Several fermions strongly interacting with a heavy mobile impurity in a one-dimensional harmonic trap
我们提出了一个数值精确的方法与一个单一的杂质沉浸在几个多数费米子的混合物，限制在一个谐波势。我们通过适当定制的正则变换分离的自由度之一，并执行精确对角化的简化的哈密顿量。这种方法对于重杂质特别有效，它超过了典型的精确对角化方法。我们用我们的方法计算的能量和密度分布的前几个本征态的混合物多达10个多数费米子。
2022-11-17 cond-mat.quant-gas
Quantum Boltzmann equation for a mobile impurity in a degenerate Tonks-Girardeau gas
研究了简并Tonks-Girardeau气体中可动杂质的大时间渐近行为。导出了适用于任意质量比的气体和杂质粒子的弱耦合动力学方程。当气体粒子比杂质轻或重时，我们发现我们的理论等价于用费米黄金法则计算碰撞积分的玻尔兹曼理论。相反，在等质量的情况下，费米黄金法则处理给出错误的结果，由于没有考虑多个相干散射事件。后者用梯形图求和法处理，得到新的动力学方程。由该方程产生的杂质的渐近动量与用Bethe方法得到的结果一致。
2014-06-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Momentum relaxation of a mobile impurity in a one-dimensional quantum gas
研究了注入简并Tonks-Girardeau气体中杂质原子动量随时间的演化。我们建立了一个给定的初始动量$p_0$的杂质弛豫到一个稳定的状态与一个非零的动量$p_\infty.$的性质的稳定状态被发现，极大地依赖于是否杂质和主机的质量是相等的或不。这是由于多重相干散射过程导致杂质和主体在质量相等的情况下发生共振相互作用。即使在杂质和主体粒子之间的相互作用消失的极限下，$p_\infty$对$p_0$的依赖性仍然是不平凡的。在该极限中，可明确找到$p_\infty(p_0)$。
2014-04-24 cond-mat.quant-gas
Comment on "Kinetic theory for a mobile impurity in a degenerate Tonks-Girardeau gas"
在最近的一篇论文arxiv：1402.6362中，Gamayun，Lychkovskiy和Cheianov研究了嵌入强相互作用玻色子的一维Tonks-Girardeau气体中的移动杂质的动力学。利用玻尔兹曼方程的方法，他们得出了以下主要结论：（i）一个轻杂质，被一个恒定的力加速，不表现出布洛赫振荡;（ii）一个重杂质确实经历布洛赫振荡，伴随着与力的平方根成比例的速度漂移。在这篇评论中，我们认为结果（i）是经典玻尔兹曼近似的人工制品，它错过了杂质和空穴之间的（准）束缚态的形成。结果（ii），而不是有效的渐近小力，确实反映了一个有趣的中间力的行为。在这里，我们澄清其适用性的限制，并超出Tonks-Girardeau限制。
2014-04-16 cond-mat.quant-gas
Mobile impurity in a one-dimensional quantum gas: Exact diagonalization in the Bethe Ansatz basis
我们考虑一个注入一维量子气体的可移动杂质粒子。系统的时间演化强烈地依赖于杂质粒子的质量与宿主粒子的质量是否相等。对于等质量，模型是贝特安奈可解的，但对于不等质量，模型不再是可积的，贝特安奈技术失效。我们构建了一个可控的数值计算方法的频谱的模型与有限数量的主机粒子，基于精确对角化的截断的基础上的Bethe Anastomic状态的哈密顿量。我们说明了我们的方法上的少体系统的5+1粒子，并跟踪光谱的演变取决于杂质和主机粒子的质量比。
2021-12-14 cond-mat.quant-gas
Impurity Green's function of a one-dimensional Fermi-gas
考虑自旋为1/2的费米子通过任意强度的$δ$函数排斥势相互作用的一维气体。对于除一个外所有费米子自旋向上的情形，我们计算了自旋向下的费米子的含时两点关联函数。这种杂质格林函数在热力学极限中表示为可积线性积分算子的Fredholm行列式的积分。
2015-01-07 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Mobile impurity interacting with a Hubbard chain and the role of Friedel oscillations
Pontificia Universidad Católica de Chile（智利天主教 Pontificia 大学）；Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University（冲绳科学和技术大学院大学）；Universitat de Barcelona（巴塞罗那大学）
研究移动杂质与费米子浴的相互作用，发现强排斥和强吸引杂质均与费米子空穴发生相分离，并通过Friedel振荡导致杂质密度出现振荡模式。
2026-06-03 cond-mat.quant-gas
Quasiparticle properties of a mobile impurity in a Bose-Einstein condensate
