Effective approach to impurity dynamics in one-dimensional trapped Bose gases
研究了玻色-杂质相互作用强度突变后，一维囚禁玻色气体中杂质原子的时间演化。我们的重点是由于谐波约束的不均匀性的影响。这些效应可以通过有效的单体模型来描述，其中质量和弹性常数都被重新归一化。这与经典的重整化相反，它只处理质量。我们提出了一个有效的单粒子哈密顿量，并应用多层多组态含时Hartree方法研究了它的有效性。数值结果表明，有效质量小于杂质质量，这意味着它不能直接提取的几何不变模型。
2019-07-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum Impurity in a One-dimensional Trapped Bose Gas
本文提出了一个新的理论框架，用来描述一维囚禁玻色系统中的杂质。该理论处理任何外部约束，任意质量比，和一个弱相互作用可以包括在玻色粒子之间。为了证明我们的技术，我们计算了一个样本系统的基态能量和属性的八玻色子，发现一个很好的协议与数值精确的结果。因此，我们的理论可以为冷原子气体的实验提供明确的预言。
2015-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Effective potential renormalization and polaronic mass shift in a trapped dynamical impurity-luttinger liquid system
最近用冷原子对一维相互作用玻色子液体中杂质运动的实验揭示了极化子杂质质量移动和光学势重正化之间有趣的相互作用。我们表明，外部陷阱的玻色气体的影响，导致一个陡峭的有效潜力的杂质。我们提出了一个框架，在该框架中，这种潜在的重整化和质量转移可以定量地理解相结合的半经典理论的密度波激发在Luttinger液体与非平衡形式主义的量子布朗粒子。所得的理论结果很好地再现了最近的实验数据。
2013-07-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
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
Dissipative dynamics and cooling rates of trapped impurity atoms immersed in a reservoir gas
我们研究了各向异性谐振势中中性原子的耗散动力学，这些中性原子浸没在不被谐振势捕获的库种中。考虑初始运动激发的原子沿一个方向，我们探讨了由此产生的自发发射水库激发，在一个范围内的陷阱参数从强到弱的径向约束。在不同的限制，这些过程是有用的基础上，类比激光冷却，或作为一种手段，介绍受控耗散多体动力学。对于现实的实验参数，我们分析的原子在衰变过程中的分布，并确定从一个有限的温度水库所产生的加热的影响。
2019-12-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
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
Radiofrequency spectroscopy of one-dimensional trapped Bose polarons: crossover from the adiabatic to the diabatic regime
研究了一维玻色极化子在不同强度的射频（rf）脉冲作用下，从绝热状态到非绝热状态的杂质诱导动力学交叉。利用绝热脉冲的弱排斥或吸引的杂质-介质相互作用，大量的极化激发或模式耦合的杂质浴相互作用与集体呼吸运动的玻色子介质光谱解析。我们发现，对于强排斥的杂质浴相互作用，时间正交性突变表现在共振的激发光谱中的杂质相干消失。当引入两种杂质时，对于吸引耦合或强排斥耦合，杂质-杂质相关性引起相对于单个杂质的共振的谱移。对于重杂质，极化子峰伴随着一系列等距离的边带共振，与杂质自旋动力学和浴的声波的干扰有关。在所有情况下，我们进入非绝热传输制度的射频场的裸拉比频率增加具有洛伦兹光谱形状具有单一的极化共振。本工作中关于外陷阱、射频脉冲和杂质-杂质相互作用效应的研究结果对新一代冷原子实验具有重要意义。
2021-05-03 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph 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
Comparing models for the ground state energy of a trapped one-dimensional Fermi gas with a single impurity
