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
Casimir force between two impurities immersed in a Bose-Einstein condensate
本文研究了玻色-爱因斯坦凝聚体中质量无限大的杂质和两杂质间的Casimir力问题。计算结果表明，Casimir力在大距离下随距离呈指数衰减.
2018-07-21 cond-mat.quant-gas
Non-destructive selective probing of phononic excitations in a cold Bose gas using impurities
我们介绍了一种探测器，有选择地探测声子激发的冷玻色气体。探测器由一个被双阱势限制的杂质原子组成，其中杂质的两个最低本征态形成一个有效的探测量子比特，该探测量子比特通过与玻色子的密度-密度相互作用耦合到声子。该系统类似于一个与辐射场光子耦合的二能级原子。我们表明，跟踪量子比特人口的演变允许探测目标声子模式中的热激发和相干激发。通过调节杂质的势，在能量和动量两方面选择目标模式。我们展示了如何使用探测器来观察相干密度波和测量玻色气体的温度下降到纳米开尔文制度。我们分析了我们的方案如何在实验中实现，包括使用多个杂质的阵列，以实现更高的精度从一个单一的实验运行的可能性。
2014-12-26 cond-mat.quant-gas quant-ph
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
Impurities as a quantum thermometer for a Bose-Einstein condensate
本文介绍了一种测量玻色-爱因斯坦凝聚体亚nK温度的初级温度计。我们表明，使用量子费舍尔信息，我们的技术的精度提高了国家的最先进的测温在亚nK制度。冷凝物的温度被映射到与系统短时间相互作用的原子点的量子相位上。我们表明，达到最高精度时，相位是动态的，而不是几何的，当它被检测到通过拉姆齐干涉。确定冷凝物温度的标准技术涉及通过释放冷凝物后的平均粒子速度进行间接估计。与这些破坏性的测量相反，我们的方法对系统的干扰可以忽略不计。
2014-09-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum spin dynamics of individual neutral impurities coupled to a Bose-Einstein condensate
我们报告的自旋动力学的个人，局部中性杂质沉浸在玻色-爱因斯坦凝聚体。单个铯原子被传输到铷原子云中，与浴一起热化，并且解决了具有准自旋$F_i=3$的局部杂质与具有$F_b=1$的浴原子之间的自旋交换。比较我们的数据的自旋动力学的数值模拟，我们发现，在BEC制度的气体密度，动力学是由云的凝聚分数占主导地位。我们通过杂质的自旋布居在空间上解决了杂质和气体的密度重叠。最后，我们跟踪的相干性准备在一个相干叠加的内部状态时，耦合到不同密度的气体的杂质。对于我们选择的国家，我们表明，尽管高浴密度，从而快速热化率，杂质的相干性不受浴，实现了制度的同情冷却，同时保持内部状态的相干性。我们的工作为通过局部杂质对量子多体系统进行非破坏性探测铺平了道路。
2018-08-31 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Breathing modes of repulsive polarons in Bose-Bose mixtures
本文研究了准一维双组分玻色-爱因斯坦凝聚体中的杂质原子。通过数值求解耦合的Gross-Pitaevskii方程，研究了杂质和玻色物质之间的排斥耦合对系统平衡的影响。我们的研究结果表明，杂质的存在可能会导致一个不可混溶的相变由于杂质和两个冷凝物的相互作用。在Bogoliubov-de Gennes方程的范围内，我们计算了由于不同类型的相互作用引起的量子涨落。本文采用变分法和数值方法，在混溶情形下，深入讨论了均匀和非均匀二元凝聚体中谐波捕获杂质的呼吸模式和时间演化。我们特别表明，自陷，可折叠性和被困玻色混合物的不均匀性可能会强烈修改的低位激发和杂质的动力学性质。均匀玻色混合物中声子的存在引起杂质宽度呼吸振荡的阻尼。
2020-06-17 cond-mat.quant-gas
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
Two- and three-body effective potentials between impurities in ideal BEC
精确计算了理想玻色气体中在玻色-爱因斯坦凝聚转变点以下的两个和三个静态杂质之间出现的类Casimir力的温度依赖关系。假设玻色子-杂质相互作用的短程特性，这里提出的计算程序可以很容易地扩展到具有任意数量杂质浸入的玻色系统。
2020-09-08 cond-mat.quant-gas
An oscillating Casimir potential between two impurities in a spin-orbit coupled Bose-Einstein condensate