本文发展了一个系统的微扰理论，研究了玻色-爱因斯坦凝聚体中单个杂质的准粒子性质。本文给出了杂质能量、有效质量和杂质玻色子散射长度三阶剩余的解析结果。的能量示出依赖于crummically上的散射长度到三阶，而剩余物和有效质量给出的解析幂级数。当玻色-玻色散射长度等于玻色-杂质散射长度时，能量具有与弱相互作用玻色气体相同的结构，包括Lee-Huang-Yang项和四阶对数形式。我们的结果，这不能在规范的杂质与声子相互作用的Fr{<$}hlich模型中获得，为多体理论和实验提供了有价值的基准。
2015-10-19 cond-mat.quant-gas
Mobile impurity in a Fermi sea from the functional renormalization group analytically continued to real time
受冷原子实验的启发，我们利用泛函重整化群研究了零温下浸没在三维费米海中的可移动杂质。我们首先对有效作用量进行导数展开，计算了几种质量不平衡情况下极化子-分子跃迁的基态能量和Tan接触。接下来，我们研究准粒子性质的杂质，通过使用核物理学中最近开发的实时方法，它允许一个超越导数扩展。我们得到了极化子的谱函数，吸引和排斥极化子的有效质量和准粒子重量，并阐明了它们如何受到质量不平衡的影响。
2017-05-12 cond-mat.quant-gas nucl-th
Dynamical symmetry and pair tunneling in a one-dimensional Bose gas colliding with a mobile impurity
利用含时密度矩阵重整化群（TDMRG）理论研究了一维相互作用玻色子气体与浅箱势中杂质的碰撞。我们研究了杂质和玻色子气体的动力学响应，发现杂质和玻色子之间的相互作用（吸引或排斥）的符号近似独立。当相互作用能与盒势深度相同时，这种符号独立性被打破，导致共振对隧穿。我们的预测可以用当代的超冷原子技术来检验。
2015-06-03 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dynamics of a Mobile Impurity in a One-Dimensional Bose Liquid
本文发展了量子杂质在一维玻色液体中传播的微观理论。由于散射热激发准粒子，杂质经历摩擦。我们发现，在低温下，所产生的力的尺度是温度的四次方或八次方，这取决于系统参数。当温度高于玻色液体的化学势时，摩擦力是温度的线性函数。我们的方法使我们能够找到两个极限情况之间的交叉区域中的摩擦力。在可积的情况下，对应于杨-高丁模型，准粒子的杂质变得透明，因此摩擦力是不存在的。我们的结果可以进一步推广到研究其他动力学现象。
2016-09-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Mobile magnetic impurities in a Fermi superfluid: a route to designer molecules
在费米子超流体中的磁性杂质拥有被称为Yu-Shiba-Rusinov（YSR）态的束缚准粒子态。我们在这里认为，如果杂质是移动的（即，具有有限的质量），杂质和它的束缚YSR准粒子作为一个中间带隙分子一起移动，其具有不寻常的“墨西哥帽”色散，可以通过费米子密度进行调节。我们绘制了杂质色散图，它由一个“原子”分支（杂质由准粒子对修饰）和一个“分子”分支（杂质与准粒子结合）组成。我们讨论了实验实现和检测的midgap芝分子，专注于锂铯混合物，并评论他们提供的前景，实现异国情调的多体状态。
2015-03-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Critical velocity of a mobile impurity in one-dimensional quantum liquids
本文研究了一维超流临界速度的概念。结果表明，对于重杂质与质量$M$超过临界质量$M_\mathrm{c}$，分散开发周期性的亚稳分支，导致在外部驱动力的存在下，动态的巨大变化。与$M<M_\mathrm{c}$的平滑布洛赫振荡相反，重杂质爬上亚稳态分支，直到到达分支终止点或经历随机隧道事件，这两者都会导致速度突然变化和能量损失。这被预测为导致杂质漂移速度对小力的非解析依赖性。
2012-03-28 cond-mat.quant-gas
Dynamics of a Mobile Impurity in a Two Leg Bosonic Ladder
本文采用场论（Tomonaga-Luttinger液体）和数值（密度矩阵重整化群）相结合的方法，分析了可动量子杂质在由两条腿玻色阶梯形成的浴槽中的行为。计算格林函数的杂质作为时间的函数在不同的动量，我们发现一个幂律衰减在零动量，这标志着任何准粒子描述的杂质运动的故障。我们计算指数的限制弱和强杂质浴相互作用。在小的杂质-浴相互作用下，我们发现杂质经历作为单通道一维浴的阶梯，但是有效耦合减少了$\sqrt 2$的因子，因此杂质在阶梯中的移动性比一维浴小。我们比较了数值结果的指数在零动量的半解析表达式，最初建立的链，并找到良好的协议，没有可调参数。我们分析的依赖性的指数在横向跳跃浴，并发现令人惊讶的增加的指数在方差与天真的外推的单通道制度。我们研究了杂质格林函数的动量依赖性，发现对于单链，存在两种不同的运动状态，一种是由红外变质和更常规的极化行为主导。我们计算了这两个制度之间的临界动量，并与预测的基础上的结构因子的浴。在极化子制度，我们也计算数值极化子的寿命。最后，我们讨论了如何在冷原子实验中测量我们的结果。