我们讨论了局域密度近似方法计算的基态能量的一维费米气体包含一个单一的杂质，并比较结果与精确的数值，我们有多达11个粒子的一般相互作用强度和多达30个粒子的强相互作用的情况下。我们还计算了在强相互作用制度的接触系数。不同的理论预测相比，最近的实验结果与少原子系统。首先，我们发现局域密度近似在少原子情况下有很大的不确定性，但它对某些模型的效果令人惊讶。其次，我们发现当粒子数增加或相互作用强度减小时，强相互作用理论很快失效。
2016-05-26 cond-mat.quant-gas quant-ph
Fermi polarons with the finite-range fermion-impurity interactions
本文利用Fumi定理精确求解无限重杂质在极化费米气体中的极化子问题，将相互作用推广到有限程并纳入更高角动量通道贡献，为离子、里德伯极化子及光镊杂质研究提供理论依据。
2025-08-27 cond-mat.quant-gas
Magnetic Impurity in a Tonks Gas of Fermions
本文考虑费米子间具有无限强排斥作用的一维自旋$1/2$费米气体中的磁性杂质。我们严格证明了，无论杂质与费米子之间的磁耦合是铁磁还是反铁磁，巡游费米子的基态总是一个全极化铁磁态。这种铁磁性可以被理解为避免费米子跳跃过程中磁耦合受挫和费米子Tonks气体的大自旋简并的协同效应。通过数值对角化一个有限大小的系统，我们表明，自旋间隙首先线性增加的磁耦合强度在弱耦合制度，而减少在强耦合制度。结果表明，强关联气体中的磁性杂质可以表现出与弱关联费米液体中的近藤效应不同的效应。
2016-04-09 cond-mat.quant-gas
An impurity immersed in a double Fermi Sea
本文提出了一种非相互作用费米子双费米海中杂质能量的变分计算方法。我们表明，在强耦合制度，该系统经历了一个一级之间的极化和三聚体状态的转变。我们的研究结果表明，在以前的文献中预测的超流背景下的平滑交叉是库珀配对的结果，是不存在的正常系统。
2020-04-27 cond-mat.quant-gas
Several fermions strongly interacting with a heavy mobile impurity in a one-dimensional harmonic trap
我们提出了一个数值精确的方法与一个单一的杂质沉浸在几个多数费米子的混合物，限制在一个谐波势。我们通过适当定制的正则变换分离的自由度之一，并执行精确对角化的简化的哈密顿量。这种方法对于重杂质特别有效，它超过了典型的精确对角化方法。我们用我们的方法计算的能量和密度分布的前几个本征态的混合物多达10个多数费米子。
2022-11-17 cond-mat.quant-gas
Universal aspects of a strongly interacting impurity in a dilute Bose condensate
我们研究了浸入弱相互作用玻色气体中的杂质的性质，玻色极化子在微扰易处理的极限弱杂质-玻色子相互作用中，它的许多性质已知仅依赖于散射长度。在这里，我们证明了强（酉）杂质玻色子相互作用的所有静态准玻色极化子在稀玻色气体，如它的能量，它的残留物，它的谭的接触和附近的杂质被困玻色子的数量，依赖于通过一个单一的参数的杂质玻色子势。
2020-11-02 cond-mat.quant-gas
Polaronic effects of an impurity in a Fermi superfluid away from the BEC limit
本文将费米超流体中杂质与Bogoliubov激发态气体的相互作用映射到BEC中杂质的极化子问题上，研究了Bogoliubov激发态气体与杂质的相互作用。BEC-BCS交叉区的费米超流体的描述是基于最近发展的有效场论，在[Eur. J. B 88，122（2015）]，并为我们提供了Bogoliubov激发的相互作用相关色散关系。极化子耦合常数$α$和极化子的有效质量的行为进行了检查，在一个宽窗口的BEC-BCS交叉。
2016-04-04 cond-mat.quant-gas
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
Time and temperature-dependent correlation function of an impurity in a one-dimensional Fermi gas as a Fredholm determinant
