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
Attractive and repulsive Fermi polarons in two dimensions
环境中单个杂质的动力学是多体物理学中的一个基本问题。在固态中，一个众所周知的情况是耦合到玻色子浴的杂质，例如晶格振动。在这里，杂质与伴随的晶格畸变一起形成一个新的实体，极化子。这种准粒子在高Tc超导体的谱函数和锰氧化物的磁电阻中起着重要的作用。对于费米子浴中的杂质，迄今为止，人们的注意力主要集中在表现出Anderson正交性突变和近藤效应的重杂质或不动杂质上。直到最近，移动杂质才成为研究的焦点，人们发现它们形成了新的准粒子，即所谓的费米极化子。费米极化子问题构成了两个重要的量子多体问题的极端，但概念简单，极限：BEC-BCS交叉与自旋不平衡的吸引相互作用和斯通纳的巡回铁磁性排斥相互作用。有人提出，这个和其他难以捉摸的奇异量子相可能在局限于二维的费米气体中实现。它们的稳定性和可观测性与理论上争论的二维费米气体中费米极化子的性质密切相关。在这里，我们创建和调查这些费米极化子和测量其光谱功能使用动量分辨光电子能谱。对于有吸引力的相互作用，我们发现有争议的极化子和紧密结合的二聚体之间的配对过渡的证据，这提供了洞察不平衡，强耦合的二维费米气体的基本配对机制。此外，对于排斥相互作用，我们研究了新的准粒子，排斥极化子，其寿命决定了稳定排斥相互作用费米系统的可能性。
2012-03-05 cond-mat.quant-gas
Quantum beat spectroscopy of repulsive Bose polarons
本文利用39K量子简并气体中的拉姆齐干涉测量研究强排斥杂质，通过量子拍信号提取宽范围相互作用下的极化子能量，并识别了玻色极化子形成的动力学区域。
2023-10-27 cond-mat.quant-gas
Repulsive Fermi polarons with negative effective mass
最近的三维费米气体LENS实验报道了在强排斥区费米极化子的负有效质量（$m^*<0$）。自然会产生一个问题，即负的$m^*$是否是相分离（或巡回铁磁性）不稳定性的前兆。本文利用精确解研究了一维排斥费米极化子的基态和激发性质，在超Tonks-Girardeau区域，该极化子也表现出负的$m^*$.通过对总自旋、准动量分布和对关联的分析，我们得出结论：负的$m^*$与费米子的铁磁不稳定性和相分离无关，而是费米子在强排斥区的集体激发的一个内在特征.令人惊讶的是，对于大的和负的$m^*$，这种激发伴随着自旋密度调制时，大多数费米子移动更接近杂质，而不是被排斥远离，相反的相分离的图片。这些结果表明，在最近的LENS实验中观察到阴性$m^*$的另一种解释。
2017-11-08 cond-mat.quant-gas
Two-dimensional repulsive Fermi polarons with short and long-range interactions
研究了两分量二维费米子原子系统中的排斥极化子问题。我们使用两种不同的相互作用模型：短程（硬盘）电位和偶极电位。在我们的方法中，所有的原子都有相同的质量，我们认为系统是由一个单一的物种和一个单一的原子杂质的均匀浴。我们用扩散蒙特卡罗方法计算了极化子的化学势和对分布函数，并讨论了杂质引起的体积亏损。我们还评估观测，使我们能够确定准粒子图片的有效性：准粒子残留物和极化子的有效质量。采用两种不同的潜力，使我们能够确定的普遍性制度，其中的属性仅取决于固定的浴密度和二维散射长度的气体参数$n a_s^2$。
2019-07-18 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
Metastability and Coherence of Repulsive Polarons in a Strongly Interacting Fermi Mixture
