Visualizing Efimov Correlations in the Bose Polaron
玻色极化子是一种被周围玻色子包裹的杂质的准粒子。在少体物理中,已知两个相同的玻色子和第三个可区分的粒子可以在物种间散射共振附近形成一系列Efimov束缚态。另一方面,在玻色极化子系统与杂质原子嵌入在许多玻色子,没有Efimov物理签名已被报道在现有的光谱测量到目前为止。在这项工作中,我们提出,轻杂质和重玻色子之间的大质量不平衡可以帮助产生可见的签名Efimov物理在这样的光谱测量。利用维里展开中的图解方法,包括从成对相互作用的三体效应,我们确定了杂质的自能和它的光谱函数。以$^{6}$ Li- $^{133}$ Cs体系为例,我们发现在极化子谱中存在两个可见的Efimov分支,以及它们与吸引极化子分支的杂化.我们还讨论了在极化子系统中观察Efimov物理签名的一般情况。这项工作铺平了道路,在不久的将来在多体系统的实验探索有趣的少体相关性。
2017-06-08 cond-mat.quant-gas
From Efimov Physics to the Bose Polaron using Gaussian States
自1970年Efimov效应被引入以来,在少体背景下对Efimov物理学的详细理论理解已经发展。然而,它已被证明是具有挑战性的描述Efimov型相关性在多体系统中发挥的作用,如淬火或崩溃的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)。为了研究Efimov效应在这种情况下可能产生的影响,我们考虑浸入弱相互作用BEC中的轻杂质,形成玻色极化子。在这种情况下,高阶关联局限于杂质周围,使得开发理论描述更加可行。具体地说,我们采用了高斯态变分分析的参考系的杂质,能够捕捉Efimov效应和极化子云的形成。我们发现Efimov效应导致玻色子与杂质的合作束缚,形成多体束缚态。因此,极化子不是基态,而是呈现亚稳态激发态,它可以衰变成这些Efimov团簇。虽然这种衰减对于小的相互作用强度是缓慢的,但随着吸引散射长度的增加,它变得更加突出,直到极化子变得完全不稳定的点。这个临界散射长度可以解释为多体移频Efimov共振,其中两个激子的散射可以导致束缚态的形成。与少体情况相比,由于极化子云参与了协同束缚过程,共振向更小的吸引散射长度移动。这对应于极化子辅助化学的一个有趣的场景,其中多体效应导致化学重组过程的增强信号,这可以在最先进的实验中直接探测。
2021-08-06 cond-mat.quant-gas
Impurity in a Bose-Einstein condensate and the Efimov effect
利用包含两个Bogoliubov激发的变分波函数,研究了杂质粒子与玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)相互作用的零温性质.这使得人们可以捕获三体Efimov物理,以及恢复弱耦合膨胀中的第一个非平凡项。我们表明,三体关联显着降低了修饰杂质(极化子)的能量和准粒子残余,即使对于真空中没有Efimov三聚体态的弱相互作用也是如此。为了增加杂质和BEC之间的吸引力,我们观察到从原子到Efimov三聚体的平滑交叉,在Efimov共振附近具有叠加态。我们还证明,三体的损失并不禁止这些影响的实验观察。因此,我们的研究结果首次提出了在稳定的量子多体系统中实现Efimov物理的途径。
2015-10-20 cond-mat.quant-gas
Efimov physics and universal trimer in spin-orbit coupled ultracold atomic mixtures
研究了超冷原子混合物中的两体和三体束缚态,其中一个原子受到各向同性的自旋轨道(SO)耦合。考虑两个全同费米子与一个SO耦合原子相互作用系统。发现存在两种类型的三体束缚态:Efimov三聚体和通用三聚体。Efimov三聚体在能量上不太受SO耦合的青睐,随着SO耦合强度的增加,其最终将合并到原子-二聚体阈值中。然而,这些三聚体表现出一种新的离散标度律纳入SO耦合效应。另一方面,通用三聚体更受SO偶联的青睐。它们可以诱导在负的s-波散射长度和较小的质量比比没有SO耦合。这些结果是由Born-Oppenheimer近似和三体方程的精确解得到的。
2014-11-27 cond-mat.quant-gas
Efimov physics beyond three particles
Efimov物理学最初指的是三个粒子的系统。在这里,我们回顾了最近的理论进展,寻求表现在系统中的Efimov物理超过三个粒子。每个埃菲莫夫三聚体都有超过三个玻色子的簇,但除了三个玻色子之外,没有独立的埃菲莫夫物理存在。几个重费米子与一个较轻的原子相互作用的情况下,也被认为是组成粒子的质量比起着重要的作用。在Efimov对(2+1)系统的研究之后,(3+1)系统被证明有自己的临界质量比成为Efimovian。我们发现,(4+1)系统成为Efimovian在质量比小于其子系统的阈值,给出了一个纯粹的五体Efimov效应。我们还讨论了(5+1)和(6+1)系统,并指出在那里不存在六体和七体Efimov物理。
2020-01-08 cond-mat.quant-gas nucl-th quant-ph
Loss of Conformality in Efimov Physics
