Quasiparticle nature of the Bose polaron at finite temperature
玻色极化子吸引了理论和实验的兴趣，因为移动的杂质是由一个浴，经历超流到正常的相变包围。虽然许多理论工作已经研究了该系统的基态，只有少数分析其在有限温度下的行为。利用从头算路径积分蒙特卡罗模拟研究了温度对玻色极化子系统的影响。与微扰近似相比，该方法能够在不损失精度的情况下接近临界温度。我们计算了排斥和吸引分支的极化子能量，并观察到两个分支之间的不对称行为。当势为排斥势时，极化子的能量随温度的升高而降低，而吸引势则相反。我们对极化子的有效质量和动力学结构因子的计算结果清楚地表明，在接近临界温度时，极化子的准粒子性质消失，这与最近的实验结果一致。最后，我们还估计了玻色子在凝聚体中的比例以及超流比例，并得出结论，杂质阻碍了其余玻色子的凝聚。
2021-11-11 cond-mat.quant-gas quant-ph
Single impurities in a Bose-Einstein condensate can make two polaron flavors
极化子是单个杂质粒子与基质相互作用形成的自定域复合体，是强相互作用多体物理的一个范例。我们表明，稀释气体玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC的）是已知的第一种介质，自定位相同的杂质粒子都在一个Landau-Pekar极化子状态类似于自定位的电子在介电晶格中，并在气泡状态类似于氦中的电子泡。我们还表明，BEC杂质系统是完全由两个无量纲的耦合常数的特点，它可以从朗道Pekar政权的气泡政权在一个平滑的交叉轨迹的气动转向。
2013-04-29 cond-mat.quant-gas quant-ph
Tunable Polarons in Bose-Einstein Condensates
介绍了一个用于超冷原子中极化子的量子模拟工具箱。受超冷原子混合物领域令人印象深刻的实验进展的启发，我们从理论上研究了超冷原子杂质浸入玻色-爱因斯坦凝聚体混合物（BEC）中的问题。杂质和BEC之间的耦合引起极化子的形成，其相互作用可以使用外部激光驱动BEC组件之间的准共振拉曼跃迁来有效地调谐。我们的方案允许一个改变极化子之间的有效相互作用在不同的网站从吸引到零。这通过简单地改变两个激光器的强度和频率来实现。这种安排为研究超冷气体中强关联凝聚态模型开辟了新的途径。
2017-01-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Stability and breakdown of Fermi polarons in a strongly interacting Fermi-Bose mixture
我们研究了一种强相互作用的非平衡玻色子$^{41}$ K杂质混合物浸没在超冷$^6$ Li原子的费米海中的性质。这使我们能够探索费米极化子的情况下，包括大杂质浓度的情况下，他们形成一个玻色-爱因斯坦凝聚体。该系统的特点是通过射频注入光谱和物种间的相互作用是广泛可调的一个很好的特点费什巴赫共振。我们发现，在杂质云的热分数中形成的费米极化子的能量仍然相当不敏感的杂质浓度，即使我们接近两个物种的密度相等。高浓度的明显不敏感性与基于朗道准粒子理论的极化子之间弱有效相互作用的理论预测一致。玻色子$^{41}$ K气体的凝聚部分比其热成分密度大得多，这导致费米极化子描述的崩溃。相反，我们观察到一个新的分支，在无线电频谱的一个小的能量转移，这是一致的存在下，玻色极化子形成的$^{6}$锂费米子内的$^{41}$ K凝聚。通过拉比振荡测量对凝聚态行为的进一步研究支持了这一观察，表明我们在一个云中实现了费米和玻色极化子，两种根本不同的准粒子。
2021-05-18 cond-mat.quant-gas quant-ph
Polaron Interactions and Bipolarons in One-Dimensional Bose Gases in the Strong Coupling Regime
玻色极化子是由可移动杂质和冷玻色气体组成的准粒子，在多体环境中能发生强相互作用，形成双极化子束缚态。在这里，我们提出了一个详细的研究重极化子在一维玻色气体的非微扰理论，并补充它与精确的数值模拟。我们开发了一种分析方法弱玻色子-玻色子相互作用和任意强杂质-玻色子耦合。我们的方法是基于平均场论，占变形的超流体的杂质，并以这种方式最大限度地减少量子波动。在Born-Oppenheimer（BO）近似下精确求解了平均场方程，得到了与量子Monte-Carlo（QMC）结果非常吻合的重极化子相互作用势的解析表达式.在强耦合极限的潜力大大偏离指数形式有效的弱耦合，并在短距离的线性形状。考虑到领导阶Born-Huang修正，我们计算了杂质玻色子质量比低至3的双极化子结合能，并发现与QMC结果非常吻合。
2021-09-01 cond-mat.quant-gas quant-ph
Extracting non-local inter-polaron interactions from collisional dynamics
本研究发展了一种新的实验方法来推导超冷费米/玻色原子（通常被称为费米/玻色极化子）被困气体中杂质之间的相互作用。在这种方法中，我们考虑两体费米/玻色极化子碰撞实验中，杂质和原子的相互作用很弱。量子动力学的数值模拟揭示了从极化子波包的几个快照的测量轮廓中获得关于两个极化子之间的非局域诱导相互作用的信息的可能性。这是因为只要相关薛定谔方程的WKB近似适用，诱导相互作用的势就被量子势很好地平衡了。
