Exact spectral properties of Fermi polarons in one-dimensional lattices: Anomalous Fermi singularities and polaron quasiparticles
基于Lieb-Wu模型精确求解一维晶格费米极化子谱函数，发现低动量下双幂律费米奇异性及大动量下的反常奇异性与极化子峰，为冷原子实验提供可探测的独特一维特征。
2025-04-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Theory of the spectral function of Fermi polarons at finite temperature
该研究建立了非零温度下含任意高阶粒子-空穴激发的费米极化子通用理论，推导了谱函数的精确方程组并明确其等价性条件，验证了双粒子-空穴激发的定量修正效果，为理解多维度极化子动力学响应提供了理论基础。
2024-03-15 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Polaron to molecule transition in a strongly imbalanced Fermi gas
一个自旋为负的费米子与自旋为正的费米子形成一个极化子准粒子。相关联的准粒子的重量消失超过临界强度的吸引相互作用，在那里形成多体束缚态。从分子极限的变分波函数，我们确定了极化子到分子跃迁的临界值。该值与Prokof'ev和Svistunov的图解Monte Carlo结果一致，并且与Schirotzek等人最近的准粒子重量的RF光谱测量结果一致。此外，我们利用Tan的绝热定理计算了强不平衡气体的接触系数，并讨论了极化子到分子跃迁对有限不平衡下吸引费米气体相图的影响。
2009-11-10 cond-mat.quant-gas
Visualizing the dispersions of Fermi polaron and molecule via spin-orbit coupling
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所凝聚态物理北京国家实验室）
通过调控自旋-轨道耦合，研究费米极子和分子的色散关系及相变特性。
2026-09-24 cond-mat.quant-gas
Decay of polarons and molecules in a strongly polarized Fermi gas
随着相互作用强度的增加，浸没在费米海中的杂质的基态从极化子转变为分子。我们在这里表明，这两个国家之间的耦合强烈抑制由于相空间效应和费米统计的组合，它消失得比两个国家之间的能量差快得多，从而确认一阶性质的极化子分子跃迁。在制度中，每个国家是亚稳态，我们发现准粒子的寿命比预期的通常的费米液体。我们的分析表明，衰变率是足够慢的实验观察。
2010-06-16 cond-mat.quant-gas
High-precision numerical solution of the Fermi polaron problem and large-order behavior of its diagrammatic series
我们引入一个简单的行列式图解蒙特卡罗算法来计算粒子通过零程相互作用与费米海相互作用的基态性质。费米子符号不会引起任何基本的问题，当去高图阶，我们达到了$N=30$阶。数据显示，图解级数以指数形式发散为$(-1/R)^{N}$，收敛半径为$R<1$。此外，在极化子-二聚子跃迁的极化子一侧，$R$的值由一类特殊的三体图确定，对应于费米海的两个粒子之间的杂质的重复散射。一个功率计数的论点解释了为什么有限的$R$是可能的零程相互作用在三维空间。通过保角映射恢复发散级数，得到具有记录精度的极化子能量。
2020-01-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
A smooth polaron-molecule crossover in a Fermi system
单个下旋粒子与自旋粒子费米海相互作用的问题是冷原子领域的一个热点问题。哈伯德模型，适合原子的光晶格潜力，被认为是平行的气体模型。随着吸引短程相互作用的强度增加，存在从“极化子”行为（其中费米海受到弱扰动）到“分子”行为（其中下自旋粒子与单个上自旋粒子结合）的交叉。它表明，这是一个平滑的交叉，而不是一个尖锐的过渡，如许多作者所声称的。
2013-07-30 cond-mat.quant-gas
Polaron, molecule and pairing in one-dimensional spin-1/2 Fermi gas with an attractive Delta-function interaction
利用离散的Bethe方程的解，详细研究了自旋向下的费米子浸入极化的自旋向上的弱引力费米海中的量子杂质问题.我们证明了在一维费米子介质中，这种杂质费米子在弱吸引下的行为类似于极化子。然而，随着吸引力的增加，自旋向下的费米子与来自全极化介质的一个自旋向上的费米子结合，形成一个紧密结合的分子。因此，它是可以看出，该系统经历了一个交叉从平均场极化子的性质到多余的费米子和玻色子分子的混合物的吸引力从弱吸引力到强吸引力的变化。这种极化子-分子交叉在相互作用的费米子的一维多体系统中是普遍存在的。在热力学极限下，我们进一步研究了具有弱排斥和吸引δ函数相互作用的一维自旋为1/2的费米气体的Fredholm方程之间的关系.