Efimov物理中共形不变性的丧失是由于空间维数$d$变化时三体重整化群流的红外和紫外不动点的合并和消失。在具有么正性的全同玻色子的情况下,已知存在两个临界尺寸$d_{\rm 1}=2.30$和$d_{\rm 2}=3.76$,在这两个临界尺寸处会失去保形性。对于$d<d_{\rm 1}$和$d>d_{\rm 2}$,三体耦合的β函数具有对应于红外和紫外固定点的实根。固定点在临界尺寸$d_1$和$d_2$处合并并消失在复平面中。对于$d_{\rm 1}<d<d_{\rm 2}$,β函数具有复数根,三体耦合常数的重整化群流是极限环。
2018-12-14 cond-mat.quant-gas
Accurate simulation of Efimov physics in ultracold atomic gases with realistic three-body multichannel interactions
本研究提出一种基于真实两体相互作用参数化构造离壳跃迁矩阵、求解三体积分方程的方法,可严格纳入多通道效应,解决了⁷Li的Efimov三体参数理论实验分歧,还可拓展至三体束缚态能量计算。
2024-09-17 cond-mat.quant-gas
Temperature dependence of an Efimov resonance in $^{39}\mathrm{K}$
超冷原子气体是理解少体物理学的重要试验场。特别是,这些系统能够详细研究Efimov效应。我们使用超冷$^{39}\mathrm{K}$研究Efimov共振的温度依赖性。观察到的共振的形状和位置进行了分析,采用经验拟合,和通用的有限温度零范围理论。这两个程序表明,当接近零温度极限时,共振位置向较低的绝对散射长度移动。我们外推这种转变,以获得在零温度下的三体参数的估计。我们研究的一个令人惊讶的发现是,在较低的温度下,共振变得不那么突出,目前缺乏理论描述,并意味着超出现有模型的物理效应。最后,我们目前的测量费什巴赫共振中心附近进行,并讨论了观察$^{39}\mathrm{K}$中的第二Efimov共振的前景。
2018-11-27 cond-mat.quant-gas
Efimov Trimers in a Harmonic Potential
我们研究的Efimov效应的谐振子在超球的制定,并显示如何减少模型允许的描述是一个概括的Efimov效应在自由空间,并导致结果,很容易解释。Efimov物理学可以通过改变散射长度的值来观察,因为在三聚体具有混合谐振子和Efimov特征的情况下,这些状态的非弹性性质仍然是可管理的。该模型还允许通过包括有效范围散射参数的非通用Efimov三聚体的研究。虽然我们发现,在一定的制度的有效范围参数可以接管的三体参数的作用,有趣的是,我们得到了这两个参数之间的数值关系不同于在其他模型中发现的。
2011-01-04 cond-mat.quant-gas
Topological origin of universal few-body clusters in Efimov physics
Efimov物理学以自相似谱而闻名,其特征在于一个本征能量与其邻居的普适比率。更深奥的是数字揭示的事实,每一个Efimov三聚体伴随着一对四聚体。在这里,我们证明了这个层次的普遍少体集群有一个拓扑起源,通过确定的数量与理论空间中的重整化群极限环的缠绕数的普遍的3-和4-体束缚态。这一发现表明,拓扑相变在质量不平衡的少体系统,应进行实验测试。
2016-03-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Multichannel effects in the Efimov regime from broad to narrow Feshbach resonances
本文研究了具有成对多通道相互作用的三个全同玻色子在可调宽度的费什巴赫共振下的Efimov物理。我们发现,两体相互作用的多通道性质可以影响通用的三体光谱,特别是对于中等宽度的共振。在这个普遍的光谱中的位移是由耦合到普遍的Efimov状态的封闭相互作用通道中的三聚体状态引起的。然而,在窄共振极限,我们发现,Efimov谱是由共振宽度参数$r^*$只考虑相互作用势无关。在宽共振极限下,所有激发的Efimov三聚体能量都接近相应的单通道系统的能量。
2020-11-29 cond-mat.quant-gas
Efimov-like states and quantum funneling effects on synthetic hyperbolic surfaces
具有定制的站点间隧道和现场能量的工程晶格模型可以合成具有高度可调局部曲率的基本上任意的黎曼曲面。在这里,我们指出,离散的合成庞加莱半平面和庞加莱磁盘,这是由平面晶格,支持无限退化的本征态的任何非零本征能量。这样的Efimov类状态表现出离散的标度对称性,并意味着一个前所未有的设备,用于研究量子异常使用双曲曲面。此外,所有的本征态都指数局域在双曲坐标系中,这是厄米特系统中量子泛函效应的第一个例子。因此,任何初始波包都朝着庞加莱半平面或庞加莱圆盘上的等效物的边缘行进,从而提供了一种有效的方案来在二维中捕获光和原子。我们的研究结果揭示了双曲空间的有趣性质,并表明Efimov态可以被看作是一个额外维度的弯曲空间的投影。
2020-12-04 cond-mat.quant-gas quant-ph
Efimov-driven phase transitions of the unitary Bose gas