2020-11-16 cond-mat.quant-gas quant-ph
Weak and strong coupling polarons in binary Bose-Einstein condensates
本文研究了相分离对二元 Bose-Einstein condensates 中弱耦合和强耦合 Bose polarons 的影响，发现相分离显著改变弱耦合极化子性质，但无法破坏强耦合极化子的高度自陷态。
2024-07-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Exact result for the polaron mass in a one-dimensional Bose gas
本文研究了一维玻色气体中的极化子准粒子。在可积的情况下，我们得到了热力学极限下极化子质量的一个精确结果。它是用不含极化子的玻色气体中每个粒子的基态能量密度的导数来表示的。这使我们能够找到高阶幂级数的极化子质量在弱和强相互作用的制度。
2021-11-19 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Intra- and interband excitations induced residue decay of the Bose polaron in a one-dimensional double-well
我们利用精确对角化方法研究了一维双势阱中弱相互作用玻色子环境中单个杂质的极化子性质。我们发现，杂质浴耦合的增加导致在一个消失的残留物，标志着极化子正交性突变的发生。通过Schmidt分解得到了系统基态波函数在强相互作用区的渐近构型，从而解释了极化子的正交性突变.我们发现，依赖于玻色气体的排斥，三个不同的残留物行为出现相对于杂质浴耦合。这些残基制度的特点是由两个临界值的玻色子排斥和起源于内和带间激发的杂质之间的相互作用。此外，它们可以清楚地区分在相应的物种约化密度矩阵与后者揭示了一个相分离上的一个或两个体的水平。种间质量不平衡对杂质的激发过程的影响是赞赏产生的残留物区域的相互作用移位。我们的研究结果阐明了带内和带间激发过程的相互作用，在多阱陷阱中产生的极化子和设计特定的极化子纠缠态，激发他们在目前的实验曝光。
2021-11-04 cond-mat.quant-gas quant-ph
Charged polarons and molecules in a Bose-Einstein Condensate
本文用不同的理论方法研究了可动离子在玻色-爱因斯坦凝聚体中的性质。一个相干态变分分析预测，除了极化准粒子态的离子光谱函数表现出几个分支，我们采用了图解分析的离子原子散射的BEC确定它们所产生的绑定的玻色子的数量越来越多的离子。我们开发了一个简化的模型来描述这些分子离子的形成，表明它们的光谱权重与束缚原子的数量成比例。从热力学参数计算的离子周围的敷料云的原子数，我们最后表明，随后注入到BEC的离子的动力学表现出各种制度所管辖的相干准粒子的传播和衰变。
2020-12-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
Excitonic Bose-polarons in electron-hole bilayers
本文研究了电子-空穴双层结构中的激子型 Bose 极化子，发现空间直接激子浸没在空间间接激子（IXs）的简并 Bose 气体中形成极化子，并通过光致发光激发谱检测到吸引和排斥型极化子，且其能级分裂随 IX 密度增加而增强。
2024-06-21 cond-mat.quant-gas
Polarons in a ferromagnetic spinor Bose-Einstein condensates
本文研究了在$F=1$旋量玻色-爱因斯坦凝聚体的铁磁态中加入旋量杂质所形成的极化子。计算了弱耦合和强耦合两种情况下极化子的基态能量和有效质量。在弱相互作用区，采用二阶微扰理论。在强耦合制度，我们使用一个简单的变分处理。构造了极化子能量和有效质量的解析近似。特别讨论了在强耦合区极化子从移动态到自陷态的转变。我们还估计了旋量BEC中极化子效应的特征，为以后的实验提供了依据。
2021-01-21 cond-mat.quant-gas
Polaronic properties of an impurity in a Bose-Einstein condensate in reduced dimensions
光晶格的应用允许调整玻色-爱因斯坦凝聚体的几何形状以有效地减小尺寸。在固体物理学的背景下，考虑低维的Fröhlich极化子的结果在极化子强耦合制度的扩展。在此基础上，我们应用Jensen-Feynman变分原理计算了在约化维下玻色-爱因斯坦凝聚体中含杂质极化子的基态性质.并计算了该系统对布拉格散射的响应。我们发现，减少的维度导致一个更大的振幅的极化特征，并预计将有利于实验观察的极化性质。在光晶格中，不仅可以利用费什巴赫共振，而且可以利用限制诱导共振来调节极化子耦合强度。这开辟了可能性，实验揭示中间和强极化子耦合制度，并解决悬而未决的理论问题，极化子理论。
2012-10-01 cond-mat.quant-gas
Creation of Rydberg Polarons in a Bose Gas
