Self-stabilized Bose polarons
玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）中的可动杂质是一个典型的多体问题。对于杂质与BEC之间的弱相互作用，杂质仅轻微地使BEC变形，并且在Fröhlich模型和Bogoliubov近似下得到很好的描述。然而，对于强的局部吸引力，这种标准方法无法平衡BEC粒子之间的局部吸引力和弱排斥力，并预测了无限数量的玻色子被吸引向杂质的不稳定性。在这里，我们提出了一个解决方案的玻色极化子问题超出了Bogoliubov近似，其中包括玻色子之间的本地排斥，从而稳定玻色极化子，甚至附近和超出散射共振。我们表明，玻色极化子的能量仍然有界从下面的整个共振和大小的极化子敷料云保持有限。我们的研究结果表明如何敷料云取代有吸引力的杂质潜力与有效的多体潜力，排除绑定。我们发现，在共振，包括玻色子排斥的影响，极化子的能量普遍依赖于有效范围。此外，虽然杂质接触在正散射长度处强烈达到峰值，但它始终保持有限。我们的解决方案突出了玻色极化子是如何通过排斥而自稳定的，提供了一种机制来理解强耦合下的猝灭动力学和非平衡时间演化。
2022-06-29 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quench Dynamics and Orthogonality Catastrophe of Bose Polarons
我们观测了旋量杂质与玻色-爱因斯坦凝聚体排斥相互作用的相关猝灭诱导动力学修整。检查结构因子的时间演化，三个不同的动力学区域出现后，增加种间相互作用。发现这些区域与杂质的隔离性质和浴的欧姆特性有关。结果表明，杂质的动力学可以用一个有效势来描述，当越过势垒-不势垒阈值时，该势从谐波势变形为双阱势。特别是，对于可混溶的组分，极化子的形成被印在系统的光谱响应上。我们进一步说明，增加相互作用的正交性突变发生和极化子图片打破。然后，杂质的耗散运动发生，导致能量转移到其环境中。这个过程表明了多体系统中纠缠的存在。
2019-05-12 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Control of anomalous diffusion of a Bose polaron
研究了相干耦合的二组分玻色-爱因斯坦凝聚体中玻色极化子的扩散行为。如果极化子以相同的方式耦合到两个分量，即吸引或排斥它们两者，则极化子超扩散。这与浸入单个BEC中的杂质的行为相同。相反，极化子表现出一个短暂的非平凡的亚扩散行为，如果它耦合吸引到一个组件和排斥到其他。反常扩散指数和亚扩散间隔的持续时间可以通过两个组分之间相干耦合的Rabi频率以及杂质与BEC的耦合强度来控制。
2020-02-17 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
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
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
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
Dynamical variational approach to Bose polarons at finite temperatures
讨论了有限温度下可动量子杂质与原子的玻色-爱因斯坦凝聚体的相互作用。为了描述由此产生的玻色极化子的形成，我们扩展了动力学变分方法[Phys.Rev.Lett. 117，11302（2016）]到Bogoliubov声子的初始热气体。我们研究了开启相互作用后的极化子形成，例如，通过射频（RF）脉冲从非相互作用状态到相互作用状态。为了处理强相互作用的制度，相互作用超出了Fröhlich模型考虑。我们计算了实时杂质格林函数，并讨论了它的温度依赖性。此外，我们确定的RF吸收谱，并找到与最近的实验观察很好的协议。我们预测温度引起的位移和谱线的大幅加宽。实时格林函数的分析揭示了一个交叉的线性温度依赖性的玻色极化子的热衰减速率作为单一的相互作用接近。
2019-09-27 cond-mat.quant-gas quant-ph
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
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
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
Universal quantum dynamics of Bose polarons
本文通过测量弱相互作用玻色-爱因斯坦凝聚体中移动杂质的光谱与实时动力学，揭示吸引和排斥相互作用下极化子分支的不同行为，并证明杂质动力学仅由浴密度和单一无量纲参数普适控制。
2025-04-08 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
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
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
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
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
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
Competition of light- and phonon-dressing in microwave-dressed Bose polarons
本文研究了一维Bose气体中spin-1/2杂质的稳态性质，提出有效Hamiltonian描述光修饰与声子修饰竞争，揭示强光修饰稳定排斥极化子态。
2025-04-04 cond-mat.other cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
A unified theory of strong coupling Bose polarons: From repulsive polarons to non-Gaussian many-body bound states
Ludwig-Maximilians-Universität München（慕尼黑大学）；Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)（慕尼黑量子科学与技术中心）；Université Libre de Bruxelles（布鲁塞尔自由大学）
本文提出了一种统一理论，通过变分框架研究强耦合玻色极子，揭示了排斥极子与吸引极子之间的相互作用及非高斯多体束缚态的形成。
2025-04-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.other 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