在量子物理学中,Efimov三聚体是三个粒子的束缚态,当其中一个被移除时,它们就像Borromean环一样分开。最初在核物理中预测,这些引人注目的玻色子态很难观察到,但它们形成的“幺正”相互作用通常在当前的冷原子实验中实现。在那里,他们为一类新的宇宙物理学奠定了基础:两体相互作用几乎不可见,但三体效应允许出现一个基本上未知的多粒子束缚态新世界。理论上描述了三粒子系统的特征,数值上计算了小幺正团簇的基态性质,但宏观多体行为仍然未知。在这里,我们表明,使用路径积分蒙特卡罗算法支持的理论参数,酉玻色气体提出了一个一阶相变从正常的气体超流Efimov液体。可用维里系数很好地描述了正常气体。在么正性下,玻色子系统的相图在压力和温度的标度下是普适的。三相点将正常气体(超流Efimov液体)和第三相(常规超流气体)分离。这两个超流体相被临界线分开,临界线在高温下的临界点结束。这个丰富的相图应该允许一些实验协议,将探测这些普遍的正常气体之间的过渡,超流气体,超流Efimov液体。
2013-07-17 cond-mat.quant-gas
Efimov Resonances in Ultracold Quantum Gases
超冷原子气体已经发展成为实验研究Efimov三体物理和相关少体现象的主要系统,这些现象发生在共振相互作用的普遍制度中。在过去的几年里,已经取得了许多重要的突破,证实了普遍的少体理论的基本预测,加深了我们对这种系统的理解。我们回顾了该领域的快速实验发展的基本思想,重点是超冷铯气体作为一个良好的研究模型系统。三原子Efimov共振,原子二聚体Efimov共振,以及相关的四体共振作为中心观测值进行了讨论。我们还提出了一些新的意见,这种共振,支持和补充现有的数据集。
2011-10-20 cond-mat.quant-gas
Liberating Efimov physics from three dimensions
当两个粒子通过共振短程相互作用吸引时,三个粒子总是形成一个无限的束缚态塔,其特征在于离散标度对称性。人们认为这种Efimov效应只存在于三维空间中。在这里,我们回顾如何Efimov物理可以从三维中解放出来,考虑在混合维中的两体和三体相互作用和在一维四体相互作用。在这些新的体系中,出现了许多有趣的现象,如限制诱导的Efimov效应,Efimov谱中的玻色-费米交叉,以及层间Efimov三聚体的形成。其中一些是可观察到的超冷原子实验,我们相信,这项研究显着拓宽了我们的视野普遍Efimov物理。
2011-07-25 cond-mat.quant-gas nucl-th physics.atom-ph
Supplementary information to "Efimov-driven phase transitions of the unitary Bose gas"
在量子物理学中,Efimov三聚体是三个粒子的束缚态,当其中一个被移除时,它们就像Borromean环一样分开。最初在核物理中预测,这些引人注目的玻色子态很难观察到,但它们形成的“幺正”相互作用通常在当前的冷原子实验中实现。在那里,他们为一类新的宇宙物理学奠定了基础:两体相互作用几乎不可见,但三体效应允许出现一个基本上未知的多粒子束缚态新世界。理论上描述了三粒子系统的特征,数值上计算了小幺正团簇的基态性质,但宏观多体行为仍然未知。在这里,我们表明,使用路径积分蒙特卡罗算法支持的理论参数,酉玻色气体提出了一个一阶相变从正常的气体超流Efimov液体。可用维里系数很好地描述了正常气体。在么正性下,玻色子系统的相图在压力和温度的标度下是普适的。三相点将正常气体(超流Efimov液体)和第三相(常规超流气体)分离。这两个超流体相被临界线分开,临界线在高温下的临界点结束。这个丰富的相图应该允许一些实验协议,将探测这些普遍的正常气体之间的过渡,超流气体,超流Efimov液体。
2013-08-19 cond-mat.quant-gas
Tests of universal three-body physics in an ultracold Bose-Fermi mixture
最近对一些超冷原子的Efimov共振的测量揭示了一个意想不到的普遍性,其中三体散射性质由两体相互作用势的范德华长度决定。为了研究这种普遍性是否延伸到异质混合物,我们测量了$^{40}$ K和$^{87}$ Rb原子的超冷捕获气体的损失率系数。在$^{40}$ K $^{87}$ Rb Feshbach分子与$^{87}$ Rb原子的非弹性碰撞中发现了类Efimov共振.然而,我们没有观察到任何Efimov相关的共振率之间的非弹性碰撞三个原子。这些观察结果进行了比较,以前的测量由LENS组的Efimov共振的$^{41}$ K和$^{87}$ Rb的混合物,以及最近的预测。
2013-09-10 cond-mat.quant-gas
The fractal geometry and the mapping of Efimov states to Bloch states
已知Efimov态具有离散实空间尺度不变性,在动量空间中工作,我们也确定了定义其Weierstrass函数的散射振幅的相关离散尺度不变性。利用散射振幅离散尺度不变性的数学形式,从相应zeta函数的极点结构中识别出尺度参数,其零阶极点由Efimov物理确定。相应的几何分形结构的动量空间中的Efimov物理被确定为一条线通过对数螺旋。这种几何结构也出现在相对论体系中的原子坍缩物理学中,将其与叶菲莫夫物理学联系起来。将三体散射振幅在动量空间中变换为对数变量,映射到Bloch态,根据Bohr-Sommerfeld量子化规则,简单地得到了Efimov态的能量阶梯。通过映射,将复杂的三体短程相互作用问题转化为离散晶格中无相互作用的单粒子问题。
2020-05-25 cond-mat.quant-gas nucl-th
Efimov physics from the functional renormalization group
