Momentum relaxation of a mobile impurity in a one-dimensional quantum gas
研究了注入简并Tonks-Girardeau气体中杂质原子动量随时间的演化。我们建立了一个给定的初始动量$p_0$的杂质弛豫到一个稳定的状态与一个非零的动量$p_\infty.$的性质的稳定状态被发现，极大地依赖于是否杂质和主机的质量是相等的或不。这是由于多重相干散射过程导致杂质和主体在质量相等的情况下发生共振相互作用。即使在杂质和主体粒子之间的相互作用消失的极限下，$p_\infty$对$p_0$的依赖性仍然是不平凡的。在该极限中，可明确找到$p_\infty(p_0)$。
2014-04-24 cond-mat.quant-gas
Comment on "Kinetic theory for a mobile impurity in a degenerate Tonks-Girardeau gas"
在最近的一篇论文arxiv：1402.6362中，Gamayun，Lychkovskiy和Cheianov研究了嵌入强相互作用玻色子的一维Tonks-Girardeau气体中的移动杂质的动力学。利用玻尔兹曼方程的方法，他们得出了以下主要结论：（i）一个轻杂质，被一个恒定的力加速，不表现出布洛赫振荡;（ii）一个重杂质确实经历布洛赫振荡，伴随着与力的平方根成比例的速度漂移。在这篇评论中，我们认为结果（i）是经典玻尔兹曼近似的人工制品，它错过了杂质和空穴之间的（准）束缚态的形成。结果（ii），而不是有效的渐近小力，确实反映了一个有趣的中间力的行为。在这里，我们澄清其适用性的限制，并超出Tonks-Girardeau限制。
2014-04-16 cond-mat.quant-gas
Mobile impurity in a one-dimensional quantum gas: Exact diagonalization in the Bethe Ansatz basis
我们考虑一个注入一维量子气体的可移动杂质粒子。系统的时间演化强烈地依赖于杂质粒子的质量与宿主粒子的质量是否相等。对于等质量，模型是贝特安奈可解的，但对于不等质量，模型不再是可积的，贝特安奈技术失效。我们构建了一个可控的数值计算方法的频谱的模型与有限数量的主机粒子，基于精确对角化的截断的基础上的Bethe Anastomic状态的哈密顿量。我们说明了我们的方法上的少体系统的5+1粒子，并跟踪光谱的演变取决于杂质和主机粒子的质量比。
2021-12-14 cond-mat.quant-gas
Perpetual motion of a mobile impurity in a one-dimensional quantum gas
考虑一个杂质粒子被注入到一个非相互作用费米子（或等效的Tonks-Girardeau玻色子）的简并一维气体中，该气体具有一定的初始动量$p_0$。我们研究了作为$p_0$函数的杂质$p_\infty$动量的无限时间值。在相当一般的条件下导出了$|p_\infty(p_0)|$的下界。推导，基于存在的主机气体的光谱的下边缘，不诉诸于任何近似。这种束缚的存在意味着在零温度下，不相互作用的费米子或Tonks-Girardeau玻色子的一维气体中的杂质的永恒运动。当杂质粒子和宿主粒子之间的相互作用处处是排斥的时，这种束缚有一种特别简单而有用的形式。
2014-03-04 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Perpetual motion and driven dynamics of a mobile impurity in a quantum fluid
研究了零温下量子流体中可动杂质的动力学行为。考虑两个相关的设置。在第一个设置中，杂质以某个初始速度${\mathbf v}_0$注入流体中，我们感兴趣的是它在无限时间的速度，${\mathbf v}_\infty$。当初速度小于广义临界速度时，我们得到了$|{\mathbf v}_0-{\mathbf v}_\infty|$的严格上界。在杂质-流体耦合消失的极限下，这个束缚等于${\mathbf v}_\infty={\mathbf v}_0$，它可以看作是朗道超流性判据的严格证明。在有限耦合的情况下，杂质的速度可以下降，但不会下降到零;界限量化了最大可能的下降。在第二种设置中，一个小的恒定力施加在杂质上。我们认为，存在两个不同的动力学制度-反向散射振荡的杂质速度和饱和的速度没有振荡。对于具有$v_{c {\rm L}}=v_s$的流体（其中$v_{c {\rm L}}$和$v_s$分别是朗道临界速度和声速），实现后一种状态。对于含有$v_{c {\rm L}} < v_s$的液体，两种方案都是可能的。在这种情况下，实现哪种状态取决于杂质的质量，即在某个临界质量处发生的非平衡量子相变。我们的结果在一维、二维和三维中同样有效。