研究了自旋轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体中两杂质间的Casimir势。我们发现，通过交换虚声子/激发，可以诱导一个显着的各向异性振荡势的正负部分之间的杂质，与周期的振荡依赖于自旋轨道耦合强度。因此，这将不可避免地导致非中心卡西米尔力，它可以通过改变自旋轨道耦合的强度来调整。这些结果阐明了BEC与一维拉曼诱导和二维Rashba型SOC。
2017-09-06 cond-mat.quant-gas
Quantum dynamics of impurities in a 1D Bose gas
使用一个物种选择性的偶极电位，我们最初创建本地化的杂质和调查他们的相互作用与大多数物种的玻色子原子在一维配置在膨胀过程中。我们发现了一个相互作用依赖的振幅减少的振荡的杂质的大小没有可测量的频率偏移，并研究它作为一个功能的相互作用强度。我们讨论可能的理论解释的数据。我们比较，特别是与极化质量转移模型推导费曼变分方法。
2012-02-21 cond-mat.quant-gas
Pulse and continuously driven many-body quantum dynamics of bosonic impurities in a Bose-Einstein condensate
我们解开周期性驱动动力学的两个排斥相互作用的玻色子杂质在玻色子浴后，考虑无论是一个有限的脉冲或连续振动的杂质谐波陷阱的影响。脉冲驱动的初始混溶组分，我们揭示了各种动态响应制度，这取决于驱动频率。在共振驱动下，杂质与它们的主体解耦，而如果暴露于高频驱动，它们仍然被捕获在玻色子气体中。对于连续振动，我们展示了在共振驱动的制度，杂质来回振荡内和外的玻色子介质。在所有情况下，玻色子浴被扰动，执行集体偶极运动。提到一个不混溶的初始状态，我们揭示了，对于中等的驱动频率的杂质功能的色散行为，而对于高频率驱动，他们振荡周围的边缘的Crachas-Fermi背景。能量转移过程中遇到的杂质，特别是对于大的驱动频率。此外，在杂质主要成对移动的演化过程中，相干性损失会发展。
2019-12-20 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Induced pairing of fermionic impurities in a one-dimensional strongly correlated Bose gas
本文用数值方法研究了由玻色-哈伯德模型描述的一维均匀晶格玻色子通过接触排斥作用耦合到浅谐振阱中的几个（一个，两个）无相互作用的自旋$-1/2$费米子的问题。通过广泛的密度矩阵重整化群计算，我们得到了杂质间有效非局域Casimir相互作用产生的准粒子，包括修饰杂质（极化子）和它们的二体束缚态（双极化子）的结合能和有效质量.我们发现，混合物表现出相当不同的配对行为取决于单重态\textit{vs}。两个费米子的三重自旋态结构。对于相反的自旋状态，双极化子被发现的任何有限值的杂质浴耦合。特别地，在强耦合区，只要玻色子-玻色子排斥力不太弱，它们的结合能就降低到单个极化子的结合能。对于相同的自旋状态，我们表明，双极化子出现只有超过临界强度的玻色-费米相互作用和它们的有效质量增长迅速接近强耦合制度。
2019-12-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Efimov States of Heavy Impurities in a Bose-Einstein Condensate
本文研究了两个重杂质粒子嵌入在凝聚态的轻质量玻色子气体中的弱相互作用问题。利用玻色气体的Bogoliubov近似和三体动力学的Born-Oppenheimer近似，我们计算了凝聚体对重-重两体势的修正.对于光玻色子与杂质之间的共振相互作用的情况下，我们提出了（半）分析结果的潜力在一个大的凝聚相干长度的限制。特别是，我们发现了一个公式的Efimov比例因子的修改，由于存在一个退化的玻色子气体背景。
2013-04-03 cond-mat.quant-gas nucl-th quant-ph
Effect of impurities on the transition temperature of a dilute dipolar tapped Bose gase
利用双流体模型研究了杂质对偶极囚禁玻色气体相变温度的影响。通过对系统相互作用修正谱中杂质的高斯空间相关性处理，导出了转变温度漂移的计算公式。转变温度的变化主要由接触、偶极-偶极和杂质相互作用三个因素引起。应用我们的结果偶极玻色气体表明，由于杂质的转变温度的移动可以测量各向同性陷阱（偶极-偶极贡献为零）和费什巴赫共振技术（接触电位的贡献可以忽略不计）。
2014-12-10 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
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
Impurities in quasi-one-dimensional droplets of binary Bose mixtures