利用泛函重整化群方法讨论了与Efimov效应有关的少体物理。经过简短的审查重整化在其现代配方,我们应用这种形式主义的描述散射和束缚态的少体系统相同的玻色子和可区分的费米子与两个和三个组件。Efimov效应导致了重整化群流的极限环。最近测量的三体损失率在超冷费米气体$^6$锂原子的解释在这个框架内。我们还简要地讨论了两组分费米子的BCS-BEC交叉与多体物理的关系,以及三组分费米子的三子相的形成。
2012-08-17 cond-mat.quant-gas nucl-th
Efimov Physics around the neutron rich Calcium-60 isotope
我们计算了中子-钙-60 S波散射相移使用最先进的耦合团簇理论结合现代从头算相互作用来自手征有效理论。三核子力的影响包括示意性的密度依赖的核子-核子相互作用。这些信息与晕有效场论相结合,以研究钙-60-中子-中子系统。我们预测不同的三体观测值和钙-62的两个中子分离能之间的相关性。这提供了沿钙同位素链的Efimov物理学的证据。实验的关键观测,促进测试我们的研究结果进行了讨论。
2014-01-10 cond-mat.quant-gas nucl-th
Non-universal Efimov Atom-Dimer Resonances in a Three-Component Mixture of 6Li
我们观察到一个增强的原子二聚体弛豫由于存在的Efimov状态在一个三组分混合物的6Li原子。我们测量了态原子混合物中原子-二聚体损耗系数与磁场的关系|1>和二聚体形成的状态|2>和|3>,并找到了两个峰对应的简并点的|23> Efimov三聚体的二聚体能级和能级。我们发现,这些峰的位置不符合普适理论的预测,在某种程度上,不能用非普适的两体性质来解释。我们构建了低能区三组分6Li原子的非普适三体物理的理论模型。
2010-03-09 cond-mat.quant-gas
Universality and scaling in the $N$-body sector of Efimov physics
在具有$N=4,5,6$粒子的系统的Efimov物理学窗口内发现了普遍行为。Efimov物理学是指在相同玻色子相互作用{ \it via}的系统中出现的一些三体状态,这种短程相互作用在两个粒子结合的边缘变得无限大。这些Efimov状态显示出离散的标度不变性对称性,标度因子与微观相互作用无关。它们在零程相互作用极限下的能量可以用一个普适函数作为散射长度的函数来参数化。我们发现,使用一种特殊形式的有限范围标度,可以使用相同的通用函数来参数化Efimov物理窗口内的$N\le6$系统的能量。此外,我们表明,相同的有限尺度分析调和三体结合能的实验测量与普遍的理论。
2014-03-20 cond-mat.quant-gas nucl-th quant-ph
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
Universal Efimov Scaling in the Rabi-Coupled Few-Body Spectrum
该研究探究外驱动场下埃菲莫夫效应的行为,发现拉比驱动可平移埃菲莫夫能谱、保留三聚物离散标度对称性并普适移动三体参数,为可调三体参数研究提供新途径。
2025-07-31 cond-mat.quant-gas
Single-Particle Momentum Distribution of an Efimov trimer
在研究强相互作用超冷原子的实验进展,最近允许观察Efimov三聚体。我们从理论上研究了这些三聚体状态的非常规观测,可以通过实验获得,本构玻色子粒子的动量分布n(k)。分布中的大动量部分特别有趣:除了预期的与接触相互作用相关的1/k^4尾之外,它还表现出一个亚前导尾1/k^5,这是叶菲莫夫物理学的一个标志,并导致先前提出的能量作为动量分布的函数的表达式被打破。
2011-06-14 cond-mat.quant-gas
Dimensional effects in Efimov physics
Efimov物理学受到空间维度变化的强烈影响。Efimov状态出现在三维(3D)环境中,但在二维(2D)和一维(1D)中消失。为了纪念Faddeev教授,本文回顾了零程势作用下三玻色子系统Efimov现象中维数效应的一些最新理论进展。我们将从一个没有物理尺度的非常理想的情况开始,传递到一个在玻恩-奥本海默(BO)近似下具有有限能量的系统,并以一个一般系统结束。Efimov效应出现的物理原因基本上由两个原因给出,这可以通过BO近似来揭示-有效势的形式与$1/R^2$($R$是重粒子之间的相对距离)成比例,并且其强度小于$-(D-2)^2/4$给出的临界值,其中$D$是有效尺寸。
2019-03-09 cond-mat.quant-gas nucl-th physics.atom-ph
Isotopic shift of atom-dimer Efimov resonances in K-Rb mixtures: Critical effect of multichannel Feshbach physics
研究了超冷K和Rb原子混合物中的多通道Efimov物理。我们观察到的第一个原子-二聚体共振出现在$^{41}$ K- $^{87}$ Rb系统中的散射长度的位移相对于先前观察到的原子-二聚体共振的位置在$^{40}$ K- $^{87}$ Rb系统。这种转变很好地解释了我们的计算与三体模型,包括范德华相互作用,更重要的是,多通道旋量物理。在混合物的原子质量仅存在微小差异的情况下,原子-二聚体共振位置的偏移可以清楚地分别归因于$^{40}$ K-$^{87}$ Rb和$^{41}$ K- $^{87}$ Rb系统中的孤立和重叠的费什巴赫共振。我们的研究表明多通道Feshbach物理在确定Efimov共振在异质三体系统中的作用。