2015-04-27 cond-mat.other cond-mat.quant-gas quant-ph
Mobile impurity interacting with a Hubbard chain and the role of Friedel oscillations
Pontificia Universidad Católica de Chile（智利天主教 Pontificia 大学）；Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University（冲绳科学和技术大学院大学）；Universitat de Barcelona（巴塞罗那大学）
研究移动杂质与费米子浴的相互作用，发现强排斥和强吸引杂质均与费米子空穴发生相分离，并通过Friedel振荡导致杂质密度出现振荡模式。
2026-06-03 cond-mat.quant-gas
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
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{<$}hlich模型中获得，为多体理论和实验提供了有价值的基准。
2015-10-19 cond-mat.quant-gas
Quantum Boltzmann equation for a mobile impurity in a degenerate Tonks-Girardeau gas
研究了简并Tonks-Girardeau气体中可动杂质的大时间渐近行为。导出了适用于任意质量比的气体和杂质粒子的弱耦合动力学方程。当气体粒子比杂质轻或重时，我们发现我们的理论等价于用费米黄金法则计算碰撞积分的玻尔兹曼理论。相反，在等质量的情况下，费米黄金法则处理给出错误的结果，由于没有考虑多个相干散射事件。后者用梯形图求和法处理，得到新的动力学方程。由该方程产生的杂质的渐近动量与用Bethe方法得到的结果一致。
2014-06-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Validity of the Fröhlich model for a mobile impurity in a Bose-Einstein condensate
研究证明了弗里施模型在弱强排斥相互作用下描述玻色极子的有效性，并解析计算了基态能量的对数修正。
2025-11-21 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Mobile Impurity in a Two-Leg Bosonic Ladder
本文结合 TLL 解析理论与 DMRG 数值模拟，研究双腿玻色梯中可动杂质的 Green 函数，揭示成键与反成键模式在不同耦合和动量下的幂律或指数衰减行为。
2025-07-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Critical velocity of a mobile impurity in one-dimensional quantum liquids
本文研究了一维超流临界速度的概念。结果表明，对于重杂质与质量$M$超过临界质量$M_\mathrm{c}$，分散开发周期性的亚稳分支，导致在外部驱动力的存在下，动态的巨大变化。与$M<M_\mathrm{c}$的平滑布洛赫振荡相反，重杂质爬上亚稳态分支，直到到达分支终止点或经历随机隧道事件，这两者都会导致速度突然变化和能量损失。这被预测为导致杂质漂移速度对小力的非解析依赖性。
2012-03-28 cond-mat.quant-gas
Correlated decoherence and thermometry with mobile impurities in a 1D Fermi gas
School of Physics, Trinity College Dublin（都柏林三一学院物理学院）；Quantum Systems Unit, OIST Graduate University（冲绳科学技术大学院大学量子系统单元）；Department of Physics, King’s College London（伦敦国王学院物理系）
研究通过理论方法探讨移动杂质在1D费米气体中的去相干动力学及热计量性能，发现质量不平衡影响去相干行为并提升热计量精度。
2025-09-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Dynamics of a Mobile Impurity in a Two Leg Bosonic Ladder