2019-01-13 cond-mat.quant-gas
Nucleation of ergodicity by a single mobile impurity in supercooled insulators
我们考虑一个无序的哈伯德模型，并表明，在足够弱的无序，一个单一的自旋向下移动杂质可以热化一个广泛的初始本地化系统的自旋向上的粒子。热化是通过共振过程实现的，其中涉及杂质和局域化粒子的相关跳跃。这种效应表明，某些局部绝缘体表现为“过冷”系统，移动杂质作为遍历种子。我们提供了分析估计，支持数值精确对角化（ED），显示如何临界无序强度这种机制取决于粒子密度的本地化系统。在$U\rightarrow\infty$极限下，双光子是稳定的激发，它们可以通过类似的机制使介观系统热化。一个额外的守恒定律的出现导致了最终的doublons局部化。我们的预测适用于费米子和玻色子系统，并在正在进行的实验中模拟可调无序的合成量子晶格。
2020-06-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Kinetic theory for a mobile impurity in a degenerate Tonks-Girardeau gas
本文给出了简并Tonks-Girardeau气体中杂质粒子运动的动力学理论。该理论基于一维玻尔兹曼方程。提出了一种求解该方程的迭代方法，在某些特殊情况下可得到精确解，在一般情况下可得到精确的近似解。以前，我们已经报道，杂质达到一个非热稳定状态，其特征在于由杂质的动量$p_\infty$取决于其初始动量$p_0$。本文给出了$p_\infty(p_0)$的详细推导过程。我们还研究了杂质在恒力$F$作用下的运动。它表明，如果杂质比主机粒子，$m_i>m_h$，阻尼振荡的杂质动量发展，而在相反的情况下，$m_i<m_h$，振荡是不存在的。确定了作为所施加力的函数的稳态动量。在弱力极限下，发现对于轻杂质，它与力无关，对于重杂质，它与$\sqrt{F}$成比例。
2014-09-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Interaction-induced localization of fermionic mobile impurities in a Larkin-Ovchinnikov superfluid
从理论上研究了二维光晶格中费米子可动杂质原子与Larkin-Ovchinnikov（LO）超流体的相互作用。我们发现，当杂质原子与LO超流的相互作用足够强时，杂质原子可以局域化并形成对。这些特征是由于自定位现象，其潜在的机制是揭示了一个有效的模型。有限浓度的杂质原子可以驱动二维棋盘状LO态到准一维条纹状LO态的跃迁。实验准备观察这些功能进行了讨论。
2012-11-13 cond-mat.quant-gas
Bloch oscillations of a mobile impurity in a one-dimensional Bose gas
Université de Toulouse, CNRS, Laboratoire de Physique Théorique（图卢兹大学，法国国家科学研究中心，理论物理实验室）
研究了一维弱相互作用玻色子系统中杂质在恒定力作用下的运动，揭示了杂质与玻色子相互作用、玻色子间相互作用和驱动力的复杂动力学，发现杂质速度在远非平衡条件下周期性震荡，而非无限增加。
2025-11-25 cond-mat.quant-gas
Energy contribution of a point interacting impurity in a Fermi gas
本文给出了三维立方盒子中$N$非相互作用费米子与杂质粒子通过点相互作用系统的基态能量的一个界。我们表明，在没有杂质的情况下，系统的能量变化是有界的气体密度和相互作用的散射长度，独立的$N$。只要杂质与气体粒子之一的质量比大于临界值$m_c\approx 0.36$，我们的边界就成立，这与我们最近证明系统稳定性的区域相同。
2018-07-02 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Polaron-Depleton Transition in the Yrast Excitations of a One-Dimensional Bose Gas with a Mobile Impurity
利用全组态相互作用量子蒙特卡罗方法（FCIQMC），对一维玻色气体中自旋排斥杂质的最低能量动量本征态（yrast态）进行了精确的数值计算.作为精确对角化的随机推广，它非常适合于研究量子气体格点重整化模型的非稳态。Yrast态携带了关于浸入多体系统中的缓慢移动的可移动杂质的动力学性质的有价值的信息。基于能量和一阶和二阶关联函数的yrast状态，我们确定不同的动力学制度和它们之间的过渡：极化子制度，其中杂质的运动受到玻色气体通过重整化的有效质量;一个政权的灰色孤子，是弱相关的一个固定的杂质，和depleton制度，其中的杂质占据一个黑暗或灰色的孤子。提取的depleton有效质量揭示了超重政权的幅度（负）depleton质量超过质量的有限玻色气体。
2022-01-20 cond-mat.quant-gas physics.comp-ph