2016-11-21 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Efimov physics in bosonic atom-trimer scattering
利用四粒子跃迁算符的动量空间方程,在么正极限下研究了玻色原子与三聚体的散射。探讨了Efimov效应对原子-三聚体散射观测值的影响,建立了一些普适关系。确定了四聚体共振的位置和宽度。计算了三聚体弛豫速率常数。
2011-01-14 cond-mat.quant-gas nucl-th physics.atm-clus
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
Sigature of the universal super Efimov Effect: three-body contact in two dimensional Fermi gases
最近在理论上预言了二维p波共振下全同费米子相互作用的一类新的普适“三体”束缚态。这种现象被称为超Efimov效应,因为状态的结合能遵循一个有趣的双指数标度。然而,这种缩放的实验分辨率预计将遇到巨大的挑战。在这项工作中,我们引入了一个新的热力学量,三体接触$C_θ$,以量化共振相互作用费米子组成的二维气体中的三体关联;接触$C_θ$是多体背景下的普遍超Efimov效应的结果。我们展示了$C_θ$如何影响物理观测量,如射频频谱,动量分布和原子损失率。热力学系统中难以捉摸的超Efimov效应的特征可以通过这些观测量对三体接触$C_θ$的检测来确定。
2016-11-29 cond-mat.quant-gas
Onset of the Limit Cycle and Universal Three-Body Parameter in Efimov Physics
埃菲莫夫效应是唯一在实验上实现的普遍现象,它表现出重整化群极限环,三体参数参数化了一族普适类。最近在超冷原子中的实验意外地揭示了三体参数本身在以有效范围为单位测量时是通用的。通过执行一个确切的功能重整化群分析与各种有限程相互作用势,我们证明了重整化群流到极限环的发病是普遍的,无论短程的细节,连接Efimov物理学的两个普遍性之间的缺失环节。极限环的拓扑性质与少体物理之间的密切联系也被描绘出来。
2014-09-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el nucl-th
Efimov States in Nuclear and Particle Physics
具有共振短程相互作用的粒子具有普适性质,不依赖于它们的结构或它们在短距离内的相互作用的细节。在三体系统中,这些性质包括三体Efimov态的几何谱的存在和离散的标度对称性导致的对数周期依赖于散射长度的可观测量。类似的普适性质出现在四体系统中,也可能出现在更高级的系统中。例如,普遍的四体状态最近被预测并在实验中观察到。这些现象通常被称为“Efimov物理学”。我们回顾了它们的理论描述,并讨论了它们在物理学不同领域的应用,特别强调了核物理和粒子物理。
2010-01-12 cond-mat.quant-gas hep-ph nucl-th
Three-body forces and Efimov physics in nuclei and atoms
本文从核物理与冷原子跨学科视角,综述三体力与Efimov物理的历史进展,涵盖手征有效场论理论、核三体力实验及冷原子三体力调控与Efimov现象。
2025-01-23 cond-mat.quant-gas nucl-ex nucl-th
Efimov Physics and Connections to Nuclear Physics
以浅二体束缚态或虚态为特征的物理系统在大距离上受连续尺度不变性的支配,当三个或更多粒子起作用时,连续尺度不变性被打破为离散不变性。这种对称性导致了不同系统的普遍行为,与潜在相互作用的细节无关,根源于$\ell/a_B \ll 1$比的小,其中长度$a_B$与两体系统$E_2=\hbar^2/m a_B^2$的结合能相关,而$\ell$是由相互作用范围给出的自然长度。Efimov物理学指的是这种普遍的行为,这种行为往往被系统特定的非普遍效应所隐藏。在这项工作中,我们通过提供一个明确的链接的物理系统,其单一的限制,其中$a_B\rightarrow\infty$,并显示核系统属于这一类的普遍性,确定普遍的属性。
2021-02-26 cond-mat.quant-gas nucl-th
Finite-range effects in Efimov physics beyond the separable approximation
我们研究Efimov物理三个相同的玻色子通过成对的方势阱相互作用,分析的有效性的可分离近似作为相互作用强度的函数,并调查需要改进这种近似。我们发现可分离的近似是准确的潜力,只有一个(近)绑定二聚体状态。对于具有更多束缚或几乎束缚二聚体状态的势,需要包括这些状态以准确确定Efimov谱和相应的三体观测量。我们还表明,即使当两体T矩阵在该能量范围内高度可分时,可分近似也不足以准确计算能量大于有限范围能量的三聚体态。此外,我们还分析了三种不同的扩展方法,给出了准确的结果,从而提高了可分离近似的全势。通过这些方法,我们证明了在三体计算中包括离壳两体T矩阵的较高分波分量的必要性。此外,我们分析了Efimov态在原子二聚体阈值附近的行为,并观察到随着势深度的增加,非Efimovian三聚体态的形成。我们的结果可以帮助阐述更简单的理论模型,能够在原子系统中再现正确的三体物理。