本文研究了自由的一维无自旋费米气体以及Tonks-Girardeau气体与等质量杂质粒子的相互作用。我们得到了杂质粒子含时关联函数的Fredholm行列式表示。这种表示对任意温度和任意排斥或吸引的杂质气体$δ$函数相互作用势都是有效的。作为特殊情况，它包括在[Nucl.Phys.B892，83（2015）]中对零温度和任意排斥力获得的表示，以及在[Nucl.Phys.B520，594（1998）]中对任意温度和无限排斥力获得的表示。
2015-11-18 cond-mat.quant-gas
Decoherence of an impurity in a one-dimensional fermionic bath with mass imbalance
研究了一维晶格中杂质与自由费米子相互作用过程中的输运、退相干和耗散。数值模拟与时间演变的块抽取方法。我们引入了杂质和浴粒子之间的质量不平衡，并发现最快的退相干发生在一个轻的杂质在浴的重粒子。相比之下，当质量相等时，能量耗散最快。我们提出了一个简单的模型，在重浴限制退相干，和线性密度响应的相互作用，预测最大耗散相等的质量描述。
2016-08-23 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
Coalescence of Two Impurities in a Trapped One-dimensional Bose Gas
研究了一维含两个可动杂质粒子的玻色气体的基态。为了研究这种设置，我们开发了一个变分过程中的杂质粒子的坐标是慢的变量。我们验证我们的方法使用小系统获得的精确结果。然后，我们讨论的能量和对密度的系统，包含的数量级为100个原子。我们发现，玻色子非相互作用的杂质集群。为了解释这种集群，我们计算和讨论诱导杂质杂质势的谐波陷阱。此外，我们还计算了环中静态杂质之间的力（{ \it {à} la} Casimir力），并对比了两种有效势：从平均场近似获得的有效势和由于单声子交换而获得的有效势。我们的形式主义和研究结果是重要的理解（超越极化子模型）的现代一维冷原子系统的物理与一个以上的杂质。
2022-06-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Impurity coupled to an artificial magnetic field in a Fermi gas in a ring trap
单杂质与多粒子背景相互作用的动力学是凝聚态物理的中心问题之一。超冷原子实验的最新进展使得通过将人工规范场与杂质耦合来控制这种动力学成为可能。本文研究了费米气体与单个原子相互作用的窄环形势阱。我们表明，耦合到杂质的外部磁场是一个多功能的工具来探测杂质动力学。利用Bethe Answer（BA），我们精确地计算了本征态和相应的能量作为通过陷阱的通量的函数。由于磁通量子化，磁通的绝热变化将基态与激发态连接起来。对于排斥相互作用，杂质通过拖曳动量与通量相匹配的费米子来扰乱费米海。这种阻力将动量从杂质转移到背景，增加了有效质量。对于无限排斥相互作用，有效质量饱和为系统的总质量。对于吸引相互作用，阻力再次增加有效质量，其迅速饱和到单个粒子质量的两倍，作为杂质的极化子，并形成一个费米子。对于动量与粒子数相当的激发态，有效质量表现出共振行为。我们认为，冷原子实验中的标准工具可以用来测试这些预测。
2015-06-02 cond-mat.quant-gas
Impurities in systems of noninteracting trapped fermions
我们研究了无自旋非相互作用费米子在一维约束势中的性质，但存在一个或多个杂质，这是由δ函数势模型。我们使用基于单粒子格林函数的方法。对于单个杂质，我们计算杂质附近的费米气体的密度。我们的结果，除了恢复的弗里德尔振荡在大距离的杂质，允许在短距离的密度的精确计算。我们还显示了如何修改的费米气体的密度时，杂质被放置在附近的陷阱的边缘的区域中的未扰动系统所描述的艾里气体。我们的方法也使我们能够计算有效的潜力感到的杂质都在散装和边缘。在散装这个有效的潜力被证明是一个通用的功能，只有当地的费米波矢量，或等效的当地费米子密度。当杂质位于费米气体边缘附近时，有效势可用艾里函数表示。对于一个有吸引力的杂质放置在远离支持的费米子密度，我们表明，一个有趣的过渡发生在一个单一的费米子被拉出费米海，并与杂质形成一个束缚态。这是一个著名的Baik-Ben Arous-Péché（BBP）跃迁的量子模拟，在尖峰随机矩阵理论中是已知的。杂质位置处的密度起着序参量的作用。我们还考虑了两个杂质的情况下，在散装和准确计算它们之间的有效力介导的背景费米气体。
2021-02-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Attractive Fermi polarons at nonzero temperature with finite impurityconcentration