具有可调相互作用的超冷费米气体代表了探索强相互作用量子系统的多体物理的独特试验台。在过去的十年里，实验研究了大量有趣的现象，基态性质的精确测量为发展详细的理论描述提供了精致的基准。具有强排斥相互作用的费米气体中的亚稳态代表了该领域令人兴奋的新前沿。实现这样的系统构成了一个重大的挑战，因为在原子量子气体中的强排斥相互作用意味着存在弱束缚的分子态，这使得系统本质上不稳定的衰变。在这里，我们利用射频光谱测量费米40K杂质共振相互作用的费米海6Li原子的完整激发光谱。特别是，我们表明，一个定义良好的准粒子存在强排斥相互作用。对于这个“排斥极化子”，我们测量它的能量和它的衰变寿命。我们还通过测量准粒子留数来探测它的相干性质。结果很好地描述了一个理论的方法，考虑到在我们的系统中的相互作用的有限的有效范围。我们发现，一个非零的范围内的顺序的粒子间的间距的结果在一个显着的寿命增加。这个主要的好处排斥支的稳定性开辟了新的视角，研究亚稳态，排斥相互作用费米子系统中的新现象。
2011-11-30 cond-mat.quant-gas
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
Breathing Mode of a BEC Repulsively Interacting with a Fermionic Reservoir
本文研究了耦合到费米原子海中的小尺寸细长玻色-爱因斯坦凝聚体的基本呼吸模式。我们的观察结果表明，呼吸频率发生了戏剧性的转变时，混合物发生相分离，在强烈的种间排斥。我们发现，在完全相分离极限的最大频移基本上取决于组件的原子数比。我们解释的实验观测模型内，假设费米海的绝热响应，或在另一个模型内，认为一个完全相分离的混合物的单费米子轨迹。这两个互补的模型捕获了在整个感兴趣范围内观察到的特征。
2018-12-16 cond-mat.quant-gas quant-ph
Polarons in Alkaline-earth-like Atoms with Multi Background Fermi Surfaces
研究了$^{173}$ Yb原子费米气体中在轨道费什巴赫共振附近的杂质问题，其中一个处于$^3P_0$态的运动粒子与$^1S_0$流形上两个处于不同核态的背景费米粒子相互作用.利用分子态和极化子态的波函数解，我们研究了分子、吸引极化子和排斥极化子态的各种性质。我们发现，在比较的情况下，只有一个费米海的人口，存在一个额外的费米海作为一个能量转移之间的两个通道的轨道费什巴赫共振。此外，费米能级附近的涨落也会对极化子的吸引态和排斥态带来很大的影响。
2018-01-29 cond-mat.quant-gas
Itinerant Ferromagnetism in a polarized two-component Fermi gas
我们分析了当排斥相互作用的两组分费米气体对相分离变得不稳定时。我们专注于强极化极限的均匀混合物的自由能可以准确地计算在定义良好的准粒子，排斥极化子。相图作为极化，温度，质量不平衡，和排斥极化子能量的函数，以及散射长度和范围参数提供。我们发现，排斥极化子的寿命显着增加的相互作用范围和少数原子的质量，提高了检测到难以捉摸的巡游铁磁态与超冷原子的过渡的前景。
2013-06-12 cond-mat.quant-gas
Observation of Attractive and Repulsive Polarons in a Bose-Einstein Condensate
杂质粒子在玻色子介质中运动的问题在物理学中起着基础性的作用。然而，移动杂质浸没在玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）中的正则场景尚未实现。在这里，我们使用超冷玻色子$^{39}$ K原子的射频光谱实验证明存在一个定义明确的准粒子状态的杂质与BEC相互作用。我们测量的吸引力和排斥力的相互作用的杂质的能量，并找到很好的协议与理论，将三体相关性，无论是在弱耦合限制和跨么正性。光谱响应由一个定义良好的准粒子峰在弱耦合，而为增加相互作用强度，光谱强烈加宽，成为占主导地位的多体连续的激发态。重要的是，没有观察到三体衰变的显著影响。我们的研究结果开辟了令人兴奋的前景，研究流动杂质在玻色子环境和强相互作用的玻色系统一般。
2016-08-01 cond-mat.quant-gas
Collective modes of an imbalanced unitary Fermi gas
从理论上研究了雪茄形阱中强非平衡二组分幺正费米气体的集体模谱，其中少数组分形成极化子气体。我们描述的集体呼吸模式的气体的费米液体动力学方程，考虑到使用矩量法的碰撞。我们的纵向同相呼吸模式的频率和阻尼的结果与Nascimbène等人的实验具有良好的定量一致性。103，170402（2009）]，并且随着偏振增加，在流体动力学和无碰撞状态之间插值。一个单独的异相呼吸模式，这对于一个无碰撞的气体是敏感的极化子的有效质量，然而，在有限的温度下强烈阻尼，而实验观察到一个明确的振荡。