2012-02-14 cond-mat.quant-gas
Polaron spectroscopy of interacting Fermi systems: insights from exact diagonalization
本文利用精确对角化研究费米-哈伯德模型中不同背景费米气体构型下的极化子光谱函数，识别出稳健光谱特征，为平均场方法提供基准并揭示新现象。
2024-01-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Polarons and Molecules in a Fermi Gas with Orbital Feshbach Resonance
本文研究了最近发现的费什巴赫共振附近的$^{173}$ Yb原子气体中的杂质问题。在轨道费什巴赫共振中，电子基态$^1S_0$中的原子与长寿命激发态$^3P_0$中的原子以磁可调相互作用相互作用。研究了处于$^3P_0$态的具有给定超精细自旋的杂质原子与基态$^1S_0$流形中单组分费米原子海的相互作用.在接近轨道费什巴赫共振的位置，杂质可以诱导费米海中的粒子-空穴集体激发，这可以被看作是极化子态。当调谐到共振的BEC区域时，分子态成为系统的基态。结果表明，在靠近费什巴赫共振轨道的$^{173}$ Yb原子中存在极化子到分子的跃迁。此外，由于轨道费什巴赫共振的自旋交换性质，极化子和分子的形成都涉及自旋翻转过程，在相关的超精细自旋态之间具有有趣的密度分布。我们表明，极化子到分子跃迁可以使用拉曼光谱检测。
2016-11-29 cond-mat.quant-gas
Breakdown of the Fermi polaron description near Fermi degeneracy at unitarity
利用多体T矩阵理论和高温维里展开方法，研究了有限温度和杂质浓度下的三维费米吸引极化子。利用解析连续的杂质格林函数，计算了在幺正态下吸引极化子的直接射频谱。以rf谱的峰值为极化子能量，半高宽为极化子寿命，确定了在么正极限下费米极化子准粒子描述的有效温度范围。
2020-03-11 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
Fermi polarons in two dimensions
本文从理论上分析了双组分费米气体的逆射频谱实验。我们考虑少数杂质原子与多数原子的强烈相互作用。在二维几何中，我们发现射频谱的主要特征对应于一个吸引极化子和一个亚稳态排斥极化子。我们的结果表明，吸引极化子已被观察到在最近的实验[物理评论Lett。106，105301（2011）]。
2012-02-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Molecule and polaron in a highly polarized two-dimensional Fermi gas with spin-orbit coupling
我们发现，自旋轨道耦合（SOC）引起的配对不稳定性在一个高度极化的二维费米气体任意的相互作用强度。配对不稳定性可以导致Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov-like分子态，随着参数的调整，该分子态经历一级跃迁到具有零质心动量的配对态。这些配对状态是亚稳态对极化子状态打扮的粒子-空穴的波动小SOC。在大SOC，极化子-分子的转变存在，这表明之间的相变拓扑超流态和正常状态的高度极化费米气体在热力学极限。由于有效塞曼场在含SOC的费米气体中引起极化，我们还讨论了有效塞曼场对系统基态的影响。我们的发现可能会在未来的实验中得到直接验证。
2012-10-04 cond-mat.quant-gas
Polarons, Dressed Molecules, and Itinerant Ferromagnetism in ultracold Fermi gases
本文讨论了几个杂质原子在超冷费米子气体中的性质，即所谓的费米极化子问题。一方面，这个多体系统是有吸引力的，因为它可以用简单的图解和/或变分理论方法几乎精确地描述。另一方面，它提供了定量可靠的洞察强相互作用的人口不平衡量子混合物的相图。特别地，我们证明了极化子问题可以应用于研究巡游铁磁性，一个长期存在的问题，在量子力学。
2014-02-25 cond-mat.quant-gas quant-ph
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