本文采用场论（Tomonaga-Luttinger液体）和数值（密度矩阵重整化群）相结合的方法，分析了可动量子杂质在由两条腿玻色阶梯形成的浴槽中的行为。计算格林函数的杂质作为时间的函数在不同的动量，我们发现一个幂律衰减在零动量，这标志着任何准粒子描述的杂质运动的故障。我们计算指数的限制弱和强杂质浴相互作用。在小的杂质-浴相互作用下，我们发现杂质经历作为单通道一维浴的阶梯，但是有效耦合减少了$\sqrt 2$的因子，因此杂质在阶梯中的移动性比一维浴小。我们比较了数值结果的指数在零动量的半解析表达式，最初建立的链，并找到良好的协议，没有可调参数。我们分析的依赖性的指数在横向跳跃浴，并发现令人惊讶的增加的指数在方差与天真的外推的单通道制度。我们研究了杂质格林函数的动量依赖性，发现对于单链，存在两种不同的运动状态，一种是由红外变质和更常规的极化行为主导。我们计算了这两个制度之间的临界动量，并与预测的基础上的结构因子的浴。在极化子制度，我们也计算数值极化子的寿命。最后，我们讨论了如何在冷原子实验中测量我们的结果。
2019-01-13 cond-mat.quant-gas
Mobile impurity in a Fermi sea from the functional renormalization group analytically continued to real time
受冷原子实验的启发，我们利用泛函重整化群研究了零温下浸没在三维费米海中的可移动杂质。我们首先对有效作用量进行导数展开，计算了几种质量不平衡情况下极化子-分子跃迁的基态能量和Tan接触。接下来，我们研究准粒子性质的杂质，通过使用核物理学中最近开发的实时方法，它允许一个超越导数扩展。我们得到了极化子的谱函数，吸引和排斥极化子的有效质量和准粒子重量，并阐明了它们如何受到质量不平衡的影响。
2017-05-12 cond-mat.quant-gas nucl-th
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
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
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
Mobile-impurity dynamics in a non-Hermitian Stark-localised bath
Institute of Atomic and Molecular Sciences, Academia Sinica（台湾中央研究院原子与分子科学研究所）；Department of Physics, National Central University（中原大学物理系）；Physics Division, National Center for Theoretical Sciences（国家理论科学中心物理组）；Department of Physics, National Taiwan Normal University（台湾师范大学物理系）
研究一维非厄米斯塔克局域化浴中移动杂质动力学，发现杂质在中间倾斜强度下局域化，非厄米趋肤效应重塑共振并移动局域化窗口。
2026-09-29 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
Dynamics of a Mobile Impurity in a One-Dimensional Bose Liquid
本文发展了量子杂质在一维玻色液体中传播的微观理论。由于散射热激发准粒子，杂质经历摩擦。我们发现，在低温下，所产生的力的尺度是温度的四次方或八次方，这取决于系统参数。当温度高于玻色液体的化学势时，摩擦力是温度的线性函数。我们的方法使我们能够找到两个极限情况之间的交叉区域中的摩擦力。在可积的情况下，对应于杨-高丁模型，准粒子的杂质变得透明，因此摩擦力是不存在的。我们的结果可以进一步推广到研究其他动力学现象。
2016-09-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Rabi oscillations and magnetization of a mobile spin-1/2 impurity in a Fermi sea
School of Physics and Astronomy, Monash University（莫纳什大学物理与天文学院）；ARC Centre of Excellence in Future Low-Energy Electronics Technologies, Monash University（莫纳什大学未来低能电子技术创新中心）
研究费米海中移动自旋-1/2杂质的拉比振荡与磁化，推导热力学关系并解析其动态行为。
2024-01-30 cond-mat.quant-gas
Mobile impurity in a one-dimensional gas at finite temperatures
我们考虑一维自由费米子气体与单个杂质相互作用的McGuire模型。我们计算了有限温度下杂质的静态单体函数和动量分布。结果涉及平均Fredholm行列式，我们进一步分析使用有效的形状因子的方法。用这种方法，我们得到的大距离行为的单体功能，它采取的形式的平均指数衰减。这种方法使我们能够研究一个实验上重要的制度的小动量的杂质的动量分布。我们还考虑了在短距离的单体函数和计算有限温度Tan的接触。