2017-12-06 cond-mat.quant-gas
Repulsive polarons and itinerant ferromagnetism in strongly polarized Fermi gases
我们分析了浸入费米海中的单个杂质的性质。在正能量和散射长度，我们表明，该系统具有一个明确的，但亚稳态的激发，排斥极化子，我们计算了它的能量，准粒子残留和有效质量。从热力学的角度，我们得到了敷料云的粒子数，说明了极化子的排斥性质。确定了重要的二体和三体衰变通道，并进一步计算了排斥极化子的寿命。完全自旋极化（铁磁）域的形成的稳定条件，然后检查一个一般的质量比的原子的二元混合物。我们的研究结果表明，质量不平衡降低相分离的临界相互作用强度，但很短的准粒子衰变时间将复杂的巡回铁磁性的实验观察。最后，我们给出了不同耦合强度和动量的杂质谱函数。
2011-05-18 cond-mat.quant-gas quant-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
Quantum Dynamics of Attractive and Repulsive Polarons in a Doped MoSe$_2$ Monolayer
当可移动的杂质被引入并耦合到费米海时，形成了称为费米极化子的新准粒子。费米极化子问题有两个有趣但截然不同的领域：（I）吸引极化子（AP）分支，与从BCS超流到分子的玻色-爱因斯坦凝聚的配对现象有关;（II）排斥极化子（RP）分支，是斯托纳巡游铁磁性的物理基础。在这里，我们研究费米极化子在二维系统中，许多问题和争论，关于他们的性质持续存在。我们研究的模型系统是一个掺杂的MoSe $_2$单分子层。我们发现所观察到的AP-RP能裂和吸引极化子的量子动力学与极化子理论的预言一致。随着掺杂密度的增加，吸引极化子的量子退相保持恒定，表示稳定的准粒子，而排斥极化子退相速率几乎以二次方增加。费米极化子的动力学对于理解配对和磁不稳定性至关重要，这些不稳定性导致在包括原子核，冷原子气体和固体在内的广泛物理系统中形成丰富的量子相。
2023-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Finite-range effects in the two-dimensional repulsive Fermi polaron
我们在最近的$^{173}$ Yb原子实验的启发下，研究了两组分二维费米原子系统中的排斥费米极化子[N. Darkwah Oppong \textit{et al.}，物理学评论快报。\textbf{122}，193604（2019）]。我们使用扩散蒙特卡罗方法报告的性质，如极化子能量和准粒子残留物，已在该实验中测量。为了深入了解问题的准粒子特征，我们还报告了有效质量的结果。我们表明，有效的范围，连同散射长度，是为了重现实验结果。使用不同的模型势之间的相互作用的费米海和杂质，我们表明，它是可能的，以建立一个政权的普遍性，在这两个参数，包括整个实验制度。这说明了量子涨落和超越平均场效应的相关性，以正确地描述费米极化子问题。
2021-04-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Super Fermi polaron and Nagaoka ferromagnetism in a two-dimesnional square lattice
本研究探讨二维正方晶格中的费米极化子问题，发现排斥相互作用下存在动量在布里渊区角落的超级费米极化子，其由空穴修饰杂质运动产生，是Nagaoka铁磁性前驱且具热鲁棒性。
2023-12-01 cond-mat.quant-gas
Real-space dynamics of attractive and repulsive polarons in Bose-Einstein condensates
研究了当玻色-爱因斯坦凝聚体中的单个杂质在费什巴赫共振附近从非相互作用态猝灭到吸引相互作用态时玻色极化子的形成.我们使用超越Fröhlich哈密顿量来描述共振的两侧，并使用相干态变分近似来计算位置空间中玻色子密度分布的时间演化。我们发现在费什巴赫共振的排斥侧，玻色极化子进行长寿命的振荡，这是令人惊讶的，考虑到两体问题只有一个结合态耦合到一个连续。它们是由于多重占据束缚态之间的干涉而产生的，因此只能用多体方法（如相干态分析）来发现。这是玻色极化子与费米极化子的区别，费米极化子的束缚态只能被占据一次。我们推导出这些振荡的频率的隐式方程，并表明它可以近似的两体束缚态的能量。最后，我们考虑一个杂质在非零速度引入，并发现，在排斥的一面，它是周期性地减慢，甚至逮捕之前再次加速。