Observation of a smooth polaron-molecule transition in a degenerate Fermi gas
理解杂质与费米海强烈相互作用的行为是多体物理学中的一个长期挑战。当相互作用是短程的时，存在两种截然不同的基态：一种是极化子准粒子，另一种是由多数原子修饰的分子。在单杂质极限下，预测在临界相互作用强度下，这两个状态之间发生一级跃迁。然而，实验总是在有限的温度和杂质密度范围内进行。在这些条件下，量子杂质和热效应的统计变得相关，极化子到分子跃迁的命运仍然未知。在这里，我们解决这个问题的实验和理论。我们的实验是在自旋不平衡的超冷费米气体中进行的。利用一种新的拉曼光谱结合高灵敏度的荧光检测技术，我们隔离准粒子的贡献，并提取极化子能量，光谱权重，和接触参数。随着相互作用强度的增加，我们观察到的所有观测值的连续变化，特别是平稳减少准粒子的重量，因为它去到零以外的过渡点。我们的观测结果与极化子和分子准粒子态根据量子统计被热占据的理论模型吻合得很好。在实验条件下，极化子状态因此填充，即使在相互作用中的分子是基态，反之亦然。因此，出现的物理图像是极化子和分子之间的平滑过渡，以及在预期过渡附近的区域中两者共存。
2020-09-27 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
A Non-Gaussian Variational Approach to Fermi Polarons in One- and Two-dimensional Lattices
本文研究了一维和二维正方晶格中自旋向上的杂质浸入自旋向下的费米子组成的熔池中的费米极化子问题。我们解决了这个问题，应用变分法与非高斯态分离后的杂质和背景的李低松变换。对于固定的总动量，通过变参数的虚时间演化可以得到基态。对于一维的情况下，变分的结果与矩阵乘积状态方法的数值解进行了比较，具有良好的协议。在二维晶格中，我们专注于稀释极限，并找到一个极化子-分子的演化与以前的结果一致的变分和量子蒙特卡罗方法在连续空间中的模型。与以前的工作相比，我们的方法提供了最低的基态能量在整个参数区域考虑，并具有明显的优势，因为它不需要假设{ \it在先验}任何特定形式的变分波函数。
2020-02-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
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
Interaction beween polarons and analogous effects in polarized Fermi gases
我们考虑两种不同的超冷费米气体的不平衡混合物，这是强烈的相互作用。称自旋向下为少数分量，自旋向上为多数分量，小相对密度$x=n\ds /n\us$的极限通常被认为是非相互作用极化子的气体。这允许在以$x$的幂展开的系统的总能量中计算与$x$（对应于极化子的结合能）和与$x^{5/3}$（对应于极化子费米海的动能）成比例的项。在本文中，我们调查的条款物理上由于极化子之间的相互作用，这是成比例的$x^2$和$x^{7/3}$。我们发现三个这样的条款。第一个对应于覆盖两个极化子的云之间的重叠。另外两个是由于极化子密度的非零引起的单极化子结合能的改变。第二项是由于其他极化子形成的费米海对极化子动量的限制。最后一个是由于其他极化子对自旋向上的费米海的修正。所有这些项的计算都是在最简单的单粒子-空穴激发水平上进行的。它是为所有可能的相互作用强度的极化子的稳定范围内进行。在幺正性的最后两个条款提供了一个相当弱的贡献，而第一个是强大的，并导致显着的分歧与蒙特卡洛结果。讨论了这种差异的可能起源。
2011-09-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
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
Exact theory of the finite-temperature spectral function of Fermi polarons with multiple particle-hole excitations: Diagrammatic theory versus Chevy ansatz
Swinburne University of Technology（斯威本科技大学）