2022-02-25 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Localization of a mobile impurity interacting with an Anderson insulator
热化和定域多体量子系统呈现出物质的两种不同的动力学相。最近，耦合到热化系统的局域系统的命运被视为量子浴受到了重要的理论和实验的关注。在这项工作中，我们研究了一个移动的杂质，代表一个小的量子浴，局部与安德森绝缘体与有限密度的局部粒子相互作用。利用静态Hartree近似得到有效的无序强度，我们制定了本地化的微扰稳定性的解析判据。接下来，我们使用近似动力学Hartree方法和准精确时间演化块抽取（TEBD）算法来研究系统的动力学。我们发现，动力学Hartree方法，完全忽略了杂质和局域粒子之间的纠缠预测系统的离域。与此相反，完整的数值模拟与TEBD的酉动力学表明，稳定的本地化数值可访问的时间尺度。最后，利用密度矩阵重整化群算法到激发态的推广（DMRG-X），我们近似了系统的高激发本征态。我们发现杂质仍然局限在本征态中，并且在杂质位置周围的有限区域内纠缠增强，证实了动力学预测。动力学和DMRG-X结果为本地化的稳定性提供了令人信服的证据。
2021-11-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Mobile Impurities and Orthogonality Catastrophe in two-dimensional Vortex Lattices
研究了中性杂质原子与二维涡旋晶格玻色-爱因斯坦凝聚体Tkachenko模耦合的性质。与均匀凝聚体中的极化子相反，涡旋晶格中的边缘杂质-玻色子相互作用导致微扰理论中的红外奇异性和低能极限准粒子图像的崩溃。这些红外奇异性解释的重正化的耦合常数，准粒子重量和有效杂质质量。在低能极限下，有效质量的发散引起了一个正交突变，在杂质谱函数中表现为幂律奇异性。
2015-01-13 cond-mat.quant-gas
Slow dynamics of a mobile impurity interacting with an Anderson insulator
本研究探究强无序与强相互作用区域内，浸没于安德森局域粒子浴的可移动杂质的动力学，发现短时间多体局域化为瞬态效应，长时间杂质亚扩散并诱导绝缘体退局域化，准周期势下也存在类似慢动力学区域。
2023-03-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Kinetic theory for a mobile impurity in a degenerate Tonks-Girardeau gas
本文给出了简并Tonks-Girardeau气体中杂质粒子运动的动力学理论。该理论基于一维玻尔兹曼方程。提出了一种求解该方程的迭代方法，在某些特殊情况下可得到精确解，在一般情况下可得到精确的近似解。以前，我们已经报道，杂质达到一个非热稳定状态，其特征在于由杂质的动量$p_\infty$取决于其初始动量$p_0$。本文给出了$p_\infty(p_0)$的详细推导过程。我们还研究了杂质在恒力$F$作用下的运动。它表明，如果杂质比主机粒子，$m_i>m_h$，阻尼振荡的杂质动量发展，而在相反的情况下，$m_i<m_h$，振荡是不存在的。确定了作为所施加力的函数的稳态动量。在弱力极限下，发现对于轻杂质，它与力无关，对于重杂质，它与$\sqrt{F}$成比例。
2014-09-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Polaron-Depleton Transition in the Yrast Excitations of a One-Dimensional Bose Gas with a Mobile Impurity
利用全组态相互作用量子蒙特卡罗方法（FCIQMC），对一维玻色气体中自旋排斥杂质的最低能量动量本征态（yrast态）进行了精确的数值计算.作为精确对角化的随机推广，它非常适合于研究量子气体格点重整化模型的非稳态。Yrast态携带了关于浸入多体系统中的缓慢移动的可移动杂质的动力学性质的有价值的信息。基于能量和一阶和二阶关联函数的yrast状态，我们确定不同的动力学制度和它们之间的过渡：极化子制度，其中杂质的运动受到玻色气体通过重整化的有效质量;一个政权的灰色孤子，是弱相关的一个固定的杂质，和depleton制度，其中的杂质占据一个黑暗或灰色的孤子。提取的depleton有效质量揭示了超重政权的幅度（负）depleton质量超过质量的有限玻色气体。
2022-01-20 cond-mat.quant-gas physics.comp-ph