本文从理论上研究了非零温度和有限杂质浓度对费米极化子准粒子性质的影响。应用非自洽和自洽多体$T$矩阵理论，计算了极化子能量（包括衰变率）、有效质量和剩余量随温度和杂质浓度的变化. BCS侧的温度和浓度依赖性弱，具有负的杂质介质散射长度。朝向强吸引力制度跨酉限制，我们发现相当大的依赖性。特别是，随着温度的升高，有效质量迅速接近裸质量，残留物显着增强。在温度$T\sim0.1T_{F}$，其中$T_{F}$是背景费米海的费米温度，剩余极化子-极化子相互作用似乎变得有吸引力。这导致极化子能量的显著下移。我们证明，考虑温度和杂质浓度的影响，在第一费米极化子实验中测得的极化子能量{[}A。Schirotzek \textit{et al.}，物理评论快报。\textbf{102}，230402（2009）{]}可以在理论上得到更好的解释。
2017-08-10 cond-mat.quant-gas
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
Connecting few-body inelastic decay to many-body correlations: a weakly coupled impurity in a resonant Fermi gas
我们研究了超冷玻色-费米混合体中的三体复合。我们首先从理论上表明，弱种间耦合，损耗率是成比例的谭的接触。第二，使用7 Li/ 6 Li混合物，我们探测的重组率在热和双超流制度。在BEC-BCS交叉中，我们发现与我们的模型非常一致。在么正性的费米子-费米子散射长度发散的地方，我们证明了损失率与费米子密度的4/3次方成正比。我们的研究结果表明，杂质引起的损失可以作为多体相关性的定量探针。
2016-12-25 cond-mat.quant-gas
Trapped ideal Bose gas with a few heavy impurities
本文提出了一种计算理想玻色气体在准一维和准二维简谐势阱中的热力学性质的一般方法。在较宽的温度和相互作用强度范围内，数值计算了单个杂质的结合能，并详细研究了囚禁玻色气体中两个杂质之间的介质诱导类Casimir力.
2023-03-02 cond-mat.quant-gas
One-dimensional Fermi gas with a single impurity in a harmonic trap: Perturbative description of the upper branch
最近，在超冷谐波限制的一维锂气体中，实验探索了从“少到多”的转变，其中单个杂质原子与由一个、两个或更多个相同费米子组成的背景气体相互作用[A. N. Wenz { \em{et al.} }，Science { \bf{342} }，457（2013）]。对于背景或多数原子与杂质之间的排斥相互作用，分析了相对中等系统尺寸的相互作用能，发现其收敛于无限大费米气体的相应表达式。受这些实验结果的启发，我们采用微扰技术来确定弱耦合强度和强耦合强度的相互作用能，并推导出杂质和多数原子之间以及任何数量的多数原子之间具有不同强度的排斥相互作用能的近似描述。
2015-01-19 cond-mat.quant-gas
Thermodynamic signatures of the polaron-molecule transition in a Fermi gas
我们考虑了双组分费米气体的高自旋不平衡极限，其中存在小密度的$\downarrow$杂质与大量的$\uparrow$费米子相互吸引。在零温度下的单杂质极限中，存在所谓的极化子-分子跃迁，其中杂质通过在足够强的吸引力下结合$\uparrow$费米子而急剧改变其性质。利用最近发展起来的变分方法，我们计算的杂质的热力学性质，我们表明，过渡成为一个光滑的过渡在有限的温度下，由于热占领的激发态的杂质光谱函数。然而，单杂质跃迁的残余在动量分辨光谱函数中是明显的，原则上可以用拉曼光谱探测。此外，我们表明，谭接触表现出一个特性的非单调依赖于温度，提供了一个签名的零温度极化子分子转变。对于一个有限的杂质密度，我们认为，纯粹基于费米极化子的行为的描述是无效的附近的极化子-分子过渡，因为杂质之间的相关性不能被忽略。特别是，我们表明，自旋不平衡系统在低温下发生相分离，由于强烈的吸引力之间的$\uparrow\downarrow$分子诱导的费米海。因此，我们发现杂质谱和诱导的杂质-杂质相互作用是理解自旋不平衡费米气体相图的关键。
2021-01-25 cond-mat.quant-gas
Impurity immersed in a two-component few-fermion mixture in a one-dimensional harmonic trap
Institute of Physics, Polish Academy of Sciences（波兰科学院物理研究所）
研究一维三组分少费米混合物中杂质与其它组分相互作用导致的结构转变及其独特的多体性质。