本文通过图解理论和Chevy ansatz推导出费米极化子有限温度谱函数的精确方程组，证明两者等价，并在一维晶格中计入双粒子-空穴激发，定量改善了谱函数预测，为三维自由空间问题提供了新途径。
2024-03-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Polaron-molecule transitions in a two-dimensional Fermi gas
本文研究了二维自旋向下的杂质原子与自旋向上的费米气体的吸引相互作用。我们考虑的情况下，杂质的质量大于或等于自旋的费米子的质量。使用变分的方法，我们解决了以前的研究所提出的问题，我们表明，事实上，极化子和分子（二聚体）之间的过渡基态在2D。对于分子态，我们采用费米海上的单粒子-空穴激发的变分波函数，发现在无限杂质质量的极限下，它的能量与精确解的能量相匹配。因此，我们希望变分方法提供一个可靠的工具，调查二维系统。
2011-04-22 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Polaron Problems in Ultracold Atoms: Role of a Fermi Sea across Different Spatial Dimensions and Quantum Fluctuations of a Bose Medium
极化子的概念最初是在离子晶格中的电子的背景下引入的，它帮助我们理解量子杂质在浸入多体背景并与多体背景相互作用时的行为。我们讨论了杂质对介质粒子的影响，通过考虑超冷量子气体实验中可以实现的极化子的反馈效应。特别是，我们在费米或玻色极化子的存在下，介质的修改。关于费米极化子，我们提出了一个相应的多体图解方法在有限温度下工作，并讨论如何介导的两体和三体相互作用在这个框架内实施。利用这种方法，我们分析了有限温度下费米极化子的光谱函数的行为，通过改变杂质-介质相互作用以及空间维度从3到1。有趣的是，我们揭示了介质原子的光谱函数可能是一个有用的量，用于分析从吸引极化子到三维分子的过渡/交叉。至于玻色极化子，我们展示了杂质原子附近背景玻色-爱因斯坦凝聚体的耗尽。这样的空间调制将是重要的玻色极化子问题的极化子间的相关性的量化未来的调查。
2021-04-15 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el nucl-th
Trimers, molecules and polarons in imbalanced atomic Fermi gases
研究了自旋向下的杂质原子与自旋向上的原子费米气体相互吸引作用的基态。通过构造极化子、分子和三聚体的变分波函数，我们详细研究了这些修饰束缚态之间的跃迁随质量比$r=m_\uparrow/m_\downarrow$和相互作用强度的变化。我们发现费米海的存在增强了$p$ -波三聚体的稳定性，这可以被看作是一个Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov（FFLO）分子，它结合了一个额外的多数原子。对于足够大的$r$，我们发现，过渡位于非平衡费米气体的相分离区域之外，因此应该在实验中观察到，不像充分研究的等质量的情况下。
2010-10-22 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
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
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
Polarons and dressed molecules near narrow Feshbach resonances
浸没在大费米海中的杂质的性质很自然地用修饰准粒子来描述：吸引和排斥极化子，以及修饰分子。受最近窄费什巴赫共振实验的启发，我们在这里分析了准粒子性质如何受到非零共振范围的影响。我们发现两个有趣的分析结果。对于大范围，接近共振的基态能量在反范围内变得微扰。在宽共振的限制下，我们提出了一个新的Tan关系式，它将杂质基态能量$E_\downarrow$与其缀饰云$ΔN$中的原子数联系起来。作为一个推论，在么正性下，我们发现了$ΔN=-E_\downarrow/ε_F $，其中$ε_F$是熔池的费米能。
2012-05-10 cond-mat.quant-gas quant-ph