Dynamics and Bloch oscillations of mobile impurities in one-dimensional quantum liquids
研究了一维量子液体中可动杂质的动力学行为。这样的杂质会引起周围液体的强烈非线性损耗，这种组合物体的色散关系称为“损耗”，是其动量的周期函数，周期为2πn，其中n是液体的平均密度。在绝热近似中，作用在杂质上的恒定外力导致杂质围绕固定位置的布洛赫振荡。在动力学上，这种振荡伴随着声子形式的能量辐射。随之而来的能量损失导致振荡中心的均匀漂移。我们推导出精确的结果辐射诱导的迁移率以及热摩擦力的平衡色散关系的修饰杂质（depleton）。这些结果表明，有一个广泛的外力（漂移）布洛赫振荡存在的地方，可以观察到实验。
2011-05-30 cond-mat.quant-gas
Reply to "Comment on 'Kinetic theory for a mobile impurity in a degenerate Tonks-Girardeau gas'"
在我们最近的论文[Phys. Rev. E 90，032132（2014）]中，我们研究了移动杂质粒子与Tonks-Girardeau气体弱相互作用并被小外力$F$拉动的动力学。在热力学极限先于小力极限的情况下，我们发现在轻杂质的情况下不存在杂质速度的布洛赫振荡。此外，我们认为，对于轻杂质的稳态漂移速度，$V_D$，仍然有限的限制$F\rightarrow 0$。这些结果与Gangardt，Kamenev和Schecter的早期作品相矛盾[Phys. Rev. Lett. 102，070402（2009），Annals of Physics 327，639（2012）]。我们中的一位（OL）已经证实[Phys. Rev. A 91，040101（2015）]，这些工作的中心假设-动力学的绝热性-可以在热力学极限中崩溃。在前面的评论[Phys. Rev. E 92，016101（2015）]中，Schecter、Gangardt和Kamenev反对这一猜想，并支持$V_D(F)$存在布洛赫振荡和线性。他们认为，杂质-流体系统的基态是准束缚态，这足以确保热力学极限中的绝热性。他们的分析论点是基于系统的希尔伯特空间的某种截断。我们认为，扩展的结果和直觉的基础上截断模型的原始多体问题缺乏理由。
2015-07-22 cond-mat.quant-gas
Nucleation of ergodicity by a single mobile impurity in supercooled insulators
我们考虑一个无序的哈伯德模型，并表明，在足够弱的无序，一个单一的自旋向下移动杂质可以热化一个广泛的初始本地化系统的自旋向上的粒子。热化是通过共振过程实现的，其中涉及杂质和局域化粒子的相关跳跃。这种效应表明，某些局部绝缘体表现为“过冷”系统，移动杂质作为遍历种子。我们提供了分析估计，支持数值精确对角化（ED），显示如何临界无序强度这种机制取决于粒子密度的本地化系统。在$U\rightarrow\infty$极限下，双光子是稳定的激发，它们可以通过类似的机制使介观系统热化。一个额外的守恒定律的出现导致了最终的doublons局部化。我们的预测适用于费米子和玻色子系统，并在正在进行的实验中模拟可调无序的合成量子晶格。
2020-06-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Dynamics of a Mobile Ion in a Bose-Einstein Condensate
University of Warsaw（华沙大学）；Wrocław University of Science and Technology（弗罗茨瓦夫科技大学）；Warsaw University of Technology（华沙理工大学）
研究移动离子在玻色-爱因斯坦凝聚体中的非平衡动力学，探讨其稳态动量和有效质量，揭示非线性演化引发的密度波发射和动量转移效应。
2026-02-04 cond-mat.quant-gas quant-ph
Phonon-mediated Casimir interaction between mobile impurities in one-dimensional quantum liquids
量子液体的虚声子散射杂质并介导长程相互作用，类似于卡西米尔效应。在一维中，该效应是普遍的，并且诱导的相互作用以$1/r^3$的形式衰减，比范德华相互作用$\sim1/r^6$慢得多，其中$r$是杂质分离。该效应的符号是由杂质-声子散射振幅的乘积表征的，它具有普遍的形式，并且在几种可积杂质模型中已被证明为零。因此，如果杂质参数可以独立地调整到位于这样的可积点的相对侧，则可以观察到吸引相互作用转变为排斥相互作用。
2014-04-15 cond-mat.quant-gas