2019-02-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
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
Repulsive Fermi polarons in a resonant mixture of ultracold ${}^6$Li atoms
我们采用射频光谱研究超冷${}^6$锂原子的极化自旋混合物接近一个广泛的Feshbach散射共振。集中在政权的强排斥相互作用，我们观察到定义良好的相干准粒子，即使是在幺正性有限的相互作用。通过提取排斥费米极化子的能量$E_+$、有效质量$m^*$、剩余量$Z$和衰变率$Γ$等关键性质来刻画多体系统.在临界相互作用之上，发现$E_+$超过浴的费米能，而$m^*$发散，甚至变为负值，从而表明排斥性费米液态变得能量和热力学不稳定。
2017-02-22 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Observation of coherent multiorbital polarons in a two-dimensional Fermi gas
本文报道了在亚稳态$^3\mathrm{P}_0$轨道上由可动杂质形成的$^{173}\mathrm{Yb}$原子组成的二维费米气体和基态$^1\mathrm{S}_0$轨道上的费米海中多轨道极化子的实验观测结果。我们光谱探测的能量吸引和排斥极化子接近轨道费什巴赫共振和表征其相干性通过测量准粒子残留。对于所有探测的相互作用参数，排斥极化子是一个长寿命的准粒子，其衰变率比其能量低2个数量级以上。我们建立了一个多体理论，它精确地处理了二维轨道间的相互作用，并与实验结果吻合得很好。我们的工作为研究多轨道超冷费米气体中的多体物理铺平了道路。
2019-05-20 cond-mat.quant-gas
Breathing Modes in Rotating Bose-Condensed Gas: An Exact Diagonalization Study
利用精确对角化方法研究了准二维简谐约束下$N=10$无自旋玻色子通过有限程高斯势相互作用的旋转玻色-爱因斯坦凝聚体的呼吸模集体激发.在慢转区，采用超朗道能级近似，在量子化总角动量$L$的给定子空间中，用$0 \le L < 2N$变分方法得到了量子化总角动量$L$的非稳态和低激发态.对于给定的$L$，得到了弱到中等相互作用范围内的低能本征谱（带）。此外，对于一个给定的相互作用，在低的本征能与增加$L$分裂是与第一涡的入口轴对称的自发对称性破缺的前兆。随着排斥相互作用的增加，对于稳定的总角动量态$L=0~\mbox{and}~N$，第一呼吸模式的值增加，而对于中间态$0<L<N$亚稳态，第一呼吸模式的值减小.所观察到的第一呼吸模式在本征谱中的位置保持不变，因为相互作用在几个数量级上变化。
2016-01-06 cond-mat.quant-gas
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
Investigating polaron transitions with polar molecules
我们确定了混合呼吸模式和Su-Schrieffer-Heeger耦合的极化子模型的相图，并表明它有两个急剧的转变，与纯模型表现出一个（Su-Schrieffer-Heeger耦合）或没有（呼吸模式耦合）过渡。结果表明，实际的混合极化子模型比简化模型的物理性质更加丰富。然后，我们表明，超冷分子被困在光晶格可以用来精确地研究这种混合的哈密顿量，这两个耦合的相对贡献可以调整与外部电场。当前实验设置的参数将它们置于其中一个转变发生的区域中。我们提出了一个利用受激拉曼光谱测量极化子色散的方案。
2013-01-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el 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
Repulsive to attractive interaction quenches of 1D Bose gas in a harmonic trap