2026-01-05 cond-mat.quant-gas
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
The Bose polaron as thermometer of a trapped Bose gas: a quantum Monte Carlo study
本研究利用 ab-initio Path Integral Monte Carlo 模拟，探讨了浸入囚禁 Bose 气体中的中性杂质作为温度计的潜力，发现其在低温下具有高精度和稳健性，且最大似然估计精度可逼近 Quantum Fisher Information 极限。
2025-03-06 cond-mat.quant-gas
Core-Hole Excitation Dynamics of One-Dimensional Ultracold Trapped Fermions
University of Hamburg（汉堡大学）；Institute of Science and Technology Austria (ISTA)（奥地利科学与技术研究所）
研究一维费米少体系统中核心空穴激发的非平衡动力学，通过结合多层多配置时间依赖态平均法和多通道Born-Oppenheimer框架，揭示相互作用强度、杂质限制、质量不平衡及初始空穴位置对动力学的影响。
2026-04-26 cond-mat.quant-gas quant-ph
An impurity in a Fermi sea on a narrow Feshbach resonance: A variational study of the polaronic and dimeronic branches
我们研究了质量为$M$的单个杂质浸入质量为$m$的费米粒子海中的问题。杂质和费米子通过s波窄费什巴赫共振相互作用，使得费什巴赫长度$R_*$自然地出现在系统中。我们使用简单的变分的animals，限于最多一对粒子-空穴激发的费米海，我们确定的极化和二分分支之间的相图绝对基态，局部最小值，磁不稳定区域（负有效质量），和区域的复杂的能量（负虚部）。我们还确定了实验上可获得的封闭通道人口。最后，我们确定了一个非平凡的弱吸引力的限制，可以得到分析结果，特别是对于交叉点之间的极化和二分能分支。
2012-05-09 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
A note on Fermi energy of Fermi gas trapped under generic power law potential in $d$-dimension
本文计算了零温下，在$d$维最一般的幂律势下，任意运动学特性的费米气体的平均每费米子能量。在以前的论文中（M。阿查里亚J Phys.31 L89（2010）），其显示，在自由理想费米气体的情况下，随着维度增加，平均能量接近费米能量，并且在无限维度中，平均能量变得等于在$T=0$的费米能量。本文指出，对于有限维的囚禁系统，平均能量依赖于幂律指数，但当维数趋于无穷大时，平均能量与费米能一致，对任何幂律指数都是如此。本文的结果更具有一般性，因为我们可以描述自由系统以及任何被困系统，只要适当地选择幂律指数，并且对任何运动学参数都是正确的。
2015-03-09 cond-mat.quant-gas
Emergence of a sharp quantum collective mode in a one-dimensional Fermi polaron
移动杂质与费米子介质相互作用的费米极化子问题出现在各种背景下，从朗道的费米液体理论的基础到半导体中的电子激子相互作用，再到高温超导体的不寻常性质。虽然经典的介质只提供了一个耗散环境的杂质，量子图像的极化敷料是更复杂的，并产生于相互作用的少体和多体方面的问题。费米极化子动力学的传统预期是它具有耗散性，任何多余的能量都会以粒子-空穴激发的形式迅速从杂质中发射出去。在这里，我们报告一个显着不同类型的极化子动力学在一维系统的杂质相互作用排斥的费米子。当系统的总动量等于费米动量时，出现了一个尖锐的集体模，对应于围绕杂质的极化子云的长寿命振荡。这种模式可以用拉姆齐干涉法和射频光谱法在实验上用超冷原子观察到。
2021-07-18 cond-mat.quant-gas
Polarons and Molecules in a Two-Dimensional Fermi Gas
本文用变分波函数研究了二维费米气体中的杂质原子：（i）由粒子-空穴激发修饰的杂质（极化子）和（ii）由杂质和多数原子组成的二聚体。相反，在三维空间中，类似的计算预测急剧过渡到一个二聚体状态，增加物种间的吸引力，我们表明，极化子anterior总是给一个较低的能量。然而，重杂质的精确解表明，两体束缚态和费米海的扭曲都是至关重要的。这反映了粒子-空穴对在低维中的重要性，并使得简单的变分计算变得不可靠。我们表明，能量的杂质提供了重要的信息，其敷料云，这两个ansätze给不准确的结果。