Mobile impurity probing a two-dimensional superfluid phase transition
使用原子大小的量子系统作为高灵敏度的测量设备代表了一个令人兴奋和快速增长的研究领域。在这里，我们探讨了准粒子形成的移动杂质与二维费米子超流体相互作用的性质。准粒子的能量被证明是降低超流配对，因为这增加了费米气体的压缩性，从而使其更容易为杂质扰动其周围环境。我们表明，从根本上不连续的性质的超流到正常的相变的二维系统，导致准粒子的能量在临界温度附近的快速增加。这种增加的幅度表现出非单调的行为作为配对强度的函数，在交叉区域中具有相当大的最大值，其中库珀对的空间延伸与颗粒间的间距相当。由于准粒子的能量是可测量的，目前的实验技术，我们的结果说明了如何与他们的环境纠缠的杂质可以作为有用的探针非平凡的热和量子相关。
2022-06-09 cond-mat.quant-gas
Mobile-impurity dynamics in a non-Hermitian Stark-localised bath
Institute of Atomic and Molecular Sciences, Academia Sinica（台湾中央研究院原子与分子科学研究所）；Department of Physics, National Central University（中原大学物理系）；Physics Division, National Center for Theoretical Sciences（国家理论科学中心物理组）；Department of Physics, National Taiwan Normal University（台湾师范大学物理系）
研究一维非厄米斯塔克局域化浴中移动杂质动力学，发现杂质在中间倾斜强度下局域化，非厄米趋肤效应重塑共振并移动局域化窗口。
2026-09-29 cond-mat.quant-gas
Mobile impurity coupled to correlated lattice bosons
Anhui Normal University（安徽师范大学）
研究了杂质在晶格玻色系统中因吸引力和排斥力耦合而发生的自 trapping 过渡，揭示了超流与绝缘体相变中的相互作用效应。
2026-02-06 cond-mat.quant-gas
Quantum dynamics of a single, mobile spin impurity
量子磁学描述了许多材料的性质，如过渡金属氧化物和铜氧化物超导体。它的基本过程之一是自旋激发的传播。在这里，我们研究一个确定性创建的自旋杂质原子的量子动力学，因为它在一维晶格系统中传播。我们利用光晶格中玻色子原子的单点分辨成像，探测了杂质在不同时刻的全空间几率分布。在莫特绝缘制度中，数据的后选择允许减少温度的影响，从而获得海森堡模型中磁激发的量子相干传播的空间和时间分辨测量。将研究扩展到浴的超流制度，我们定量地确定浴如何强烈影响杂质的运动。实验数据显示出显着的协议与理论预测，使我们能够确定温度的影响上的相干性和杂质运动的速度。我们的结果为研究量子磁性、量子流体中的可动杂质和晶格系统中的极化子开辟了新的途径。
2012-09-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
Rabi oscillations and magnetization of a mobile spin-1/2 impurity in a Fermi sea
School of Physics and Astronomy, Monash University（莫纳什大学物理与天文学院）；ARC Centre of Excellence in Future Low-Energy Electronics Technologies, Monash University（莫纳什大学未来低能电子技术创新中心）
研究费米海中移动自旋-1/2杂质的拉比振荡与磁化，推导热力学关系并解析其动态行为。
2024-01-30 cond-mat.quant-gas
Effective pair interaction between impurity particles induced by a dense Fermi gas
研究了$d$维盒子中少量杂质粒子与理想费米气体耦合的动力学。杂质通过二体势$λv(x)$与费米子相互作用，其中$λ$是耦合常数，而$v(x)$例如是屏蔽库仑势。在取正费米动量$k_F$的大体积极限后，我们考虑费米子的高密度区，即$k_F$比1大。对于耦合常数，规模像$λ^2 \sim k_F^{(2-d)}$，我们表明，杂质粒子有效地从费米子去耦，但发展与相互之间的吸引力对相互作用，这是由波动引起的费米气体。
2021-05-06 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Mobile Impurities and Orthogonality Catastrophe in two-dimensional Vortex Lattices
研究了中性杂质原子与二维涡旋晶格玻色-爱因斯坦凝聚体Tkachenko模耦合的性质。与均匀凝聚体中的极化子相反，涡旋晶格中的边缘杂质-玻色子相互作用导致微扰理论中的红外奇异性和低能极限准粒子图像的崩溃。这些红外奇异性解释的重正化的耦合常数，准粒子重量和有效杂质质量。在低能极限下，有效质量的发散引起了一个正交突变，在杂质谱函数中表现为幂律奇异性。
2015-01-13 cond-mat.quant-gas