2019-01-07 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Efimov Physics in Atom-Dimer Scattering of Lithium-6 Atoms
当锂-6原子的三个最低超精细态之间的S波散射长度较大时,它们表现出普适性质。最近的实验报道了四个明显的功能所产生的Efimov物理在原子二聚体的弛豫速率,即两个共振和两个局部极小值。我们用普适的有效场论计算了零温下原子-二聚体的弛豫速率。我们的结果定性地描述了这四个特征,并暗示存在一个隐藏的局部最小值。在685 G共振附近,我们进行了有限温度计算,提高了理论和实验的一致性。我们的结论是,有限的温度效应不能被忽略的实验数据的分析。
2010-10-18 cond-mat.quant-gas nucl-th
Efimov Physics in 6Li Atoms
在磁场为895 G的超冷~6Li原子多体系统中,发现了一个新的3原子损失共振,它与Efimov三聚体的3原子阈值有关. O'Hara和他的同事利用测量这个区域的三体复合率来确定与Efimov物理学相关的复杂三体参数。使用这个参数作为输入,我们计算的Efimov状态的光谱和三体复合率在600 G以上的所有三个散射长度是大的通用区域的普遍预测。我们预测在(672 +/-2)G与Efimov三聚体消失通过原子二聚体阈值原子二聚体损失共振。我们还预测在(759 +/-1)G的三体复合率的干扰最小值,其中3自旋混合物可能是足够稳定的,以允许多体系统的实验研究。
2010-07-26 cond-mat.quant-gas hep-ph nucl-th
On the Appearance of Families of Efimov States in the Spinor Three-Body Problem
能够进入多个内部层次的少体系统表现出的丰富性超出了通常在单层次系统中发现的丰富性。一个例子是强关联旋量三体系统中的Efimov态。在[V. E.科卢西角H. Greene和J.P. D'Incao,Phys. Rev. Lett. { \bf 113},045302(2014)]针对旋量凝聚物分析该问题,发现如在早期工作中的复杂能级结构[Bulgac和Efimov,Sov. J.Nucl.Phys.22,153(1976)]中的方法,并计算了Efimov物理对散射观测量的一般形式的影响。本文讨论了旋量三体问题中出现的新的Efimov态族。
2015-09-01 cond-mat.quant-gas quant-ph
Radio Frequency Association of Efimov Trimers
量子力学的三体问题是少体物理学的基本挑战之一。当两体相互作用共振时,将出现无限系列的普遍三体束缚态,其性质由两体相互作用的强度决定。我们报告的协会和直接观察的三聚体状态组成的三个可区分的费米子使用射频(RF)光谱。其结合能的测量结果与理论预测一致,其中包括非普适修正。
2010-11-23 cond-mat.quant-gas
Efimov Physics: a review
本文综述了Efimov物理学的理论和实验进展,Efimov物理学是一系列量子少体和多体现象,这些现象是由粒子通过短程共振相互作用产生的,它基于Vitaly Efimov在1970年理论上发现的标度不变三体吸引力的出现。这个三体效应最初被提出来解释核的结合,例如triton和碳12的Hoyle态,后来被认为是一些晕核存在的简单解释。随后在被捕获的超冷原子云和气态氦的衍射分子束中得到了证实。这些实验表明,在埃菲莫夫理论中引入的用于稳定三体吸引力的先前未确定的三体参数通常与原子相互作用的范围成比例。从那时起,埃菲莫夫吸引力的少体和多体结果已经在理论上得到了研究,并有望在更广泛的物理系统中被观察到。
2022-10-03 cond-mat.quant-gas nucl-th physics.atom-ph
Fermion mediated pairing in the Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida to Efimov transition regime
本研究在可调异种费什巴赫共振附近的Cs-133玻色子与Li-6费米子混合物中探索RKKY-Efimov过渡,通过色散和弛豫测量发现费米子介导的散射共振,证明了连接多学科的多体物理相互作用。
2025-02-16 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Universal noise and Efimov physics
讨论了通过随机值场相互作用的粒子的关联函数的概率分布,作为确定理论谱的一种新工具。特别是,这种方法是用来确定的能量的通用N-体集群绑定到Efimov三聚体,甚至N,通过调查的关联函数的两个粒子在幺正性的分布。使用数值证据表明,这种分布是对数正态的N-体结合能的N-依赖性的分析预测。
2015-08-29 cond-mat.quant-gas hep-lat nucl-th
Efimov effect in quantum magnets