Quantum impurities: from mobile Josephson junctions to depletons
通过将一维超流背景中的可动杂质模拟为可动约瑟夫森结，总结了可动杂质在一维超流背景中运动的主要特征，这自然导致了杂质的周期性色散.耗散过程，如辐射摩擦和量子粘性，被证明是由于集体相位差与背景声子的相互作用。我们开发了一个更现实的depleton模型的杂质-空穴束缚态，提供了一些精确的结果之间的半经典弱相互作用的图片和强相互作用的Tonks-Girardeau制度插值。我们还讨论了物理的一个被困的杂质，有关目前的实验与超冷原子。
2016-01-04 cond-mat.quant-gas
Interaction-induced localization of mobile impurities in ultracold systems
有意或无意地引入某些材料中的杂质可以显着改变其特性或揭示其固有的物理性质，从而在固态物理中发挥重要作用。与固体中的静态杂质不同，在冷原子系统中实现的杂质是自然移动的。在这里，我们提出了一个有效的理论来处理一些独特的行为所表现出的超冷移动杂质。我们的理论揭示了扩展态和定域态之间的相互作用诱导跃迁，也统一地解释了由几个先前模型得到的本质特征。基于我们的理论，我们预言了超冷系统中与扩展和局域杂质有关的许多有趣现象，包括杂质分子和杂质晶格的形成。希望本研究能为今后超冷流动杂质的研究开辟一条新的途径。
2013-10-31 cond-mat.quant-gas
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
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
Kubo-Martin-Schwinger relation for an interacting mobile impurity
本研究针对含相互作用运动杂质的Yang-Gaudin模型，利用可积性结合自旋快度分辨希尔伯特子空间，将KMS条件转化为Riemann-Hilbert问题，解析证明子空间内的动态注入/射出格林函数满足改进的类KMS关系，并通过数值验证了结论。
2023-08-22 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
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
Dynamics of spin-orbit-coupled cold atomic gases in a Floquet lattice with an impurity
本文研究了含杂质的周期调制光晶格中自旋轨道耦合单原子的量子隧穿。在准能带的赝坍缩点处，当杂质势与驱动场远离共振时，在自旋不变和杂质位布居始终可以忽略的情况下，动力学局域化发生全局性，在杂质的两个最近邻位之间出现了两种超出预期的局域二阶隧穿过程.虽然这两种类型的隧穿行为似乎是相同的，但它们被认为涉及两种不同的机制：一种是与自旋无关的隧穿过程，而另一种是与自旋相关的隧穿过程。这两种类型的二阶过程可以通过调谐杂质势使其与驱动场共振来识别。在Floquet图片，二阶过程表现为微妙的和精细的避免交叉pseudoclapse区域附近的准能谱。这些结果在有效三位点模型和多时间尺度渐近微扰方法的基础上得到了解析证实，并可用于实际实验中自旋相关量子输运的工程设计.
2018-10-13 cond-mat.quant-gas quant-ph
Counterflow of lattice polarons in harmonically confined optical lattices
研究一维谐振受限光学晶格中移动杂质与玻色子浴的排斥相互作用，揭示了一种由移动杂质-空穴对分析模型支持的相关逆流相，并发现该相变伴随突然的正交性和杂质轮廓变化。
2025-07-12 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Impurity states in the one-dimensional Bose gas
本文详细研究了一维玻色子环境中可动杂质的低能谱。特别是，我们只考虑了两个分析上可达到的极限，即，一个杂质浸入稀释玻色气体的情况下，人们可以使用多体微扰技术的低维玻色系统和唐克斯-吉拉多气体的情况下，通常的费米图解展开到第二阶。
2017-08-28 cond-mat.quant-gas
Inducing spin-order with an impurity: phase diagram of the magnetic Bose polaron