我们认为量子猝灭的谐波捕获的一维玻色子从排斥吸引的相互作用，以及由此产生的呼吸动力学的所谓的“超级唐克斯-吉拉多”（sTG）状态。与吸引气体的基态相比，该状态是高度激发的，并且是粒子未结合或聚集的最低本征态。我们从光谱的角度分析了动力学，确定了相互作用的囚禁多体系统的相关本征态，并分析了这些量子本征态的性质。为了得到显式的本征谱，我们使用有限维希尔伯特空间的哈密顿量来近似Lieb-Liniger系统。我们采用两种非常不同的近似方法：在截断的单粒子谐波陷阱基础和晶格（玻色-哈伯德）模型的扩展。我们展示了如何呼吸频率，确定与sTG状态和另一个特定的本征态之间的能量差，随着相互作用而变化。
2014-11-20 cond-mat.quant-gas
Effects of quantum fluctuations on the dynamics of dipolar Bose polarons
利用含时的Hartree-Fock-Bogoliubov理论研究了偶极玻色极化子在正常和反常涨落存在下的动力学行为。对凝聚态、反常组分和杂质的密度分布进行了深入分析。这些量的宽度和质心振荡的时间演化也被突出。我们计算的修正由于量子涨落和杂质的化学势和半径的凝聚体和反常成分的弱耦合制度，使用Escheras-Fermi近似。用变分法和数值方法讨论了偶极-偶极相互作用、杂质-宿主相互作用和反常涨落对杂质宽度和呼吸频率的影响。
2019-08-04 cond-mat.quant-gas
Momentum-dependent quasiparticle properties of the Fermi polaron from the functional renormalization group
本研究开发了函数重整化群内精确解析延拓的新技术，计算复频率平面格林函数，获得了吸引/排斥费米极化子及有限动量分子态的动量依赖准粒子寿命，弱耦合下验证了有效费米液体理论预测，并发现强耦合区的p⁴标度。
2023-12-08 cond-mat.quant-gas
Polarons and bipolarons in a two-dimensional square lattice
本文研究二维晶格中浸入BEC的移动杂质，发现排斥相互作用下的新型准粒子，并推导有效薛定谔方程证明二维性和吸引有效相互作用导致双极化子束缚态形成，为量子气体显微观测极化子与双极化子提供理论依据。
2023-01-21 cond-mat.quant-gas
Repulsive Fermi Polarons and Their Induced Interactions in Binary Mixtures of Ultracold Atoms
本文以$^6$ Li- $^{40}$ K混合物为例，研究了一维简谐囚禁的超冷原子少体混合物中的排斥费米极化子。这些准粒子状的状态，其外观是在杂质的射频光谱信号的表征，是通过提取它们的寿命和残差。增加$^{40}$ K杂质的数量会导致与其环境纠缠的单个和多个极化子的出现。观察到的谱线的相互作用依赖的增宽，表明诱导的相互作用的存在。我们提出的杂质之间的相对距离作为一个足够的措施来检测诱导的相互作用独立的原子混合物的具体情况，结果，我们展示通过考虑也$^6$锂- $^{173}$ Yb系统。该距离进一步示出为指示独立于浴（$^6$ Li）的尺寸和杂质的原子种类的缠结的产生。纠缠的产生和诱导的相互作用的重要性，揭示了一个强调制度的中间相互作用强度。
2019-04-19 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Excitation spectra and rf-response near the polaron-to-molecule transition from the functional renormalization group
费米海中的轻杂质经历了从极化子到分子的转变，以增加相互作用。本文发展了一种基于全自能反馈泛函重整化群的统一框架下计算极化子和分子光谱函数的新方法。我们讨论了吸引和排斥极化子分支以及分子束缚态的能谱和衰变宽度，证实了跃迁附近激发态衰变率的标度性。准粒子的极化子的重量从吸引力转移到排斥性分支的过渡，而分子的束缚态有一个非常小的残留特征的复合粒子。我们提出了一个实验程序来测量的排斥支的锂费米气体使用射频光谱和计算相应的光谱。
