自局域化，并给出重杂质极化子能量的精确解析近似及极化子间相互作用势。
2025-01-31 cond-mat.quant-gas quant-ph
Bose polaron in spherically symmetric trap potentials: Ground states with zero and lower angular momenta
本文研究了零温下球对称简谐势阱中的单原子杂质在稀玻色气体中的运动。为了找到极化子的基态，我们提出了一种条件变分法，该方法固定了系统的总角动量算符$\hat{J}^2$和$\hat{J}_z$的期望值，并利用转动规范变换使玻色子在与杂质同旋的坐标系中移动.在公式中，期望值$\langle \hat{J^2}\rangle$被证明是在杂质和玻色子共享，但值$\langle \hat{J}_z\rangle$是由杂质由于旋转对称性进行。我们还分析了用这种变分方法数值计算得到的吸引性杂质-玻色子相互作用系统的基态性质，发现由于引入了吸引性相互作用，杂质周围的激发玻色子分布与杂质的波函数在量子数空间和实空间中有很大的重叠。
2019-03-28 cond-mat.quant-gas nucl-th
Analytical approach to the Bose polaron problem in one dimension
本文讨论了一维玻色系统的基态性质（即所谓的玻色极化子问题）。我们介绍了一种形式主义，使我们能够计算分析的热力学零温度特性的弱和中等玻色子-玻色子相互作用强度的任何玻色子-杂质相互作用的系统。我们的方法进行了验证，通过比较精确的量子蒙特卡罗计算。此外，我们测试的方法在有限尺寸系统的数值结果的基础上的相似重整化群。我们认为，介绍的方法提供了一个简单的分析工具，在一维强相互作用的杂质问题的研究。
2017-09-25 cond-mat.quant-gas nucl-th