研究了一维旋量玻色气体中磁性玻色极化子的形成。在有效势模型下，杂质被基质激发所束缚，甚至可以克服杂质与介质的排斥作用，形成自定域准粒子态。从自旋分量之间的Rabi耦合、自旋-自旋相互作用和杂质-介质耦合三个方面研究了吸引和自束缚排斥磁性极化子、排斥非磁性（Fr {\"o} hlich型）极化子和杂质-介质相分离区的相图.这种磁极化子的残留物在具有强杂质-自旋相互作用的强吸引和排斥分支中大幅减少，说明杂质的显著修整。杂质可用于探测和操纵磁介质的自旋极化，同时抑制铁磁自旋-自旋关联。结果表明，平均场论失败的旋量气体的方法不可分割的，因为产生的自旋波激发是突出的。我们的研究结果表明，杂质可以用来产生可控的自旋-自旋关联和磁极化子状态，可以实现与当前的冷原子设置。
2022-04-22 cond-mat.other cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Competing regimes of motion in 1D mobile impurities
我们发现，一个可区分的移动杂质内的一维多体状态在零温度下一般不表现得像一个准粒子（QP）。相反，杂质动力学以及浴的基态都从根本上被产生的零能量激发的发散数量所改变，导致我们称之为红外主导（ID）动力学。结合分析和DMRG数值，我们提供了一个通用公式的幂律ID动力学在零动量，讨论了一个阈值，超过准粒子动力学可能会再次发生，并研究在较大的杂质动量的ID和准粒子普适性类之间的竞争。
2014-07-11 cond-mat.quant-gas
Radio frequency spectroscopy of polarons in ultracold Bose gases
最近的实验进展使得能够实现浸没在超冷原子的玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）中的移动杂质。在这里，我们考虑具有两个或更多个内部超精细状态的杂质，并研究它们的射频（RF）吸收光谱，这对应于两个不同的超精细状态之间的跃迁。我们计算RF光谱的情况下，当涉及的超精细状态之一与BEC相互作用，而另一个状态是非相互作用的，通过执行非微扰的激发不同数量的声子模式的概率的重新确认。在相互作用的存在下，杂质被BEC的Bogoliubov激发所修饰，并形成极化子。RF信号包含以相对于裸杂质跃迁频率测量的极化子能量为中心的δ函数峰，其权重等于极化子状态中的裸杂质特征的量。RF频谱也有一个广泛的不相干的部分所产生的背景激发的BEC，与一个特征的幂律尾，出现作为一个普遍的物理接触相互作用的结果。我们讨论了直接RF测量，其中杂质最初是在相互作用状态，和反向RF测量，其中杂质最初是在非相互作用状态。在后一种情况下，为了计算RF谱，我们解决了极化子形成的问题：移动杂质动态地被Bogoliubov声子修饰。我们的解决方案的基础上的Bogoliubov声子相干态的含时变分分析，成为精确的杂质时，本地化。此外，我们还表明，这样的一个antenness比较以及与半经典估计的BEC中的移动杂质的传播振幅。我们的技术可以扩展到的情况下，当初始和最终的杂质状态与BEC相互作用。
2014-01-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Few vs many-body physics of an impurity immersed in a superfluid of spin 1/2 attractive fermions
本文研究了强关联自旋1/2费米子超流体中杂质的性质。对于共振相互作用，我们首先将二聚体和三聚体状态的稳定性图与杂质与费米子相互作用的三体问题联系起来。然后计算了弱相互作用杂质的超平均场修正。我们表明，这些修正是发散的，必须通过适当地考虑三体物理的问题进行正规化。
2019-03-04 cond-mat.quant-gas
Anyon-Impurity Bound States in Quantum-Engineered Fractional Chern Insulators
International Solvay Institutes（国际索尔维研究所）；Center for Nonlinear Phenomena and Complex Systems, Université Libre de Bruxelles（布鲁塞尔自由大学非线性现象与复杂系统中心）；Department of Physics and Arnold Sommerfeld Center for Theoretical Physics (ASC), Ludwig-Maximilians-Universität München（慕尼黑大学物理系及阿诺德·索末菲理论物理中心）；Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)（慕尼黑量子科学与技术中心）
该研究在量子工程分数量子霍尔绝缘体的 Harper-Hofstadter 模型中，结合分析与数值方法表征任意子-杂质束缚态，证明其结合能可测准空穴分数电荷，为任意子操控与编织提供可行实验路径。
2026-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Even-Odd effect of an Spin-S impurity coupled to a quantum critical system