2011-06-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el hep-th
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
Polarons in a Dipolar Condensate
本文考虑一个极化子模型，其中杂质费米子与偶极凝聚体中的背景玻色子相互作用。在这个模型中的极化子出现作为一个杂质打扮的偶极凝聚体的声子云，其中，由于偶极-偶极相互作用的吸引和排斥部分之间的竞争，服从各向异性色散谱。我们研究了这种各向异性如何影响Bogoliubov声子模式的切伦科夫式发射，这可以直接通过偶极BEC移动对障碍物的实验来验证。我们还研究了杂质费米子的谱函数，它可直接用于冷原子中动量分辨射频谱的研究。
2014-01-27 cond-mat.quant-gas
Breathing Oscillations in Bose - Fermi Mixing Gases with Yb atoms in the Largely Prolate Deformed Traps
本文研究了Kyoto小组在大长形变势阱中发现的Yb同位素玻色-费米混合物的呼吸振荡。我们选取了Yb同位素的三种组合：Yb 170-Yb 171，Yb 170-Yb 173和Yb 174-Yb 173，它们的玻色子-费米子相互作用分别为弱排斥，强吸引和强排斥。变形陷阱中的集体振荡的动力学时间发展的方法，这是制定与时间相关的Gross-Pitaevskii和Vlasov方程计算。我们分析的结果与变形系统的固有振荡模式，这是使用标度法得到的时间发展的方法，并表明，阻尼和强迫振荡的固有模式的影响，给出随时间变化的振荡，特别是在费米子横模。
2014-03-06 cond-mat.quant-gas nucl-th
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
Counterflow superfluid of polaron pairs in Bose-Fermi mixtures in optical lattices
研究了光晶格中一维玻色-费米混合体的量子相位。假设粒子间相互排斥作用，等质量，和单位总填充，我们计算的基态相图的Tomonaga-Luttinger液体理论和时间演化块抽取方法。我们证明了存在一个逆流超流（CFSF）相的极化子对，这是由两个费米子和两个玻色空穴，在很宽的参数空间范围内的复合粒子。我们发现，这一阶段自然出现在$^{174}$ Yb- $^{173}$ Yb的混合物，在最近的实验中实现，在低温下。
2013-03-07 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
Quantum Monte-Carlo study of the Bose polaron problem in a one-dimensional gas with contact interactions
本文利用量子蒙特卡罗方法对一维接触相互作用系统中玻色极化子的性质进行了理论研究。在这个浸入量子浴中的单个杂质的问题的例子中，介质是从弱相互作用到Tonks-Girardeau区域的玻色子的Lieb-Liniger气体，而杂质通过不同的接触电势耦合到浴，产生排斥和吸引相互作用。移动杂质的情况下，具有相同的质量作为介质中的粒子，和一个静态的杂质与无限大的质量被认为是。我们利用精确的数值技术，使我们能够计算杂质的基态能量，其有效质量以及杂质和浴之间的接触参数。这些量作为杂质和浴之间以及浴内的相互作用强度的函数进行研究。特别是，我们发现，有效质量迅速增加到非常大的值时，杂质得到强耦合，否则弱排斥浴。这种重杂质在介质中几乎不运动，从而实现了朗道-皮克极化子的“自定域”机制。此外，我们比较我们的结果与预测的微扰理论有效的弱相互作用和精确的解决方案时，玻色子在介质中的行为是不可穿透的粒子。
2016-12-05 cond-mat.quant-gas
Quantum Monte Carlo simulations of two-dimensional repulsive Fermi gases with population imbalance