Perpetual motion and driven dynamics of a mobile impurity in a quantum fluid
研究了零温下量子流体中可动杂质的动力学行为。考虑两个相关的设置。在第一个设置中，杂质以某个初始速度${\mathbf v}_0$注入流体中，我们感兴趣的是它在无限时间的速度，${\mathbf v}_\infty$。当初速度小于广义临界速度时，我们得到了$|{\mathbf v}_0-{\mathbf v}_\infty|$的严格上界。在杂质-流体耦合消失的极限下，这个束缚等于${\mathbf v}_\infty={\mathbf v}_0$，它可以看作是朗道超流性判据的严格证明。在有限耦合的情况下，杂质的速度可以下降，但不会下降到零;界限量化了最大可能的下降。在第二种设置中，一个小的恒定力施加在杂质上。我们认为，存在两个不同的动力学制度-反向散射振荡的杂质速度和饱和的速度没有振荡。对于具有$v_{c {\rm L}}=v_s$的流体（其中$v_{c {\rm L}}$和$v_s$分别是朗道临界速度和声速），实现后一种状态。对于含有$v_{c {\rm L}} < v_s$的液体，两种方案都是可能的。在这种情况下，实现哪种状态取决于杂质的质量，即在某个临界质量处发生的非平衡量子相变。我们的结果在一维、二维和三维中同样有效。
2015-04-27 cond-mat.other cond-mat.quant-gas quant-ph
Slow dynamics of a mobile impurity interacting with an Anderson insulator
本研究探究强无序与强相互作用区域内，浸没于安德森局域粒子浴的可移动杂质的动力学，发现短时间多体局域化为瞬态效应，长时间杂质亚扩散并诱导绝缘体退局域化，准周期势下也存在类似慢动力学区域。
2023-03-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Dynamics and Bloch oscillations of mobile impurities in one-dimensional quantum liquids
研究了一维量子液体中可动杂质的动力学行为。这样的杂质会引起周围液体的强烈非线性损耗，这种组合物体的色散关系称为“损耗”，是其动量的周期函数，周期为2πn，其中n是液体的平均密度。在绝热近似中，作用在杂质上的恒定外力导致杂质围绕固定位置的布洛赫振荡。在动力学上，这种振荡伴随着声子形式的能量辐射。随之而来的能量损失导致振荡中心的均匀漂移。我们推导出精确的结果辐射诱导的迁移率以及热摩擦力的平衡色散关系的修饰杂质（depleton）。这些结果表明，有一个广泛的外力（漂移）布洛赫振荡存在的地方，可以观察到实验。
2011-05-30 cond-mat.quant-gas
Reply to "Comment on 'Kinetic theory for a mobile impurity in a degenerate Tonks-Girardeau gas'"
在我们最近的论文[Phys. Rev. E 90，032132（2014）]中，我们研究了移动杂质粒子与Tonks-Girardeau气体弱相互作用并被小外力$F$拉动的动力学。在热力学极限先于小力极限的情况下，我们发现在轻杂质的情况下不存在杂质速度的布洛赫振荡。此外，我们认为，对于轻杂质的稳态漂移速度，$V_D$，仍然有限的限制$F\rightarrow 0$。这些结果与Gangardt，Kamenev和Schecter的早期作品相矛盾[Phys. Rev. Lett. 102，070402（2009），Annals of Physics 327，639（2012）]。我们中的一位（OL）已经证实[Phys. Rev. A 91，040101（2015）]，这些工作的中心假设-动力学的绝热性-可以在热力学极限中崩溃。在前面的评论[Phys. Rev. E 92，016101（2015）]中，Schecter、Gangardt和Kamenev反对这一猜想，并支持$V_D(F)$存在布洛赫振荡和线性。他们认为，杂质-流体系统的基态是准束缚态，这足以确保热力学极限中的绝热性。他们的分析论点是基于系统的希尔伯特空间的某种截断。我们认为，扩展的结果和直觉的基础上截断模型的原始多体问题缺乏理由。
2015-07-22 cond-mat.quant-gas
Phonon-mediated Casimir interaction between mobile impurities in one-dimensional quantum liquids
量子液体的虚声子散射杂质并介导长程相互作用，类似于卡西米尔效应。在一维中，该效应是普遍的，并且诱导的相互作用以$1/r^3$的形式衰减，比范德华相互作用$\sim1/r^6$慢得多，其中$r$是杂质分离。该效应的符号是由杂质-声子散射振幅的乘积表征的，它具有普遍的形式，并且在几种可积杂质模型中已被证明为零。因此，如果杂质参数可以独立地调整到位于这样的可积点的相对侧，则可以观察到吸引相互作用转变为排斥相互作用。
2014-04-15 cond-mat.quant-gas
Localization of a mobile impurity interacting with an Anderson insulator