本文研究二元 Bose 混合物准一维量子液滴中的杂质行为，揭示反作用与量子涨落如何决定排斥性和吸引性杂质的束缚、杂化及共振特性。
2023-08-17 cond-mat.quant-gas
Two impurities in a Bose-Einstein condensate: from Yukawa to Efimov attracted polarons
著名的Yukawa势和Efimov势是两种不同的介导相互作用势。第一种起源于量子场论中虚粒子的交换。第二个是由一个真实的粒子与另外两个粒子共振相互作用介导的。这封信展示了浸入玻色-爱因斯坦凝聚体中的两种杂质如何表现出这两种现象。对于弱杂质玻色子吸引相互作用，两个杂质形成两个极化子，通过虚激发介导的弱Yukawa吸引相互作用。对于与凝聚体的共振吸引，交换的激发变成了真正的玻色子，介导的相互作用变成了可以束缚两个极化子的强Efimov吸引。由此产生的双极化子变成介质中的Efimov三聚体，由两种杂质和一种玻色子组成。这种物理现象的证据可以在超冷的原子混合物中看到。
2018-04-13 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
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
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
Bound impurities in a one-dimensional Bose lattice gas: low-energy properties and quench-induced dynamics
本文用精确对角化研究一维光晶格中双玻色杂质与玻色浴的相互作用，揭示排斥相互作用诱导束缚二聚体形成，并发现强到弱相互作用淬火后系统出现由相分离本征态驱动的二聚体态复现振荡。
2024-05-22 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
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
Medium-induced Interaction Between Impurities in a Bose-Einstein Condensate
本文研究三维 BEC 中两个重杂质由介质激发产生的相互作用，揭示短程 Efimov 势与愈合长度尺度上的 Yukawa 势，并确定交叉尺度及低气体参数下向理想玻色气体的过渡。
2023-06-07 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
Correlated dynamics of three-particle bound states induced by emergent impurities in Bose-Hubbard model
Sun Yat-Sen University（中山大学）；Shenzhen University（深圳大学）；Quantum Science Center of Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area (Guangdong)（粤港澳大湾区量子科学中心（广东））
通过研究Bose-Hubbard模型中的三粒子束缚态，发现相互作用诱导的杂质和边界导致两种束缚态：二聚体-单体束缚态和边界束缚态，并揭示了它们在量子行走和布洛赫振荡中的动力学特性。
2026-05-22 cond-mat.quant-gas 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
Many-body quantum dynamics and induced correlations of Bose polarons
研究了一维玻色气体中两个旋量玻色杂质的基态性质和非平衡动力学。对于两个非相互作用的杂质的基态，我们揭示了有吸引力的诱导相互作用在两种情况下的吸引力或排斥的种间相互作用的签名，而一个弱的杂质杂质排斥力的杂质保持分开。在猝灭动力学方面，我们考察了对比度随时间的演化，揭示了玻色极化子的存在、动力学形变和正交性突变。我们发现，随着后猝灭排斥的增加，杂质处于两种不同的两体构型的叠加态，而在强排斥下，它们相应的两体关联模式表现出空间离域行为，表明更高的激发态参与其中.对于有吸引力的种间耦合，杂质表现出在原点局部化的趋势，对于强吸引力，它们在两体水平上经历相互吸引，这在玻色子浴上印为密度峰。
2020-04-24 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
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
Impurities induced vortex lattice melting and turbulence in rotating Bose-Einstein condensates