讨论了二维超流-Mott-绝缘体量子临界浴中具有$N$ -折叠简并内态的杂质的奇偶效应，该效应由含$N=2S+1$的自旋- $S$ XY Bose-Kondo杂质模型描述.利用截断维数和动量的正则化重整化群和无偏大规模Monte Carlo数值模拟，我们建立了包含所有相关项的$S=1$杂质相图.我们表明，具有3倍简并度的$S=1$杂质被完全筛选的临界浴，在定性对比的自旋1/2的情况下，杂质只被部分筛选。然后，我们认为，所有的杂质与奇数2 $S$共享相同的通用物理自旋1/2的情况下，和所有的杂质与偶数2 $S$自旋1的情况。我们验证我们的猜想与无偏蒙特卡罗模拟高达$S=2$。这种奇偶效应的物理结果是临界浴中的两个$N=2$简并杂质在足够低的温度下形成束缚态，这可以使用光晶格中的超冷原子来实现。
2018-10-30 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
Chiral polaron formation on the edge of topological quantum matter
本研究提出利用拓扑量子物质边缘的手性模式来修饰可移动杂质，形成手性极化子，并通过张量网络方法扩展至实际模型，为探测拓扑边缘特性提供了新工具。
2024-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Impurity in a Fermi gas under non-Hermitian spin-orbit coupling
本文研究了由耗散拉曼激光产生的非厄米自旋轨道耦合（SOC）作用下，非相互作用的两组分费米气体中杂质的命运。虽然SOC混合的两个自旋物种的费米气体，从而修改单粒子的色散，我们考虑的情况下，杂质只与一个自旋物种。因此，杂质的光谱性质构成了对背景中耗散费米气体的理想探测。特别是，我们表明，耗散不稳定的极化子有利于分子的形成，与以前的少体研究。费米气体的耗散性质进一步导致吸引和排斥极化子分支的逆射频谱中的峰加宽，这可以作为实验观察的信号。我们的研究结果提供了一个示例性的情况下，非厄米性和相互作用的相互作用，可以探测。
2020-10-24 cond-mat.quant-gas
Drag force on a moving impurity in a spin-orbit coupled Bose-Einstein condensate
研究了自旋-轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体中运动杂质所受的拖曳力。我们严格证明了超流临界速度为零时，杂质在所有，但一个方向上移动，在不同的情况下，液氦和超导体，它是有限的在所有方向上。我们还发现，当杂质沿除两个特殊方向外的所有方向运动时，小速度时的拖曳力都有非零的横向分量。当速度变大，上带的态也被激发时，由于两个带的相反贡献，横向力变得很小。超流临界速度和横向力的特性是自旋轨道耦合玻色子系统无序有序机制的结果。
2014-04-12 cond-mat.quant-gas
Mean-field vs RPA calculation of the energy of an impurity immersed in a spin 1/2 superfluid
本文计算了自旋为1/2的费米子超流体中弱耦合杂质的能量。我们表明，从三体物理学产生的分歧，只能治愈使用一个适当的描述的多体背景的激发。我们强调了在BCS（Bardeen-Cooper-Schrieffer）平均场论中被忽视的准粒子间的相互作用所起的关键作用。相比之下，我们证明，他们除了使用随机相位近似（RPA）允许我们正则化的杂质的能量。最后，我们通过分析杂质质心振荡的频移，证明了这些超平均场修正是可以观测到的。
2022-02-07 cond-mat.quant-gas
Tunable breakdown of the polaron picture for mobile impurities in a topological semimetal
冷原子气体中的移动杂质构成了研究极化子物理的新平台。本文证明了当杂质原子与二维费米气体相互作用时，极化子的二次能带与极化子的二次能带相接触，极化子图像可以保持，也可以破裂，这取决于能带结构的粒子-空穴不对称性。如果空穴带的有效质量小于粒子带的有效质量，则准粒子是稳定的，其扩散系数随温度变化为$D(T) \propto \ln^2 T$。如果空穴带具有较大的质量，准粒子的重量消失在低能量，由于紧急的正交性灾难。在这种情况下，我们映射到一组一维通道的问题，并使用共形场论技术，以获得$D(T)\propto T^ν$与相互作用相关的指数$ν$。不同的制度，可以检测到在非平衡膨胀动力学的初始限制杂质。
2016-12-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