本文报道原子玻色气体中里德伯极化子的光谱观测。极化子是由里德伯原子作为锶玻色-爱因斯坦凝聚体中的杂质激发而产生的。它们与先前研究的极化子的区别在于，它们宏观上占据了束缚分子态，而束缚分子态是由弱束缚里德堡电子从基态原子散射而产生的。在Sr中的低能电子-原子散射中没有$p$波共振，这在里德伯谱线型和谱宽（窄化）与里德伯主量子数$n$的比例关系中引入了一种普遍的行为。光谱特征描述与功能行列式的方法（FDA），解决了一个扩展的Fröhlich哈密顿玻色气体中的移动杂质。多原子里德堡分子（三聚体，四聚体和五聚体）的激发态的实验解决和准确再现与FDA。
2018-01-17 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Ground state properties of interacting Bose polarons
从理论上研究了多杂质原子对玻色极化子基态性质的影响。的Bogoliubov近似适用于描述的凝聚体产生的哈密顿量包含超出Fröhlich近似的条款。通过扩展多Fröhlich极化子的多体描述，考虑了杂质原子的多体性质，揭示了杂质的静态结构因子是关键量.在这种形式主义各种实验上可访问的极化性质计算，如能量和有效质量。这些结果进行检查系统参数对应于最近的两个实验实现的玻色极化子，一个费米子杂质和玻色杂质。
2018-10-09 cond-mat.quant-gas
Modified mean field ansatz for charged polarons in a Bose-Einstein condensate
本文提出共动系中的修正平均场变分拟设，用于描述BEC中离子型带电极化子及双离子有效相互作用，并以较低成本定性复现QMC数值结果。
2024-09-10 cond-mat.quant-gas quant-ph
Polaron in dilute 2D Bose gas at low temperatures
讨论了有限温度下二维稀介质中玻色极化子的性质。在杂质与电解质粒子弱耦合的假设下，微扰计算了极化子能量、有效质量、准粒子剩余和阻尼率。杂质谱的参数在整个温度范围内都是确定的，而杂质格林函数的极点结构只在绝对零度才能看到。在任何有限的温度下，准粒子残留物是极化子传播子的分支切割行为的发散信号。
2017-12-19 cond-mat.quant-gas
Asymptotic Freedom of Two Heavy Impurities in a Bose-Einstein Condensate
本文使用 Wilsonian 重整化研究 Bose-Einstein 凝聚体中两个重杂质的自能，提取极化子能量、准粒子残基和阻尼率，揭示杂质间距与 Feshbach 共振下的吸引-排斥交叉及渐近自由现象。
2025-03-03 cond-mat.quant-gas quant-ph
Variational Polaron Method for Bose-Bose Mixtures
我们用变分极化子变换研究了“重”玻色子和“轻”超流玻色子的简并混合物。我们考虑了重粒子的莫特绝缘体-超流相变，发现在$T=0$相互作用下，重粒子更倾向于超流相。我们的解析结果与二维量子蒙特卡罗模拟的数值结果吻合得很好。然后，我们表明，在三维变分极化子变换可以结合一个Gutzwiller近似给出良好的结果。
2014-01-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Quantum dynamics of Bose-polaron in a $d$-dimensional Bose Einstein condensate
研究了任意维玻色-爱因斯坦凝聚体中杂质原子的量子运动。玻色-爱因斯坦凝聚体的Bogoliubov激发对杂质起到玻色子浴的作用。我们提出了一个详细的推导的$d$维朗之万方程描述的量子动力学的系统，和相关的广义张量，描述的频谱密度在充分的一般性。当杂质没有被捕获时，我们计算了均方位移，表明运动是超扩散的。我们还获得了明确的表达式的超扩散系数在小和大的温度限制。我们发现，在后一种情况下，这个系数的最大值在所有维度上都是相同的。我们还研究了平均能量的行为，并比较了各种尺寸的结果。在囚禁情形下，我们研究了压缩，发现在低维情况下可以得到较强的位置压缩。我们量化了粒子运动的非马尔可夫性，发现它随维数的增加而增加。
2020-07-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
Functional renormalisation group approach to the finite-temperature Bose polaron
该研究运用 FRG 分析强吸引作用下二维与三维 Bose 极化子的有限温度行为，发现两条准粒子分支并给出基态能量，验证了 FRG 的适用性。
2024-09-26 cond-mat.quant-gas
Polaron in the dilute critical Bose condensate
研究了在接近二阶相变点的温度下，浸入到稀$D$维玻色气体中的杂质的性质.特别地，通过$1/N$展开，我们计算了玻色子-玻色子相互作用消失极限下的首阶极化子能量和阻尼率。结果表明，微扰有效质量和准粒子余项在长极限下的发散分别表明了杂质谱的非解析行为和极化子格林函数在红外区的非极点结构.