用固定节点扩散蒙特卡罗模拟研究了二维二元排斥费米气体的基态性质。每个粒子的能量被确定为组件间的相互作用强度和人口不平衡的函数。制度的普遍性方面的s-波散射长度确定通过比较硬盘和软盘的潜力的结果。在大不平衡状态下，二维极化子的Landau-Pomeranchuk泛函很好地描述了状态方程。为了充分描述这种膨胀，我们确定了极化子的有效质量和耦合参数，补充了以前对其化学势的研究。此外，我们从低不平衡数据中提取磁化率，发现与平均场预测只有很小的偏差。虽然平均场论预测从顺磁到完全铁磁相的直接过渡，但我们的扩散蒙特卡罗结果表明，部分铁磁相在相互作用参数的窄区间内是稳定的。这一发现需要进一步分析由于固定节点约束的影响。
2021-03-24 cond-mat.quant-gas
Breathing Mode of a Bose-Einstein Condensate Immersed in a Fermi Sea
通过分析玻色-爱因斯坦凝聚体与极化费米子云排斥相互作用的呼吸模式，进一步理解了Lous等[ \textit{Phys. Rev. Lett.} \textbf{120}，243403]最近发现的玻色-费米子混合物.我们证明了玻色子和费米子原子之间畴壁的流体动力学描述再现了Huang等人[ \textit{Phys. Rev. A} \textbf{99}，041602（R）]的实验数据。两种不同类型的相互作用重整化的基础上，探索最低阶约束变分和微扰技术。为了复制实验中观察到的振荡频率的非单调行为，必须包括温度效应。我们发现，频率下移是由费米子诱导的压缩和再热的玻色子物种的系统是淬火到强相互作用制度。
2020-09-03 cond-mat.quant-gas
Polarons and their induced interactions in highly imbalanced triple mixtures
我们揭示了沉浸在相关的一维（1D）玻色-玻色混合物中的杂质的极化子性质。这种设置允许杂质以吸引或排斥的方式耦合到特定的主体，从而提供了一个高度灵活的平台来操纵出现的极化特性。具体地，极化子残基峰和诱导相互作用的强度可以通过改变杂质与各个玻色子组分的偶联来控制。特别是，它是可能的，以保持更大的相互作用强度的准粒子字符相比，在一个单一的玻色子物种中的杂质的情况下。我们阐述了杂质介质相互作用的极化子结合能的层次结构，从而阐明了最近的实验射频方案中的极化子共振的识别。对于强吸引力的杂质介质耦合双极化子形成被捕获。我们的研究结果铺平了道路，不断改变准粒子的字符，陷阱效应的影响下，同时暴露在三重混合设置的相关性的作用。
2021-09-22 cond-mat.quant-gas
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
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
Feynman path-integral treatment of the Bose polaron beyond the Fröhlich model
浸入玻色-爱因斯坦凝聚体中的杂质，随着杂质和玻色子浴之间的耦合变得更强，不再能用弗里希哈密顿量精确描述。利用费曼变分路径积分方法研究了Fröhlich模型之外的双声子项对极化子基态性质的主导作用。先前报道的差异之间的有效质量的重整化群的方法和这个理论被证明是不存在的超越-Fröhlich模型的积极方面的费什巴赫共振。自陷，其特征在于急剧和戏剧性的增加的有效质量，不再观察到的排斥极化子一旦两个声子相互作用。对于有吸引力的极化子，我们发现在较弱的耦合比以前观察到的Fröhlich模型的基态能量和有效质量的分歧。
2019-10-25 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
Two-dimensional spectroscopic diagnosis of quantum coherence in Fermi polarons
对最近提出的费米极化子非线性二维光谱进行了全微观多体计算，证明了吸引极化子和排斥极化子之间的量子相干性可以通过二维光谱中两个非对角交叉点处的量子拍频来明确地揭示，而这种相干性在实验上还没有得到证实.我们预测，粒子空穴激发使两个交叉不对称，并导致一个额外的侧峰附近的对角排斥极化子峰。我们的模拟光谱可以很容易地检查在未来的冷原子实验，其中的二维光谱是通过使用拉姆齐干涉序列的射频脉冲在时域中实现。我们的研究结果也提供了一个第一性原理的理解，最近的二维相干光谱相互作用的激子和trions在掺杂单层过渡金属dichalcogenides。
2022-08-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