热化和定域多体量子系统呈现出物质的两种不同的动力学相。最近，耦合到热化系统的局域系统的命运被视为量子浴受到了重要的理论和实验的关注。在这项工作中，我们研究了一个移动的杂质，代表一个小的量子浴，局部与安德森绝缘体与有限密度的局部粒子相互作用。利用静态Hartree近似得到有效的无序强度，我们制定了本地化的微扰稳定性的解析判据。接下来，我们使用近似动力学Hartree方法和准精确时间演化块抽取（TEBD）算法来研究系统的动力学。我们发现，动力学Hartree方法，完全忽略了杂质和局域粒子之间的纠缠预测系统的离域。与此相反，完整的数值模拟与TEBD的酉动力学表明，稳定的本地化数值可访问的时间尺度。最后，利用密度矩阵重整化群算法到激发态的推广（DMRG-X），我们近似了系统的高激发本征态。我们发现杂质仍然局限在本征态中，并且在杂质位置周围的有限区域内纠缠增强，证实了动力学预测。动力学和DMRG-X结果为本地化的稳定性提供了令人信服的证据。
2021-11-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Effective Polaron Dynamics of an Impurity Particle Interacting with a Fermi Gas
本研究针对三维周期方盒中与杂质耦合的均匀理想费米气体，证明大费米动量下其有效动力学由Fröhlich型极化子哈密顿量生成且可用耦合相干态近似，方法适用于多类耦合强度与时间尺度。
2025-01-14 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Mobile Impurity in a Two-Leg Bosonic Ladder
本文结合 TLL 解析理论与 DMRG 数值模拟，研究双腿玻色梯中可动杂质的 Green 函数，揭示成键与反成键模式在不同耦合和动量下的幂律或指数衰减行为。
2025-07-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Relaxation dynamics of a mobile impurity injected into a one-dimensional Bose gas
Univ Toulouse, CNRS, Laboratoire de Physique Théorique（图卢兹大学，法国国家科学研究中心，理论物理实验室）
研究一维玻色气体中移动杂质的弛豫动力学，揭示不同弛豫阶段及重杂质的非稳态运动特性。
2025-10-31 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Correlated decoherence and thermometry with mobile impurities in a 1D Fermi gas
School of Physics, Trinity College Dublin（都柏林三一学院物理学院）；Quantum Systems Unit, OIST Graduate University（冲绳科学技术大学院大学量子系统单元）；Department of Physics, King’s College London（伦敦国王学院物理系）
研究通过理论方法探讨移动杂质在1D费米气体中的去相干动力学及热计量性能，发现质量不平衡影响去相干行为并提升热计量精度。
2025-09-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Three-observable measurement of the critical velocity in a paraxial superfluid of light flowing past a mobile impurity
Sorbonne Université, ENS Paris, Collège de France, Université PSL, CNRS, Laboratoire Kastler Brossel（索邦大学、巴黎高等师范学院、法兰西学院、巴黎文理研究大学、法国国家科学研究中心、卡斯特勒-布罗塞尔实验室）；European Laboratory for Nonlinear Spectroscopy (LENS), University of Florence（欧洲非线性光谱学实验室（LENS）、佛罗伦萨大学）；Universidade do Porto and INESC TEC, Centre of Applied Photonics（波尔图大学和INESC TEC应用光子学中心）；Université Côte d’Azur, CNRS, INPHYNI（蔚蓝海岸大学、法国国家科学研究中心、INPHYNI）；Université Paris-Saclay, CNRS, LPTMS（巴黎萨克雷大学、法国国家科学研究中心、理论物理实验室）
研究利用$^{87}\text{Rb}$热蒸气中的双波长光学方案，通过三个互补可观测值测量光的傍轴超流体流过移动杂质的临界速度，验证了组合诊断的可靠性，为量子流体动力学杂质问题提供了多功能研究平台。
2026-09-04 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.optics
Quantum impurities: from mobile Josephson junctions to depletons