2018-03-21 cond-mat.quant-gas
The Bose-Hubbard polaron from weak to strong coupling
研究了玻色-哈伯德极子在弱到强耦合下的性质，发现极子质量比在MI到SF转变附近变化，并展示了其作为结合探测器的应用。
2025-12-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dynamics of polaron formation in 1D Bose gases in the strong-coupling regime
本文研究强耦合一维玻色气体中杂质注入形成极化子的动力学，采用超越Froehlich模型的平均场方法及截断维格纳模拟，发现能量-动量关系的平滑交叉、周期结构及丰富的动力学机制，包括减速、反向散射和不同动量扇区的稳态极化子形成。
2023-09-01 cond-mat.quant-gas quant-ph
Strong coupling Bose polarons in a BEC
我们使用非微扰重整化群方法来发展玻色极化子问题的统一图像，其中移动杂质与周围的玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）强烈相互作用。详细的相图的理论分析，并讨论了极化子到分子的转变。对于有吸引力的极化子，我们认为，在一个有效的Fröhlich哈密顿与重整化参数的描述是可能的。它的强耦合制度实现接近费什巴赫共振，我们预测的有效质量急剧增加。对于较弱的相互作用，在极化子质量发散之前，我们已经预测了一个过渡到一个制度，在该制度下，存在低于极化子能量的状态，吸引力极化子不再是基态。在费什巴赫共振的排斥侧，我们恢复了排斥极化子，它具有有限的寿命，因为它可以衰减到低的分子态。我们表明，整个范围内的耦合，极化子的能量有对数修正的平均场方法的预测相比。我们证明了它们是极化子质量重整化的结果，而这种重整化是由于极化子云中相关声子的量子涨落引起的。
2017-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Effects of interaction range on the mean-field dynamics of Bose polarons
Institute for Quantum Optics and Quantum Information of the Austrian Academy of Sciences（奥地利科学院量子光学与量子信息研究所）；Institute for Theoretical Physics, University of Innsbruck（因斯布鲁克大学理论物理研究所）；Faculty of Physics, University of Warsaw（华沙大学物理学院）；Institute of Theoretical Physics, Wrocław University of Science and Technology（弗罗茨瓦夫科技大学理论物理研究所）
研究有限范围相互作用下三维玻色极化子的静态和非平衡性质，发现弛豫动力学通过杂质速度的阻尼振荡实现，且平衡过程对杂质-浴相互作用类型敏感。
2026-06-19 cond-mat.quant-gas quant-ph
Polaronic slowing of fermionic impurities in lattice Bose-Fermi mixtures
本文将文献[ \onlinecite{jaksch_njp1} ]中小极化子理论在超冷气体中的应用推广到玻色-费米混合气体的情况，其中两种组分都被加载到光晶格中。在一个合适的参数范围内，可以描述的混合物内的Bogoliubov方法中存在的费米子（动态）杂质和极化子方面的有效描述适用。在慢杂质区的稀释极限，无论玻色-费米相互作用的符号如何，由于极化子的形成，费米粒子的跳跃都是指数重整化的。一旦达到感兴趣的区域，这将导致明确的极化效应实验特征。我们的方法的有效性进行了分析，根据目前可用的实验。本文给出了光晶格中三维$^{87}\rm{Rb}-^{40}\rm{K}$混合物在不同温度、密度和玻色-费米相互作用下的跳跃重整化因子的计算结果。
2010-09-03 cond-mat.quant-gas
Neutral Impurities in a Bose-Einstein Condensate for Simulation of the Fröhlich-Polaron
我们提出了一个研究玻色极化子的实验系统，将单个可控的中性Cs杂质浸入Rb玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）中。我们表明，通过适当的光阱，独立控制杂质和BEC允许两个子系统的精确相对定位以及独立读出。我们进一步估计，测量极化子结合能的Fröhlich型玻色极化子在低和中等耦合制度是可行的，我们的实验约束和限制进行了讨论。
2015-08-11 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Many-polaron description of impurities in a Bose-Einstein condensate in the weak coupling regime