本研究探讨杂质对旋转玻色-爱因斯坦凝聚体中涡旋晶格的影响，发现静态与动态杂质均可诱导晶格熔化，并伴随湍流出现，熔化态角动量呈约1.73的幂律依赖。
2024-08-20 cond-mat.quant-gas
Quantum state engineering with a trapped atom and a set of static impurities
超冷原子和囚禁离子或里德伯原子的混合系统可用于量子模拟目的。通过调整杂质的几何排列，可以模拟固态和分子系统。在这里，我们研究了一个单一的被困原子与一组任意排列的静态杂质的相互作用，并表明该问题承认一个解析解。我们详细分析了两个杂质的情况下，发现多个陷阱诱导的共振，可用于纠缠产生。我们的结果为复杂系统的量子动力学研究提供了基础。
2018-02-15 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Pump Probe Spectroscopy of Bose Polarons: Dynamical Formation and Coherence
我们提出并研究了一种泵浦-探测光谱方案，以揭示浸没在谐波捕获的玻色-爱因斯坦凝聚体中的费米子或玻色子杂质的时间分辨动力学。在该方案中，泵浦脉冲最初将杂质从非相互作用转移到共振相互作用的自旋状态，并且在系统自由演化的有限时间之后，探测脉冲反转这种转变。这直接允许监测杂质的非平衡动力学，因为相干吸引或排斥玻色极化子的动态形成及其诱导相互作用的签名被印在探针光谱中。我们发现，种间排斥超过种内的时间正交性灾难发生，其次是增强能量再分配过程，独立的杂质的味道。这种现象发生在特征陷阱时间尺度上。对于更长的时间尺度，达到稳定状态，其特征在于杂质的相干性的实质性损失。这种稳定状态与本征态热化有关，并被证明与系统的特性无关。
2020-08-04 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Collective flow of fermionic impurities immersed in a Bose-Einstein Condensate
本文研究了浸没在玻色-爱因斯坦凝聚体中的自旋极化费米子杂质的集体振荡，发现在强相互作用下费米气体能完美模拟超流体动力学模式，且随热激发增加其动力学从无碰撞区跨越到流体动力学区。
2024-07-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.atom-ph
Correlated quantum dynamics of two quenched fermionic impurities immersed in a Bose-Einstein Condensate
我们揭示了浸没在一维玻色子气体中的两个费米子杂质在种间相互作用从弱到强排斥淬灭后的非平衡动力学。监测每个物种的单粒子密度的时间演变，我们揭示了四个不同的动力学制度的存在。对于弱的种间排斥，两个物种要么进行呼吸运动，要么杂质密度分裂成两部分，相互作用并分散在玻色子云中。转向强相互作用，我们观察到暗亮态的形成内的平均场近似。然而，相关的动力学表明，费米子密度分裂成两个排斥的密度峰值，要么朝着玻色子云的边缘，在那里它们平衡，要么它们接近一个几乎稳定的状态，在玻色子气体内强劲地传播，在同一位置形成密度下降。对于这些强的种间相互作用的能量转移过程中，从杂质到他们的环境发生在多体水平，而周期性的能量交换从明亮的状态（杂质）的玻色子物种被确定在没有相关性。最后，检查的强相互作用的单体相干函数，使我们能够得出结论的猝灭诱导的费米子密度峰的空间定位。
2019-08-27 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Field-theoretical approach to the Casimir-like interaction in a one-dimensional Bose gas
本文用场论方法研究了弱相互作用一维玻色气体中两个杂质之间的涨落诱导相互作用。在杂质之间的分离较短和系统的愈合长度的顺序，诱导的相互作用有一个经典的起源和指数行为。在分离长度大于愈合长度时，相互作用是量子起源的，并以距离的倒数的三次方来缩放。有限的温度破坏了玻色气体的准长程序，因此，诱导相互作用成为指数抑制超过热长度。我们得到的诱导相互作用在零和有限的温度下，在任意距离是有效的解析表达式。我们讨论了实验实现以及可能形成的两个杂质的束缚态，称为双极化子。
2019-04-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el 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
Vortex scattering by impurities in a Bose-Einstein condensate
理解二维玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）中的量子动力学依赖于理解涡旋如何在微观上相互作用以及如何与限制凝聚体的势的局部缺陷相互作用。在一个由许多涡组成的系统中，一个涡-反涡对的轨迹常常被第三个涡散射，这是一种以前描述过的效应。然而，自然的问题仍然是，这种效应有多少是由于第三个涡流引起的速度，有多少是由于它引入的密度不均匀性。在这项工作中，我们描述了各种定性的情况下发生时，一个涡旋-antivortex对与一个光滑的密度杂质，其轮廓是相同的旋涡，但缺乏周围的流通相互作用。