Fermi spin polaron and dissipative Fermi-polaron Rabi dynamics
该研究采用非自洽多体$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
Thermally stable p-wave repulsive Fermi polaron without a two-body bound state
本文理论研究了二维费米海中p波相互作用杂质的极化子物理，发现幺正极限下短程排斥费米极化子具有热稳定性，源于准束缚分子态，而长程或弱相互作用则稳定吸引极化子。
2023-11-16 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
Repulsive polarons in two-dimensional Fermi gases
本文研究了二维自旋向下的杂质原子与自旋向上的费米海的短程引力相互作用。类似于3D，我们展示了杂质如何形成能量大于非相互作用杂质的亚稳态（“排斥极化子”）。此外，我们发现，排斥极化子可以获得一个有限的动量足够弱的吸引相互作用。即使排斥极化子的能量可以变得相当大，我们认为，饱和铁磁性是不利的，因为极化子的有限寿命和小准粒子的重量在2D。
2012-04-10 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
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
The long-range interacting Fermi polaron
本研究采用Thomas–Fermi方法构建长程相互作用费米极化子的最简密度泛函，发现二维费米极化子完全玻色化，其他维度无玻色化，并计算相关体系有效质量，揭示维度依赖的自俘获转变。
2023-10-06 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
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
Dark Continuum in the Spectral Function of the Resonant Fermi Polaron
本文给出了三维共振费米极化子的基态谱函数的受控数值计算结果。我们建立了一个“暗连续”的存在-一个区域的窄极化子峰和光谱连续的其余部分之间的异常低的光谱重量。当s波散射长度为逆费米波矢量$a\lesssim 1/k_{\rm F}$的量级时，即当光谱权重不期望在极化子峰之后具有近乎完美的带隙结构时，在不存在小的相互作用相关参数的情况下，暗连续谱发展。
2016-11-23 cond-mat.quant-gas
Collisional dynamics of polaronic clouds immersed in a Fermi sea
我们提出了一个新的方案来研究冷原子实验中的多极化子的性质。最初，极化云是围绕主要气体云的相对边缘制备的。经过时间演化后，两个云的碰撞表现出各种各样的极化子效应。为了观察在杂质和多数气体由质量平衡的不同自旋分量的费米子组成的情况下，具有介导相互作用的多个极化子的{ \it集体}性质如何出现，我们对两个费米极化子云的碰撞动力学进行了非线性流体动力学模拟.我们发现，动力学是由杂质费米压力，极化子能量，和多极子关联。特别是，冲击波的发生是通过少数云的第一声来反映极化子的多体性质。我们的想法适用于其他系统，如玻色极化子以及质量不平衡的混合物。
2020-11-14 cond-mat.quant-gas nucl-th
Crossover polarons in a strongly interacting Fermi superfluid
利用多体$T$ -矩阵方法研究了在BEC到BCS超流体的交叉处，强相互作用费米超流体中移动杂质的零温准粒子性质. BEC-BCS交叉极化子，简称交叉极化子，这种准粒子耦合到多体背景的元激发，因此可以提供一个有用的探针的基础强相互作用费米超流体。由于存在一个显着的配对间隙$Δ$，我们发现，排斥极化子分支变得不那么明确。相反，吸引极化子分支受到配对能隙的保护，并且在有限动量下变得更加鲁棒。它在低于阈值$2Δ$的杂质光谱函数中保持为δ函数峰。在阈值以上，吸引极化子进入粒子-空穴连续体并开始被阻尼。我们预测的极化子能量，剩余和有效质量的实际玻色费米混合物，少数玻色原子扮演的角色，杂质。这些结果对今后交叉极化子的冷原子实验具有实际意义。