本文将弱耦合多极化子理论应用于玻色-爱因斯坦凝聚体中杂质组成的极化子系统。这允许调查的基态属性和系统的布拉格光谱的响应。这个理论，然后应用到系统的自旋极化费米子锂-6杂质的钠冷凝物。布拉格光谱揭示了一个峰值，其对应于Bogoliubov激发的发射。无论是基态性质还是响应谱都表明极化效应在大密度下消失。我们还研究了两种可能性来定义极化子有效质量，并观察到如果涉及多个杂质，这将导致不同的定量行为。
2011-09-06 cond-mat.quant-gas
Roton-induced Bose polaron in the presence of synthetic spin-orbit coupling
从理论上研究了零温下具有相等Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合的玻色-爱因斯坦凝聚体中杂质的准粒子（极化子）性质。当存在自旋轨道耦合时，所有玻色子都能凝聚成一个动量有限的平面波态，相应的激发谱显示出有趣的旋子极小值。我们发现，极化子的性质强烈修改由这个Roton最小值，其中的基态的吸引极化子获得一个非零的动量和各向异性的有效质量。通过杂质与原子相互作用的共振，极化子演化为紧束缚的二聚体。我们发现，当凝聚体的旋子结构变得明显时，演化是不平滑的，并且在临界相互作用强度下观察到从声子诱导极化子到旋子诱导极化子的一级相变。
2019-02-22 cond-mat.quant-gas
Unified theory of attractive and repulsive polarons in one-dimensional Bose gas
该研究通过求解Gross-Pitaevskii方程，建立了一维玻色气体中吸引与排斥极化子的统一理论，揭示了激发态随耦合强度的演化规律及幺正点附近的普适散射行为。
2025-10-01 cond-mat.quant-gas
Bose polarons as relativistic Unruh-DeWitt detectors: Entanglement harvesting from Bose-Einstein condensates
Nordita, KTH Royal Institute of Technology and Stockholm University（诺尔迪塔，皇家理工学院和斯德哥尔摩大学）；Kirchhoff-Institut für Physik, Universität Heidelberg（基希霍夫物理研究所，海德堡大学）
将玻色-爱因斯坦凝聚体中的束缚杂质映射为Unruh-DeWitt探测器，通过有限时间Feshbach调谐实现纠缠提取，并给出实验可行参数。
2026-07-01 cond-mat.quant-gas hep-th quant-ph
Exact results for heavy unitary Bose polarons
University of Colorado（科罗拉多大学）；Universitat Politècnica de Catalunya（加泰罗尼亚理工大学）
本文研究了均匀博极子的能量表达式，通过数值精确的扩散蒙特卡洛计算，证明了格罗斯-皮塔耶夫斯基理论对重均匀博极子的准确描述。
2024-09-13 cond-mat.quant-gas
Variational approach to the two-dimensional Bose polaron
本研究应用包含多达三个Bogoliubov激发的变分方法研究二维Bose极化子，发现其能量与量子蒙特卡罗计算吻合，并揭示了激发对吸引极化子强耦合区性质的关键影响。
2024-01-22 cond-mat.quant-gas
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
Mean-field study of repulsive 2D and 3D Bose polarons
详细的平均场处理玻色极化子问题的二维和三维。特别地，假设杂质浸没在稀玻色气体中，通过硬球二体势与玻色子相互作用，计算了杂质谱的低动量参数，即结合能和有效质量.通过与蒙特卡罗模拟结果的比较，讨论了平均场方法在求解玻色-爱因斯坦凝聚体中可动杂质问题时的适用范围。
2020-08-25 cond-mat.quant-gas
Mott transition in excitonic Bose polarons
本文在二维激子玻色极化子体系中观测到一种由周围玻色气体密度增大导致极化子态消失的莫特转变，并测量了莫特转变参数。
2025-04-12 cond-mat.quant-gas
Mean-field construction for spectrum of one-dimensional Bose polaron
在平均场水平上计算了一维稀玻色气体中点状杂质的光谱与动量的关系。特别是，我们阐述了有限动量玻色极化子，路径积分的方法，其半经典近似导致传统的平均场处理的问题，而量子校正可以很容易地占标准的环路展开技术。所提取的杂质谱低能参数，即粒子的结合能和有效质量，与量子蒙特卡罗模拟的结果定性一致.