通过将一维超流背景中的可动杂质模拟为可动约瑟夫森结，总结了可动杂质在一维超流背景中运动的主要特征，这自然导致了杂质的周期性色散.耗散过程，如辐射摩擦和量子粘性，被证明是由于集体相位差与背景声子的相互作用。我们开发了一个更现实的depleton模型的杂质-空穴束缚态，提供了一些精确的结果之间的半经典弱相互作用的图片和强相互作用的Tonks-Girardeau制度插值。我们还讨论了物理的一个被困的杂质，有关目前的实验与超冷原子。
2016-01-04 cond-mat.quant-gas
Interaction-induced localization of mobile impurities in ultracold systems
有意或无意地引入某些材料中的杂质可以显着改变其特性或揭示其固有的物理性质，从而在固态物理中发挥重要作用。与固体中的静态杂质不同，在冷原子系统中实现的杂质是自然移动的。在这里，我们提出了一个有效的理论来处理一些独特的行为所表现出的超冷移动杂质。我们的理论揭示了扩展态和定域态之间的相互作用诱导跃迁，也统一地解释了由几个先前模型得到的本质特征。基于我们的理论，我们预言了超冷系统中与扩展和局域杂质有关的许多有趣现象，包括杂质分子和杂质晶格的形成。希望本研究能为今后超冷流动杂质的研究开辟一条新的途径。
2013-10-31 cond-mat.quant-gas
The excitation spectrum of a Bose gas with an impurity in the Gross-Pitaevskii regime
本文研究Gross-Pitaevskii区域含杂质的稀薄相互作用玻色子系统，推导基态能量按玻色子数的一阶展开，证明N趋于无穷时激发态与基态的本征值差由重整化Bogoliubov-Fröhlich哈密顿量的本征值给出。
2024-12-06 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Mobile Spin Impurity in an Optical Lattice
本文研究了光晶格中自旋为1/2的费米气体中的费米极化子问题，考虑了接触相互作用的强排斥和一维极限。在这个极限下，不可能有类似极化子的行为，物理学上是一个磁振子或杂质。当系统的电荷自由度被冻结时，杂质自旋的紧束缚哈密顿量呈现出一种有趣的结构，这种结构强烈依赖于晶格势的填充因子。这种填充依赖性也转移到两个磁振子的情况下和重要的自旋平衡的情况下的相互作用的性质。在低填充，直到近单位填充，单个杂质哈密顿忠实地再现了单带，准均匀紧束缚问题。随着填充的增加和周期性势的单粒子谱的第二带逐渐填充，在低能量下的杂质哈密顿量描述了被困在多阱势中的单粒子。有趣的是，一旦前两个能带被完全填满，杂质哈密顿量就是Su-Schrieffer-Heeger模型的近乎完美的实现。我们的研究，这远远超出了单带近似，即哈伯德模型，铺平了道路，实现相互作用的凝聚态物理的一维模型。
2017-05-29 cond-mat.quant-gas quant-ph
Topological transport of mobile impurities
我们研究了拓扑平凡的移动杂质（费米极化子）与多数费米子弱相互作用形成的陈-绝缘体背景的霍尔响应。这种设置涉及到极化子问题的真正多体性质和周围云的拓扑性质之间的丰富的相互作用。当大多数费米子被外场加速时，可以感应出横向杂质电流。为了量化这种极化霍尔效应，我们计算的阻力transconductivity，采用控制图解微扰理论在杂质费米子相互作用。我们发现，杂质霍尔阻力不是简单地成正比的陈数表征的拓扑输运的绝缘体本身-它也不断依赖于粒子-空穴破碎条款，陈数是不敏感的。然而，当绝缘体被调谐跨越一个拓扑相变，一个急剧跳跃的杂质霍尔阻力的结果，我们推导出一个解析表达式。我们描述了如何霍尔拖曳和跳跃可以提取从一个圆形的二向色测量杂质的激发率，特别适合于超冷气体实验。
2021-06-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Motion of a distinguishable impurity in the Bose gas: Arrested expansion without a lattice and impurity snaking
我们考虑了初始局域可分辨杂质注入Lieb-Liniger模型的基态的实时动力学。专注于可积性被保存的情况下，我们数值计算的杂质密度算子的时间演化制度远离解析听话的限制。我们发现注入的杂质在移动和膨胀时会经历一个断续的运动。对于一个初始静止的杂质，与背景气体中的空穴的相互作用驱动的准束缚态的形成导致了被阻止的膨胀-一个准静止行为的时期。当杂质以有限的质心动量注入时，杂质以蜿蜒的方式移动通过背景气体，这是由量子牛顿的摇篮式场景引起的，其中动量在杂质和背景气体之间来回交换。
2016-03-07 cond-mat.quant-gas
Local spectral density of an interacting one-dimensional Bose gas with an impurity
研究了一维弱相互作用玻色气体与单个静态杂质的相互作用。局部谱密度的评估和有效的正强度的杂质耦合到玻色子，在所有的距离和在所有的频率的解析表达式是使用Bogoliubov-德Gennes近似。
2022-04-04 cond-mat.quant-gas
Impurity in a three-dimensional unitary Bose gas
用简单有效的方法讨论了粒子间相互作用调谐到幺正极限时三维玻色气体中单个杂质的性质。特别地，采用类平均场近似，我们给出了幺正气体中排斥玻色极化子和吸引玻色极化子的杂质谱的低动量参数，即结合能、有效质量和准粒子留数的首次估计.