2022-02-16 cond-mat.quant-gas
Quantum-Zeno Fermi polaron in the strong dissipation limit
在多体系统中，测量和量子关联之间的相互作用可以导致在孤立系中无法获得的新型集体现象。在这项工作中，我们将量子测量理论的Zeno范式与凝聚态物理中的极化子概念相结合。由此产生的量子芝诺费米极化子是一种准粒子，它出现在有损耗的杂质与量子简并的费米子浴相互作用时。对于杂质-费米子结合能量级的损失率，准粒子是短命的。然而，我们表明，在大损失率的强耗散状态下，长寿的极化子分支重新出现。这种量子芝诺费米极化子起源于费米面和量子芝诺投影所禁止的动量区表面之间的非平凡相互作用。我们在这里考虑的情况是自然实现的极化激元杂质在电荷可调半导体，也可以实现使用超冷气体中的原子态。
2021-01-13 cond-mat.quant-gas
Diagrammatic Monte Carlo study of mass-imbalanced Fermi-polaron system
我们应用图解蒙特卡罗方法的三维费米极化子系统的质量不平衡，杂质相互作用共振与非相互作用的费米海的原子具有不同的质量。这种方法允许超越经常使用的变分技术随机总结所有相关的杂质费曼图的最大扩展顺序的限制的符号问题。极化子能量和准粒子残留可以在很宽的杂质质量范围内准确地确定。此外，不平衡极化子的光谱函数证明了准粒子的稳定性，并允许定位另外也排斥极化子作为激发态。研究了双粒子-空穴波函数的定量精确性，从而使质量不平衡相图中的极化子能量相对降低。质量平衡的极化子系统的谭的接触系数被发现与变分法符合得很好。质量不平衡系统可以通过超冷原子混合物如$^6$ Li- $^{40}$ K进行实验研究。
2015-04-22 cond-mat.quant-gas
Polarons in Extremely Polarized Fermi Gases: The Strongly Interacting 6Li-40K Mixture
本文研究了强相互作用下质量不平衡的极端极化二组分费米气体。具体来说，我们专注于实验上可用的混合物的${}^6$锂和${}^{40}$ K原子。在这种情况下，自旋极化子，即，修饰的少数原子，形成。我们考虑少数原子的谱函数，由此可以确定自旋极化子的寿命和有效质量。此外，我们预测的射频（RF）频谱和自旋极化子的动量分布的实验与${}^6$锂和${}^{40}$ K原子。随后，我们研究了自旋极化子的运动由于自旋阻力的弛豫。
2012-03-26 cond-mat.quant-gas
Competing few-body correlations in ultracold Fermi polarons
本文综述超冷吸引性 Fermi 极化子中的少体关联竞争，利用统一变分 ansatz 讨论等质量下极化子—分子转变及质量不平衡下与高阶修饰团簇的平滑渡越。
2024-10-26 cond-mat.quant-gas
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
Fermi polaron in a dissipative bath with spin-orbit coupling
利用非自洽T矩阵方法研究了耗散自旋轨道耦合费米气体中杂质的极化子问题。我们首先提出了一个实验方案来实现一个自旋-轨道耦合的费米浴耗散，并表明这样的系统可以描述为一个非厄米哈密顿，其中包含一个假想的自旋翻转项和一个假想的常数位移项。我们发现非厄米性将改变浴气的单粒子色散，并改变吸引和排斥极化子的性质，如能量、准粒子剩余、有效质量和衰变率.我们还研究了对应于极化子分子跃迁不稳定性的无扰判据，这表明随着浴耗散的增强，分子态变得更容易。最后，我们考虑了有限杂质密度的情况，计算了极化子之间的相互作用。我们的结果将极化子物理的研究扩展到非厄米系统，并可能在未来的实验中实现。
2020-11-01 cond-mat.quant-gas
Diagrammatic Monte Carlo study of the Fermi polaron in two dimensions
研究了零程极限下杂质与费米粒子海吸引相互作用的二维费米极化子模型的性质。我们使用的图解蒙特卡罗（DiagMC）方法，使我们能够采样的费曼图解系列非常高阶。的系列和多个粒子-空穴激发的作用的收敛性进行了讨论。我们研究了极化子和分子能量随耦合强度的变化关系，揭示了在基态下极化子到分子的跃迁。我们找到了一个值的临界相互作用强度，这符合实验测得的变分方法和预测。对于所有考虑的相互作用强度，极化子$Z$因子从完整的图解系列几乎与一个粒子空穴的结果一致。我们还正式联系的DiagMC和变分方法的极化子问题在手。