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
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
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
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
Polaronic Response of a Supersonic Impurity Strongly Coupled to a Bose Condensate
Pohang University of Science and Technology (POSTECH)（浦项科技大学）
本研究通过冷原子碰撞器实验，观测到强耦合超声速杂质在玻色凝聚体中的极化子响应，表现为共振附近动力学惯性的显著增强。
2026-10-07 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Pattern formation in one-dimensional polaron systems and temporal orthogonality catastrophe
最近的研究表明，高于两体浴-杂质关联对于定量描述玻色极化子的基态并不重要。基于上述考虑，我们采用所谓的Gross Answer（GA）方法，研究了不同杂质动量和浴-杂质耦合下均匀一维玻色极化子的定态和动力学性质.讨论了在不同的杂质动量和相互作用下，准粒子玻色极化子态到集体激发稳态暗-亮孤子态的平衡态跃迁的特征.种间相互作用淬火后的时间正交性的灾难被确定，只要浴杂质的相互作用是足够强的种内浴的，从而概括的结果的限制情况。这种灾难起源于与熔池杂质势的零程特性相关联的色散激波结构的形成。对于最初移动的杂质，从杂质的色散冲击波通过施加的拖曳力的动量转移过程被证明，导致在最终的极化态与降低的速度。我们的结果清楚地表明了非线性激发对确定一维玻色极化子行为的关键作用。
2021-10-21 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.atom-ph
Polaronic hybridization of atoms, dimers and trimers in a Bose-Einstein condensate
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院）；Max-Planck-Institut für Quantenoptik（马克斯·普朗克量子光学研究所）；Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)（慕尼黑量子科学与技术中心）；Heidelberg University（海德堡大学）
通过射频光谱实验，在钠玻色-爱因斯坦凝聚中观测到钾杂质与凝聚体形成的三体关联极化子杂化态，并用无自由参数的三能级模型解释主要光谱特征。
2026-06-19 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Non-equilibrium quantum dynamics and formation of the Bose polaron
推进我们对量子多体系统中非平衡现象的理解仍然是物理学中最大的挑战之一。在这里，我们报告的一个范例多体问题，即非平衡动力学的量子杂质沉浸在玻色子环境的实验观察。我们利用干涉技术制备了含有少量杂质态分量的玻色-爱因斯坦凝聚体中原子的相干叠加态，并监测了这种量子叠加态向极化准粒子的演化.这些结果提供了一个系统的图片极化子形成从弱到强的杂质相互作用。他们揭示了三个不同的制度，提供了一个少体过程和多体动力学之间的联系的动态过渡的演变。我们的测量揭示了相互作用多体系统的普遍动力学行为，并展示了研究非平衡量子现象的新途径。
2021-04-26 cond-mat.quant-gas physics.atom-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
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
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
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
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
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 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
Repulsive Fermi and Bose Polarons in Quantum Gases
极化子准粒子是由可动杂质与多粒子背景的元激发耦合而形成的。在超冷原子领域，伴随杂质问题的研究在过去的十五年里引起了越来越多的兴趣。极化子准粒子性质对于我们理解超冷原子气体和固态中实现的各种典型量子多体系统至关重要，从不平衡玻色-费米和费米-费米混合物到费米哈伯德模型。在这篇专题综述中，我们重点讨论了所谓的排斥极化子分支，它在具有潜在吸引力相互作用的系统中（如超冷原子混合物）作为激发多体状态出现，其特征在于杂质与周围介质之间的有效排斥。我们简要介绍了目前的理论和实验的理解排斥极化子的性质，杂质嵌入在费米子和玻色子介质，我们强调值得未来的调查开放的问题。
2022-04-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.atom-ph
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
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
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
Polaronic neutron in dilute alpha matter: A $p$-wave Bose polaron
本文研究稀薄α凝聚体中中子的准粒子性质，通过场论自能计算给出极化子中子有效质量随α凝聚密度的解析公式，并发现介质中两个极化子中子可借助$^1S_0$吸引形成束缚双中子，为理解天体物理多体物理和晕核团簇形成提供理论依据。
2025-02-05 cond-mat.quant-gas nucl-th physics.atom-ph
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
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
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