当物理学出现时,它被认为是普遍的,而不管潜在的微观细节。一个突出的例子是Efimov效应,它预言了当粒子共振相互作用时,服从离散尺度不变性的三体束缚态的无限塔的出现。由于它的普遍性和特殊性,Efimov效应几十年来一直是化学,原子,核和粒子物理学的广泛研究课题。在这里,我们采用各向异性海森堡模型,以显示集体激发在量子磁体(磁振子)也表现出Efimov效应。我们定位了各向异性诱导的双磁振子共振,计算了三个磁振子的结合能,发现它们符合普适标度律。我们提出了几种方法来实验实现量子磁体中的Efimov效应,其中磁振子的Efimov态可以用常用的光谱测量来观察。因此,我们的研究为凝聚态系统中的普遍少体物理开辟了新的途径。
2013-08-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el nucl-th
Universal three-body physics in ultracold KRb mixtures
最近,由于对Efimov效应的观察,超冷原子气体已经成为少体物理学的驱动力。虽然最初是在等质量系统中观察到的,但人们期望在异质情况下有更丰富的少体物理。在以前的实验中,钾和铷的超冷混合物,一个意想不到的非普适行为的Efimov共振观察。与此相反,我们测量的散射长度相关的三体复合系数在超冷异质混合物的$^{39}\mathrm{K}$ -187 Rb和$^{41}\mathrm{K}$ -187 Rb,并没有观察到任何签名的Efimov共振可访问的散射长度在任何混合物。我们的研究结果与我们的理论模型的散射相关的三体复合系数和重建跨同位素混合物的普遍性。
2016-11-16 cond-mat.quant-gas
Three-boson spectrum in the presence of 1D spin-orbit coupling: Efimov's generalized radial scaling law
自旋-轨道耦合冷原子系统的哈密顿量包含薛定谔方程中的二次动能项和狄拉克方程中的线性动能项,它们为实现分数量子霍尔物理、拓扑绝缘体和自旋电子学物理提供了一条新的途径,近年来引起了人们的广泛关注.目前的工作集中在三维玻色子系统的存在下的一维自旋轨道耦合,这是最相关的正在进行的冷原子实验。在没有自旋-轨道耦合项的情况下,三玻色子系统表现出Efimov效应:整个能谱唯一地由$s$波散射长度和单个三体参数决定,即,使用其中一个能级作为输入,可以通过Efimov的径向标度定律获得其他能级,该径向标度定律与离散标度对称性密切相关。结果表明,在一维自旋轨道耦合的存在下,离散标度对称性仍然存在,这意味着广义径向标度律在五维空间中的有效性。讨论了能级与散射长度、自旋轨道耦合参数和质心动量的关系。本文指出,具有其他类型自旋-轨道耦合项的三体系统也受广义径向标度律的支配,只要该系统在没有自旋-轨道耦合的情况下表现出Efimov效应。
2018-07-19 cond-mat.quant-gas
Origin of the Three-body Parameter Universality in Efimov Physics
近年来,对普适少体物理的广泛理论和实验研究使我们对普适Efimov物理的理解取得了进展[1]。Efimov效应,曾经被认为是一个神秘而深奥的效应,今天是一个现实,许多超冷量子气体的实验已经成功地观察到并继续探索[2-14]。虽然理论是我们几十年来理解Efimov物理学的驱动力,但最近的实验却带来了一个意想不到的发现。具体来说,测量发现,所谓的三体参数决定系统的几个属性是普遍的,即使在埃菲莫夫效应理论的基本假设表明,它应该是一个可变的属性,取决于短程两体和三体相互作用的精确细节。这封信通过阐明两体相互作用的意想不到的影响来解决这个明显的矛盾。我们的研究表明,三体参数普适性的出现,因为在三体势的普遍有效的障碍,防止三个粒子同时相互接近。我们的研究结果也显示了这种普遍性的局限性,因为它更有可能发生在中性原子中,而不太可能扩展到轻原子核。
2012-04-24 cond-mat.quant-gas nucl-th quant-ph
Conditions for Efimov Physics for Finite Range Potentials
本文考虑了一个在费什巴赫共振附近由三个全同玻色子组成的系统,该系统具有通常用模型无关零程势描述的大散射长度。采用绝热超球近似,导出了有限程相互作用绝热势的严格大距离方程。对零程近似的有效程修正必须补充一个同阶的新项。非绝热项可能是决定性的。Efimov物理学总是局限于有效距离和散射长度之间的范围。分析结果与实际电位的数值计算相一致。
2009-09-25 cond-mat.quant-gas nucl-th quant-ph
Efimov Physics and the Three-Body Parameter within a Two-Channel Framework
我们计算浅三体束缚态的普遍制度,由Efimov定义,包括散射长度和有效范围参数。最小的束缚态的普遍频谱恢复,而较大的结合能,我们发现修正的普遍标度律。我们恢复已知的结果宽费什巴赫共振与小的有效范围内,而在窄共振的情况下,我们发现一个明显的非单调行为的阈值,在该阈值处,最低的Efimov三聚体合并与三体连续。为了解决三体参数的物理起源问题,我们提供了一个物理上清晰的模型,三体物理和典型的两体原子-原子相互作用之间的关系。我们的结果表明,来自窄费什巴赫共振和/或混合系统的实验信息对于确定原子系统中二体和三体物理的关系至关重要。
2012-11-09 cond-mat.quant-gas nucl-th quant-ph
Macroscopic Efimov effect of quantized vortex
研究在三组分BEC系统中发现三个涡旋形成束缚态的宏观Efimov效应,展现类似Borromean rings的拓扑特性,并提出实验方案,为多体物理和量子信息应用提供新路径。