2014-02-21 cond-mat.quant-gas
Emergent Fermi polarons in Dirac materials
Universität Heidelberg（海德堡大学）；University of Warsaw（华沙大学）；National University of Singapore（新加坡国立大学）；Max-Planck-Institut für Quantenoptik（马克斯·普朗克量子光学研究所）
研究狄拉克材料中量子杂质吸收光谱的能带结构效应，发现狄拉克费米极化子这种新准粒子，其对多种相互作用和掺杂情况都稳定，为探测狄拉克点提供新方法。
2026-07-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
The ground state of polaron in an ultracold dipolar Fermi gas
杂质原子浸入超冷原子费米气体中，由于杂质与费米子的相互作用，可以形成准粒子，即所谓的费米极化子。考虑三维均匀偶极费米气体作为介质，原子间偶极-偶极相互作用（DDI）使费米面变形为椭球形，利用Chevy型变分方法研究了费米极化子的基态性质：有效质量，粒子-空穴（p-h）激发的动量分布，阻力参数，以及杂质周围的介质密度变化。这些量显示出空间各向异性的方式，以反映的背景偶极费米气体的动量各向异性。在杂质质量和费米子质量相等的情况下，我们也给出了杂质-费米子相互作用的么正极限下极化子性质的数值结果。结果表明，当DDI强度从$0$增加到临界值附近时，极化子的横向有效质量和横向动量拖曳参数都趋于减小$ \sim 10\%$，而纵向有效质量和横向动量拖曳参数对DDI的依赖性很弱.
2021-04-09 cond-mat.quant-gas
Fermi polarons and beyond
School of Physics and Astronomy, Monash University（莫纳什大学物理与天文学院）
本文介绍了费米极子问题的基本理论，探讨其在三维情况下的行为，并讨论了基态、能谱及非平衡动力学，通过变分方法解释其静态和动态特性。
2023-06-02 cond-mat.quant-gas
Finite-range effects in the unitary Fermi polaron
采用量子蒙特卡罗方法研究了超冷费米气体、$T= 0,$和么正态中极化子的性质。对于一个固定的密度，潜在的范围是不同的，结果外推和比较零范围模型。讨论了有限范围内相互作用势的选择。计算了极化子的有效质量、结合能以及它们之间的有效耦合。后者是使用Landau-Pomeranchuk的弱相互作用准粒子模型得到的。通过拟合不同自旋态原子的对分布函数估计了接触参数。
2021-10-25 cond-mat.quant-gas
Decoherence and momentum relaxation in Fermi-polaron Rabi dynamics: a kinetic equation approach
本文应用驱动极化子的量子动力学理论，研究了 Fermi-polaron 态与非相互作用能级间的 Rabi 振荡，成功分离退相干与动量弛豫，并在无拟合参数下与实验数据定量吻合。
2024-02-16 cond-mat.quant-gas
Polarons in the radio-frequency spectrum of a quasi-two-dimensional Fermi gas
我们测量的射频光谱的$^6$锂原子费米气体在准二维制度的两组分混合物。附近的费什巴赫共振，其中的横向费米能量是大的约束诱导的二聚体的结合能的初始和最终状态相比，我们发现，所观察到的共振不对应于约束诱导的二聚体之间的过渡。光谱似乎是很好地描述了非相互作用极化子状态之间的二维跃迁。
2012-01-17 cond-mat.quant-gas
Observation of coherent multiorbital polarons in a two-dimensional Fermi gas
本文报道了在亚稳态$^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