2019-03-14 cond-mat.quant-gas
Bose Polaron in a quantum fluid of light
我们研究了非平衡环境下的玻色极化子问题，考虑了嵌入在微腔中由激子-极化激元实现的光量子流体中的杂质，由于泵浦和腔损耗，受到相干驱动和耗散。我们得到了极化子的有效质量，杂质所受的拖曳力，并在半经典水平上确定了极化子的轨道。我们发现不同的动力学制度，源于独特的功能的激励光谱的驱动耗散极化激元流体，特别是一个非平凡的制度，对流动的加速度。我们的工作促进了杂质动力学的研究，作为探测光量子流体中超流性的替代试验平台。
2021-10-15 cond-mat.quant-gas
Polarons in Binary Bose-Einstein Condensates
本研究针对二元玻色-爱因斯坦凝聚体中的玻色极化子，通过广义玻戈留波夫变换推导含两类耦合的有效Fröhlich哈密顿量，用Lee-Low-Pines变分法揭示了IS耦合对其基态能量、虚声子数及有效质量的调控规律。
2023-08-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Strong-coupling Bose polarons in 1D: Condensate deformation and modified Bogoliubov phonons
讨论了量子杂质与一维简并玻色气体相互作用形成玻色极化子的问题。在三维空间中，准粒子通常可以用扩展的弗里希模型很好地描述，与固态对应物完全类似。这种描述，它假设一个未耗尽的冷凝物，但失败的1D，在那里的杂质对冷凝物的反作用导致一个自约束的平均场极化子任意弱杂质玻色子相互作用。我们提出了一个模型，考虑到这种反作用，并描述了杂质冷凝相互作用耦合到变形冷凝的声子激发。极化子的能量和质量的扩散量子蒙特卡罗模拟的比较表明，已经非常好的协议的水平上的分析平均场的解决方案，并进一步改善时，考虑到量子波动。
2021-04-19 cond-mat.quant-gas
Renormalization group study of Bose polarons
利用泛函重整化群研究了稀玻色气体中单个杂质玻色极化子的性质。我们使用的衍生扩展的激励有效的行动的anadministrator，我们计算的吸引力和排斥力的激发分支在两个和三个空间维度的能量。三体关联在吸引分支中起着重要的作用，我们通过两个浴玻色子和杂质之间的三体耦合来解释这些关联。我们的计算比较非常有利的最先进的实验测量和数值模拟。
2021-08-19 cond-mat.quant-gas
Two distinguishable impurities in BEC: squeezing and entanglement of two Bose polarons
研究了玻色-爱因斯坦凝聚体中两个非耦合杂质的纠缠和压缩。我们把它们看作是两个量子布朗粒子与一个由凝聚体的Bogoliubov模组成的浴相互作用。导出的类Langevin量子随机方程具有记忆效应。我们研究两种情况：（i）在没有外部势的情况下，我们观察到纠缠的突然死亡;（ii）在存在外部谐波势的情况下，纠缠甚至在渐近时间极限处仍然存在。我们的研究认为，实验可调参数。
2018-11-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Ground-state properties of Dipolar Bose polarons
本文考虑浸入偶极玻色-爱因斯坦凝聚体中的量子杂质，研究了出现的极化子的性质。我们计算了偶极极化子的能量、有效质量和准粒子剩余，并研究了它们与凝聚原子之间以及与杂质之间的零程接触强度和长程偶极相互作用强度的关系。虽然在纯接触相互作用的情况下，量子涨落通常会导致极化子能量的增加，偶极-偶极相互作用被证明会导致符号反转。偶极相互作用的所述签名被证明是可观察到的与当前的实验能力的基础上的量子气体的原子与大的磁偶极矩，如铒或镝凝聚。
2018-12-14 cond-mat.quant-gas
Bose polarons at finite temperature and strong coupling
本文研究了稀玻色气体中一种可动杂质-玻色极化子的温度依赖性。使用一个图解remmation计划设计，包括散射过程中的重要有限温度$T$，我们表明，相变的环境中的玻色-爱因斯坦凝聚体在临界温度$T_c$导致几个非平凡的影响。在有限温度下，当$|a|\gtrsim a_B$，$a$和$a_B$分别为杂质玻色子和玻色子-玻色子散射长度时，存在于$T=0$的吸引极化子分裂成两个准粒子态.虽然具有较高能量的准粒子在$T_c$处消失，但基态准粒子在$T_c$上保持良好定义。它的能量非单调地依赖于温度，在$T_c$处具有最小值，之后它向零增加，并且在$T\gg T_c$，由于与热激发玻色子的强烈散射，极化子最终变得过阻尼。