2017-04-19 cond-mat.quant-gas
Floquet Engineering of Quantum Transport through two Driven Impurities
Universität Bonn（波恩大学）；Università degli Studi di Salerno（萨莱诺大学）；INFN, Sezione di Napoli（意大利国家核物理研究所那不勒斯分部）；CNR/SPIN（意大利国家研究委员会自旋科学研究所）
研究通过周期驱动两个杂质的一维介观通道中的量子输运，利用Floquet工程揭示Fabry-Perot腔模与Fano干涉导致的丰富输运现象，并展示束缚态和准束缚态的可控相干俘获机制。
2026-05-29 cond-mat.quant-gas quant-ph
Bose-Hubbard model with random impurities: Multiband and nonlinear hopping effects
我们研究了在随机局域杂质的存在下描述晶格中玻色子原子的理论模型的相图。通过引入多带和非线性跳跃效应，我们丰富了只包含化学势无序的标准模型，并引入了与位置相关的跳跃项。我们比较的MI和BG阶段在这两个模型中使用的局部平均场方法和Hartree-Fock类似的程序，以及，Gutzwiller-anastomic方法的组合的扩展。我们分析论证了在具有化学势无序的模型的相图中存在三相点。然而，这些三相点在加入跳跃无序后不再存在。
2014-12-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas
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
Observation of $1/k^4$-tails after expansion of Bose-Einstein Condensates with impurities
本文通过实验测量含稀薄自旋杂质的BEC膨胀后动量密度，发现凝聚体和杂质云中均出现远超平衡态预期的 $1/k^4$ 代数尾部，揭示杂质-浴相互作用驱动的非平凡膨胀动力学是关键来源。
2022-11-07 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Phase-Imprinting of Bose-Einstein Condensates with Rydberg Impurities
我们展示了玻色-爱因斯坦凝聚体的相位分布如何通过与局域里德伯激发的相互作用来设计。这种相互作用是可控的和远程的非共振耦合与激光的凝聚到另一个里德伯态。我们的技术允许映射的纠缠产生的几个强相互作用的里德伯原子系统到更大的原子云混合设置。作为例子，我们讨论了由亮孤子产生空间介观叠加态的问题。此外，使用里德伯激发印在冷凝物上的相位是后者的诊断工具。例如，凝聚飞行时间图像将允许重建嵌入的里德伯晶体的图案。
2015-11-28 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
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
Quantum Impurities as Probes of Finite-Temperature Fluctuations in Two-Dimensional Bose Gases
International School for Advanced Studies (SISSA)（高等研究院）；CINECA Consorzio Interuniversitario（意大利大学联合中心）；School of Science and Technology, Physics Division, Università di Camerino（卡梅里诺大学理学院物理系）；Pitaevskii BEC Center, CNR-INO, Trento（特伦托CNR-INO皮塔耶夫斯基玻色-爱因斯坦凝聚中心）；INFN, Sezione di Perugia（佩鲁贾国家核物理研究所）；School of Pharmacy, Physics Unit, University of Camerino（卡梅里诺大学药学院物理组）；Dipartimento di Fisica, Università di Trieste（的里雅斯特大学物理系）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Trieste Section（的里雅斯特国家核物理研究所）
本研究探究了浸没在有限弱相互作用二维玻色气体中的单个吸引型杂质，结合有限温度多体散射理论与路径积分蒙特卡罗方法分析其准粒子能量，发现吸引型玻色极化子可作为低维玻色气体相关物理的灵敏探针。