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
Analyzing a Bose polaron across resonant interactions
最近，两个独立的实验报道了在玻色-爱因斯坦凝聚体中观察到长寿命极化子，为研究移动杂质与量子库相互作用的一般情况提供了一个很好的环境。在这里，我们扩大了实验分析解开陷阱的不均匀性和多体连续在这些实验之一的影响。这使得有可能提取的极化子的能量在一个明确定义的密度作为相互作用强度的函数。与量子Monte-Carlo以及图解计算的比较显示出良好的一致性，并提供了一个更详细的图片的极化子性质在更强的相互作用比以前可能的。此外，我们开发了一个半经典的理论的运动动力学和三体损失的极化子，这部分地解释了以前未解决的理论和实验观测之间的排斥相互作用的差异。最后，我们利用量子Monte-Carlo计算证明了两个实验中报道的结果是一致的。
2019-06-13 cond-mat.quant-gas
Dynamics of trapped interacting vortices in Bose-Einstein condensates: Role of breathing degree of freedom
利用变分原理，研究了在强排斥立方非线性作用下，二维单组分玻色-爱因斯坦凝聚体相互作用涡旋有效理论中呼吸宽度自由度的作用.至于试函数，我们选择两个涡函数的乘积，假设一对相互作用，并采用Padé近似中的每个涡函数的振幅形式，该近似适应涡核的特征。我们得到了相互作用涡核坐标与宽度时间导数耦合的Lagrange方程，并借助于非标准Poisson括号得到了它的Hamilton形式。通过求解Hamilton方程，我们发现快速径向呼吸振荡叠加在较慢的旋转运动的涡核，符合Gross-Pitaevskii方程的数值解。在两个涡旋系统的高能态，呼吸宽度自由度在被踢转子中起着踢踢的作用，产生了海胆针结构的混沌。该变分方法的副产品包括：（1）与电荷相关的对数涡间相互作用乘以一个取决于一对核心位置矢量的标量积的前置因子;（2）与电荷无关的短程排斥涡间相互作用和弹簧力。
2016-07-01 cond-mat.quant-gas nlin.CD
Decoherence and momentum relaxation in Fermi-polaron Rabi dynamics: a kinetic equation approach
本文应用驱动极化子的量子动力学理论，研究了 Fermi-polaron 态与非相互作用能级间的 Rabi 振荡，成功分离退相干与动量弛豫，并在无拟合参数下与实验数据定量吻合。
2024-02-16 cond-mat.quant-gas
Efficient variational approach to the Fermi polaron problem in two dimensions, both in and out of equilibrium
Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院理论物理研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）；Harvard University（哈佛大学）
本文提出非高斯变分方法研究二维费米极子的平衡与非平衡物理，通过分析极子-分子相变，计算基态能量和准粒子残量，与蒙特卡罗结果一致，同时设计频谱测量方法研究极子与分子谱函数的动态行为。
2022-09-22 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
Bipolarons bound by repulsive phonon-mediated interactions
当修饰粒子（极化子）交换量子声子时，所产生的相互作用通常是吸引的。如果粒子具有硬核统计，并且通过动能项耦合到声子，则声子介导的相互作用是排斥的。在这里，我们表明，这种排斥声子介导的相互作用绑定到双极化子具有独特的属性的打扮粒子。这些双极化子状态出现在声子激发之间的间隙中，在双极化子连续谱之上。虽然双极化子是不稳定的，但它受到能量和动量守恒的保护，是一种具有大色散和零动量附近的负有效质量的新型准粒子。我们讨论了可能的实验实现的条件，形成这种排斥束缚双极化子。
2017-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