2018-02-01 cond-mat.quant-gas
Bose polaron interactions in a cavity-coupled monolayer semiconductor
移动量子杂质和玻色浴之间的相互作用导致准粒子的形成，称为玻色极化子。玻色极化子的基本性质，例如它们之间的相互作用，可能与裸杂质的性质有很大的不同。在这里，我们探讨玻色极化子物理在二维非平衡设置注入$σ^-$极化激子极化激元杂质到浴的相干$σ^+$极化激元产生的单层MoSe $_2$嵌入在光学腔的共振激光激发。通过利用双激子费什巴赫共振之间的杂质和浴极化激元，我们调整的相互作用系统的强耦合制度，并证明了两个新的准粒子分支的共存。利用时间分辨的泵浦探测测量，我们观察到极化子修饰如何改变杂质极化激元之间的相互作用。值得注意的是，我们发现，高能量极化子准粒子之间的相互作用，这是排斥小浴占用，可以成为有吸引力的强杂质浴耦合制度。我们的实验提供了在任何物理系统中玻色极化子-极化子相互作用强度的第一个直接测量，并为探索和控制驱动耗散设置中的多体相关性铺平了道路。
2022-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
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
Analytical approach to the Bose polaron \\ via $q$-deformed Lie algebra
我们提出了一种新的方法来玻色极化子量子群的概念，也被称为$q$ -变形李代数的基础上。在这种方法中，一个移动的杂质可以被描述为一个变形的玻色子创建和湮灭运营商的浴，其中的杂质是沉浸在李代数。因此，玻色极化子可以被描述为一个浴的非相互作用的$q$变形玻色子，这使我们能够提供一个分析公式的玻色极化子在任意耦合。特别是，我们推导出它的基态能量的声子分支的Bogoliubov色散和证明，以前观察到的从排斥到吸引极化子的过渡发生在附近的量子群对称性被打破。此外，我们的方法有可能在极化子物理学中开辟新的途径，将其与量子群发挥重要作用的看似无关的研究课题联系起来，如任意子。
2022-09-13 cond-mat.other cond-mat.quant-gas math-ph
Enhancing the Efimov correlation in Bose polarons with large mass imbalance
研究了Efimov物理（在少体部分）对玻色极化子光谱响应的影响。玻色极化子是一个多体系统，由一个浸入玻色原子浴中的杂质组成。我们发现，Efimov关联可以大大增强玻色子和杂质之间的质量比，这导致在极化子的射频谱中的可见签名。使用图解方法的三阶维里展开，我们展示了如何的质量不平衡和增强的三体效应修改线的形状和极化子光谱的宽度。此外，我们还研究了有限玻色子-玻色子相互作用对谱的影响。以实际的Li杂质系统为例，我们发现在极化子谱中存在一个可见的Efimov分支，它与次低的Efimov三聚体有关.特别地，通过调节玻色子密度，Efimov分支可以与吸引极化子分支大大杂交，导致在它们避免的能级交叉附近的光谱展宽。我们的结果可以直接用于Li-Cs和Li-Rb玻色极化子的冷原子实验。
2017-08-22 cond-mat.quant-gas
Bose polarons near quantum criticality
准粒子在强相互作用物质中的出现是现代物理学的基石之一。然而，当物质的不同相在量子临界点附近竞争时，准粒子的存在就受到了质疑。在这里，我们通过将原子杂质浸入具有近共振相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）中来产生接近量子临界的玻色极化子。使用局部分辨射频光谱，我们探测的能量，光谱宽度，和作为温度的函数的杂质的短程相关性。远低于超流体的临界温度，杂质就形成了定义明确的准粒子。然而，他们的逆寿命，由他们的光谱宽度，观察到随着温度线性增加的普朗克尺度$\frac{k_B T}{\hbar}$，量子临界行为的标志。接近BEC临界温度时，谱宽超过杂质的结合能，表明准粒子图像的破裂。