2026-08-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Mobile impurities interacting with a few one-dimensional lattice bosons
本文报道了一个和两个玻色子杂质在小的一维光晶格中的基态性质的综合研究。我们用双组分玻色-哈伯德模型对系统进行建模，并用精确对角化（ED）方法数值求解。我们报告的结合能的一个和两个杂质的超流体（SF）的莫特绝缘体（MI）过渡，并确认形成的两个身体的排斥相互作用引起的杂质的束缚态。特别是，我们发现，绝缘体浴诱导紧密结合的双杂质二聚体，而超流浴诱导浅束缚态。
2023-02-03 cond-mat.quant-gas quant-ph
Crossover from attractive to repulsive induced interactions and bound states of two distinguishable Bose polarons
该研究将两个可区分杂质置于谐振囚禁玻色介质中，结合多体计算与有效两体模型，揭示杂质诱导聚束或反聚束对应吸引或排斥诱导相互作用，并发现强吸引区的双极化子与三聚体态。
2023-09-25 cond-mat.quant-gas
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
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
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
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
Signatures of two-step impurity mediated vortex lattice melting in Bose-Einstein Condensates
我们模拟了一个旋转的二维玻色-爱因斯坦凝聚，研究了在随机杂质存在下涡旋晶格的熔化。通过在杂质势中产生涡旋晶格的协议引入杂质，或者首先在不存在随机钉扎的情况下产生涡旋晶格，然后启动（同向旋转）杂质势。我们发现，对于一个固定的强度，钉扎的涡旋在随机分布的杂质导致新的状态的涡旋晶格。研究发现，涡旋晶格通过位置和取向有序的丧失经历了两步熔化过程。通过比较两种方案得到的涡旋晶格态，发现在有序涡旋晶格形成后再引入杂质时，涡旋晶格态为亚稳态。我们还表明，存在的亚稳态，这取决于如何创建的涡旋晶格的历史。
2018-07-21 cond-mat.quant-gas
Impurities and polarons in bosonic quantum gases: a review on recent progress
本文综述了 Bose polarons 领域的近期进展，涵盖了从弱耦合 Fröhlich Hamiltonian 到强相互作用理论模型、实验观测、少体 Efimov states、非平衡动力学以及相关系统扩展，并提出了未来的研究方向。
2024-10-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Collision of impurities with Bose-Einstein condensates
玻色子池中杂质的量子动力学是固体物理、等离子体物理和原子物理学的一个长期存在的问题。最近的实验和理论研究与超冷原子集中在这个问题上，研究原子杂质沉浸在原子玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）和各种相对耦合强度调整的法诺-费什巴赫共振技术。在这里，我们报告了一个密切相关的问题：在准一维配置和弱谐波轴向约束下，由几个$^{41}$ K原子组成的玻色杂质和由$^{87}$ Rb原子组成的BEC之间的碰撞广泛的数值模拟。对于较小的物种间相互作用强度值（无论它的符号），我们发现，杂质，从外部的BEC开始，简单地来回振荡的BEC云，但振荡的频率取决于相互作用强度。对于中间耦合，在几个振荡周期后，杂质被BEC捕获并强烈改变其振荡幅度。在强相互作用区域，如果种间相互作用是吸引的，则BEC密度的局部最大值（亮孤子）出现在杂质被捕获的地方;相反，如果种间相互作用是排斥的，则杂质不能进入BEC云，反射系数接近1。另一方面，如果增加杂质的初始位移，杂质能够穿透云导致在BEC中出现移动空穴（暗孤子）。
2018-02-23 cond-mat.quant-gas
Quantum impurities in finite-temperature Bose gases: Detecting vortex proliferation across the BKT and BEC transitions
该研究利用随机经典场方法，发现与有限温度弱相互作用玻色气体排斥耦合的量子杂质携带涡旋增殖的光谱特征，可用于探测二维BKT相变和三维BEC相变，助力理解有限温度玻色极化子形成。
2024-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