2011-02-21 cond-mat.quant-gas
Dipole Mode of Trapped Bose--Fermi Mixture Gas
本文研究了由单粒子玻色子和单粒子费米子组成的玻色-费米混合气体中的偶极模与$s$波散射。在极低的温度范围内，玻色-爱因斯坦统计和费米-狄拉克统计可能会引起一个有趣的集体模式的温度依赖性。应用矩量法求解线性化的Boltzmann方程，研究了偶极模在流体力学区和无碰撞区之间的跃迁。
2020-01-30 cond-mat.quant-gas
Non-Markovian polaron dynamics in a trapped Bose-Einstein condensate
通过回顾量子布朗运动模型，我们研究了被囚禁的玻色-爱因斯坦凝聚体（玻色极化子）中杂质的动力学。至关重要的是，该模型考虑了抛物线捕获势，以类似于实验条件。因此，我们在这里详细介绍了形式推导如何变化，由于气体陷阱，在比较均匀的气体。我们首先发现，气体陷阱的存在导致一种新形式的浴-杂质耦合常数和更大程度的超欧姆谱密度。这表现为系统动力学对过去历史的不同依赖。为了量化这一点，我们引入了几种技术来比较均匀和不均匀气体中产生的不同数量的记忆效应。我们发现在第二种情况下它更高。此外，我们还计算了杂质的位置方差，代表了一个可测量的量。结果表明，杂质经历超扩散和真位置压缩。详细说明如何通过调谐玻色-爱因斯坦凝聚体陷阱频率来增强或抑制这两种效应。
2019-01-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Fermi spin polaron and dissipative Fermi-polaron Rabi dynamics
该研究采用非自洽多体$T$矩阵理论求解非零温度下的费米自旋极化子问题，分析了拉比耦合强度、温度及杂质浓度对拉比振荡的影响，理论结果与超冷原子实验数据无参数吻合。
2023-12-02 cond-mat.quant-gas
Molecular branch of a small highly-elongated Fermi gas with an impurity: Full three-dimensional versus effective one-dimensional description
我们考虑一个杂质浸没在一个小的费米气体高度拉长的谐波约束。杂质通过具有三维自由空间s波散射长度$a_{3\text{d}}$的各向同性短程势与费米气体的原子相互作用。我们研究了分子分支的能量，即，对应于由弱束缚双原子分子和“未成对”原子组成的气体的状态的能量，作为s波散射长度$a_{3\text{d}}$和紧约束和弱约束方向上的角捕获频率之间的比率$η$的函数。从我们的三维描述，占在弱和紧限制方向的动态得到的能量进行比较，在一个有效的一维框架内，占紧限制方向的动态通过重整化的一维耦合常数。我们的理论结果与最近的实验测量有关。
2014-02-01 cond-mat.quant-gas
Ground state properties of ultracold trapped bosons with an immersed ionic impurity
本文研究了在准一维几何条件下存在单个囚禁离子的相互作用玻色子囚禁原子系综。我们的研究是通过新发展的多层多组态含时Hartree方法进行的，这是一种精确的数值模拟量子多体动力学的方法。特别是，我们感兴趣的情况下，离子是如此强烈地捕获，其运动可以有效地忽略不计。这使我们能够只关注原子系综。随着原子-离子相互作用模型势的发展，我们能够数值计算出离子存在时原子系综的精确多体基态。分析了原子数和原子间相互作用对体系基态性质的影响。有趣的是，对于弱相互作用的原子，我们发现离子阻碍了从理想气体行为的过渡到T-Fermi极限。此外，我们表明，这种效应可以被利用来推断离子的存在下，无论是在原子云的动量分布，并通过观察量子气体膨胀过程中发生的干涉条纹。在强相互作用的制度，离子修改的原子数奇偶校验的依赖，允许一个明确的识别后者在膨胀实验中的碎裂过程。因此，我们建议在这两个制度的实验可行的策略，以评估离子的原子气体的多体状态的影响。本研究为系统地研究这类杂化系统的多体物理奠定了基础。
2015-04-13 cond-mat.quant-gas quant-ph
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 in a zero-temperature three-dimensional Fermi gas
本文研究零温均匀费米气体中杂质的动量弛豫与标度分布，三维求解 Lorentz-Boltzmann 方程得到合流超几何函数解，并给出二维情形的大小动量渐近预测。