2024-05-31 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech hep-th
Efimovian Phonon Production for an Analog Coasting Universe in Bose-Einstein Condensates
MOE Key Laboratory for Nonequilibrium Synthesis and Modulation of Condensed Matter, Shaanxi Province Key Laboratory of Quantum Information and Quantum Optoelectronic Devices, School of Physics, Xi’an Jiaotong University(西安交通大学物理学院);Institute of Theoretical Physics, State Key Laboratory of Quantum Optics and Quantum Optics Devices, Shanxi University(山西大学理论物理研究所);Department of Physics, The Chinese University of Hong Kong(香港中文大学物理系);The State Key Laboratory of Quantum Information Technologies and Materials, The Chinese University of Hong Kong(香港中文大学量子信息技术与材料国家重点实验室);New Cornerstone Science Laboratory, The Chinese University of Hong Kong(香港中文大学新基石科学实验室);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室)
研究通过玻色-爱因斯坦凝聚体模拟类宇宙膨胀体系,发现时间尺度不变性导致声子产生,呈现幂律增长与对数周期振荡,后者为埃菲莫夫效应特征,且与宇宙学中的亚水平和超水平模式映射。
2026-03-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Efimov correlations in strongly interacting Bose gases
我们计算的维里系数,接触参数,和动量分布的强相互作用的三维玻色气体通过维里展开到三阶的逸度,它考虑到了三体关联准确。我们的研究结果表征的非简并制度的相互作用玻色气体,其中的热波长小于粒子间的间距,但散射长度可以是任意大的。我们观察到一个快速的变化的第三维里系数的散射长度被调谐跨越三原子和原子二聚体阈值。在么正性下的动量分布显示出一个普遍的高动量尾,具有对数周期的动量依赖性,这是Efimov物理的直接特征。我们提供了P. Makotyn等人[Nat. Phys. 10,116(2014)]测量的高动量下动量分布的定量描述,我们的计算表明,实验中可能没有占据最低的三聚体状态。我们的研究结果允许在酉极限的Efimov态的光谱。
2016-01-22 cond-mat.quant-gas
Efimov states in excited nuclear halos
本文提出一种依据中子分离阈值附近激发态及巨大低能中子俘获截面识别核 Efimov 态的系统方法,并发现 ^90Zr 与 ^159Gd 两种适合实验验证的新候选核素。
2023-09-28 cond-mat.quant-gas nucl-ex nucl-th
Observation of an Efimov spectrum in an atomic system
1970年,V.Efimov预言了一个令人费解的量子力学效应,这个效应至今仍引起人们极大的兴趣。他发现,三个粒子在共振的成对相互作用下可以结合成无限多个松散的束缚态,即使每个粒子对都不能束缚。有趣的是,这些聚集体的性质,例如其能谱的特殊几何标度,是普遍的,即独立于其组分的微观细节。尽管在许多不同的物理系统,包括原子、分子和原子核中进行了广泛的研究,但Efimov三聚体态的特征光谱仍然无法观测到。在这里,我们报告发现两个绑定三聚体状态的钾原子非常接近的Efimov的情况下,我们揭示了通过研究三粒子碰撞在超冷气体。我们的观测提供了Efimov光谱的第一个证据,并允许直接测试其标度行为,为少体系统的物理学提供了新的线索。
2009-04-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
An effective-field-theory analysis of Efimov physics in heteronuclear mixtures of ultracold atomic gases
本文利用有效场论框架分析了两种原子组成的异质三体系统中的Efimov效应。在该理论的首阶描述中,异质混合物中的各种三体观测量都可以用一个三体参数统一地参数化。我们提出了次领先的修正,其中包括有限的种间有效范围和有限的种内散射长度的影响,各种三体观测。我们表明,只有一个额外的三体参数是需要使理论预测在这个顺序。通过包括有效范围和种内散射长度校正,我们推导出一组连接不同的Efimov功能附近的种间费什巴赫共振的普遍关系。此外,我们表明,这些关系可以解释在运行的三体反项,自然出现适当的重整化。最后,我们预测了一些原子系统的实验兴趣的重组可观的。
2016-08-31 cond-mat.quant-gas nucl-th