2019-09-06 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Dynamical formation of polarons in a Bose-Einstein condensate: A variational approach
本文研究了杂质与玻色-爱因斯坦凝聚体耦合的非平衡动力学，并与最近的实验结果作了系统的比较[M. G. Skou等人，（2021）]。用含时变分相干分析法跟踪了杂质的动力学过程。对于弱耦合之间的杂质和浴，解析表达式的时间依赖性的重叠（或对比度）的推导，匹配相当不错，与以前的研究结果内获得的主方程的方法。相反，对于强耦合，变分不等式提供了一个很好的定量描述的极化子动力学，特别是在信号的过渡，从几个到多体相关的制度，极化子预计将形成。
2021-03-26 cond-mat.quant-gas
Bipolarons and multi-polarons consisting of impurity atoms in a Bose-Einstein condensate
本文将极化子的变分费曼形式推广到双极化子的全耦合处理，并应用于玻色-爱因斯坦凝聚体中的两个杂质原子。这表明，如果极化子耦合强度足够大，杂质将形成束缚态（双极化子）。作为杂质之间的相互排斥的功能，两种类型的双极化子区分：在弱排斥和哑铃双极化子在强排斥紧束缚双极化子。除了结合能，还研究了双极化子半径及其有效质量的演变作为杂质之间的排斥相互作用的强度和极化耦合强度的函数。然后，我们将强耦合理论应用到凝聚体中的多个杂质原子上，从而预言了在强耦合区域中多极化子的形成。两种形式主义的结果进行了比较，在冷凝液中的两个杂质，这导致在一般的定性协议和定量协议在强耦合。一般认为，玻色-爱因斯坦凝聚体中的杂质原子系统表现出极化弱耦合态。然而，极化子耦合强度原则上可通过费什巴赫共振来调节。
2014-03-26 cond-mat.quant-gas
Breathing dynamics of the Bose polaron in a species-selective harmonic trap
我们对一维物种选择性谐波阱中的少体玻色极化子系统的呼吸动力学进行了广泛的数值研究。动力学是由杂质陷阱的淬火触发的。背景多数原子的激发通过多数-杂质相互作用介导。呼吸谱得到不同数量的多数粒子，几个值的多数组分的相互作用强度和陷阱比。它是进一步比较的呼吸光谱的粒子平衡的少体玻色-玻色混合物。特别是，对于相等的淬火后陷阱，所采用的协议允许耦合状态的不同的质量中心的奇偶校验的物种对称的陷阱淬灭。在参与的本征态中，我们确定了一个具有奇质心宇称和偶全局宇称的本征态。由该状态引起的呼吸频率是耦合参数的单调递减函数。重要的是，为了被观察到，它需要考虑物种之间的纠缠。我们证明了这一点，通过比较数值精确的结果，通过多层多配置的时间依赖Hartree方法的混合物的一个物种的平均场的anananterior。纠缠敏感的呼吸频率也持续不平等后淬火陷阱的质心不能解耦。最后，我们通过初始化一个奇全局宇称态，分析了宇称对称性对呼吸动力学的影响。我们的证据与基态呼吸动力学惊人的相似。
2021-07-18 cond-mat.quant-gas quant-ph
Bose polarons in ultracold atoms in one dimension: beyond the Fröhlich paradigm
浸入玻色-爱因斯坦凝聚体中的可动杂质原子为研究玻色极化子提供了一个新的平台。最近在超冷原子领域的实验进展使得实现这种微观参数高度可调的系统成为可能，并利用丰富的原子物理学工具箱来探索极化子的平衡和动力学性质。本文对一维超冷原子系统中的玻色极化子进行了详细的理论分析。通过结合非微扰重整化群的方法与数值精确的扩散蒙特卡罗计算，我们不仅得到了详细的数值结果在很宽的参数范围内，但也定性的了解不同制度的系统。我们发现，一个准确的描述玻色极化子需要列入两个声子散射条款，这超出了常用的Fröhlich模型。此外，我们表明，当玻色气体是在强相互作用的制度，需要包括声子模式之间的相互作用。我们用几种理论方法计算了极化子的能量和有效质量。前者可以用射频光谱测量，后者可以用谐波捕获势中的杂质振荡进行实验研究。我们将有效质量的理论结果与Catani等人的实验进行了比较[PRA 85，023623（2012）]。在弱到中等耦合制度，我们得到了很好的定量之间的理论和实验的协议，没有任何自由拟合参数。我们补充我们的分析，全动力学模拟极化子振荡在浅囚禁势。我们还使用我们的重整化群的方法来分析完整的相图，并确定区域，支持排斥和吸引极化子，以及多粒子束缚态。
2017-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.quant-gas