2024-03-08 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
Correlation Effects in a Trapped Bose-Fermi Mixture: Exact Results
该研究利用玻色-费米混合物的简谐相互作用模型解析分析了费米子杂质在玻色-爱因斯坦凝聚体中的多体性质，给出相关物理量的闭式表达式，揭示了相干长度的特征并提供示例。
2023-11-20 cond-mat.quant-gas quant-ph
Superdiffusive nonequilibrium motion of an impurity in a Fermi sea
本文研究了低温单粒子费米海中单个杂质原子的非平衡运动，它们通过接触相互作用相互作用。在非平衡状态下，杂质进行超扩散几何随机行走，其中典型的行进距离随时间增长，对于具有$d\geq 2$的$d$维系统，为$\sim t^{d/(d+1)}$。对于非零温度的$T$，这在长时间内与扩散率$D\sim T^{-(d-1)/2}$的扩散运动交叉。这些结果也适用于非零浓度的杂质原子，只要它们保持稀释和非简并。
2012-03-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Microscopic theory of the friction force exerted on a quantum impurity in one-dimensional quantum liquids
我们研究了一维环境中慢量子杂质的运动，重点是强相互作用玻色子和弱相互作用费米子系统。而在零温度下，杂质运动是无摩擦的，在低温下出现有限摩擦。主要的过程是杂质从两个费米子准粒子上的散射。我们评估的摩擦力，并表明，在低温下，它的规模无论是作为温度的四次或六次幂，这取决于系统参数。这是杂质从两个位于不同费米点周围的费米准粒子散射的结果。这是低温下的主要过程。我们还评估了来自两个费米准粒子，位于不同的费米点周围的杂质的散射的摩擦力的贡献。它表现为温度的十次方。
2020-03-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Excitations and impurity dynamics in a fermionic Mott insulator with nearest-neighbor interactions
我们研究了解析和数值的时间演化块抽取方法的动力学的无自旋费米子浴最近邻相互作用在一维晶格中的杂质。该浴是在莫特绝缘体状态与交替的网站占据和杂质与浴相互作用的排斥现场相互作用。我们发现，当现场和最近邻相互作用的幅度彼此接近时，系统显示出两种性质不同的类型的激发。对于第一种类型，畴壁和反畴壁的密度在相反的方向上传播，而杂质停留在初始位置。对于第二种情况，杂质与反畴壁结合，而畴壁传播，这是杂质和浴紧密耦合的激发。
2016-03-15 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
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
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
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
Effective pair interaction between impurity particles induced by a dense Fermi gas
研究了$d$维盒子中少量杂质粒子与理想费米气体耦合的动力学。杂质通过二体势$λv(x)$与费米子相互作用，其中$λ$是耦合常数，而$v(x)$例如是屏蔽库仑势。在取正费米动量$k_F$的大体积极限后，我们考虑费米子的高密度区，即$k_F$比1大。对于耦合常数，规模像$λ^2 \sim k_F^{(2-d)}$，我们表明，杂质粒子有效地从费米子去耦，但发展与相互之间的吸引力对相互作用，这是由波动引起的费米气体。
2021-05-06 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Dynamics of spin-polarized impurity in ultracold Fermi gas
研究了超冷费米气体中自旋极化杂质（ferron）的动力学，发现其运动由与自旋不平衡相关的临界速度表征，计算了二维有效质量并证明其随表面积标度，且ferron在涡旋附近不稳定。
2021-09-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