2020-09-17 cond-mat.quant-gas
Impurity states in the one-dimensional Bose gas
本文详细研究了一维玻色子环境中可动杂质的低能谱。特别是，我们只考虑了两个分析上可达到的极限，即，一个杂质浸入稀释玻色气体的情况下，人们可以使用多体微扰技术的低维玻色系统和唐克斯-吉拉多气体的情况下，通常的费米图解展开到第二阶。
2017-08-28 cond-mat.quant-gas
Time and temperature-dependent correlation function of an impurity in a one-dimensional Fermi gas as a Fredholm determinant
本文研究了自由的一维无自旋费米气体以及Tonks-Girardeau气体与等质量杂质粒子的相互作用。我们得到了杂质粒子含时关联函数的Fredholm行列式表示。这种表示对任意温度和任意排斥或吸引的杂质气体$δ$函数相互作用势都是有效的。作为特殊情况，它包括在[Nucl.Phys.B892，83（2015）]中对零温度和任意排斥力获得的表示，以及在[Nucl.Phys.B520，594（1998）]中对任意温度和无限排斥力获得的表示。
2015-11-18 cond-mat.quant-gas
Dynamics of single neutral impurity atoms immersed in an ultracold gas
本文报道了用单个中性Cs杂质原子对超冷Rb气体进行可控掺杂的研究。弹性两体碰撞导致Rb气体内部杂质的快速热化，这是第一次实现掺杂有精确已知数量的杂质原子的超冷气体通过s波碰撞相互作用。非弹性相互作用被限制在一个单一的三体复合通道在一个高度控制和纯设置，这使得确定的Rb-Rb-Cs三体损失率前所未有的精度。我们的研究结果为在量子多体系统中实现单个可控杂质的相干相互作用混合系统铺平了道路。
2012-10-17 cond-mat.quant-gas
Impurity transport through a strongly interacting bosonic quantum gas
使用近精确的数值模拟，我们研究了在零温度下不同的玻色相互作用强度和填充因子下杂质通过一维玻色格子气的传播。杂质与玻色气体耦合，并被限制在一个单独的倾斜晶格中。杂质的传输的精确性质是特定的玻色气体的激发光谱，允许一个非破坏性地测量玻色气体的属性，在原则上，通过观察杂质;在这里，我们专注于杂质的空间和动量分布，以及其减少密度矩阵。例如，我们表明，它是可能的，以确定是否玻色气体被填充，以及在其激发光谱的带宽和间隙。此外，我们表明，杂质作为一个证人，其环境的交叉从弱到强相互作用的制度，即，从超流到莫特绝缘体或Tonks-Girardeau格子气，在这两种强相互作用区域中对杂质的影响是清楚可区分的。最后，我们发现杂质的空间相干性与其通过玻色气体的传播有关，给出了一个实验可控的噪声增强量子输运的例子。
2011-06-18 cond-mat.quant-gas quant-ph
Driven impurity in an ultracold 1D Bose gas with intermediate interaction strength
我们研究了一个单一的杂质驱动通过一个一维玻色气体使用的Lieb-Liniger为基础的方法。我们的计算在玻色气体中粒子间的相互作用中是精确的，而在气体与杂质间的相互作用中是微扰的。与以前的研究相比，这个问题，我们能够处理任意的玻色气体的相互作用强度。我们发现非常好的协议与最近的实验[物理评论快报。103，150601（2009）]。
2016-01-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Mobile impurities in integrable models
本文用可动杂质或空穴模型研究一维可积系统中的元激发。对于Lieb-Liniger模型和玻色子Yang-Gaudin模型，我们表达了两个表征移动杂质与超流体背景的重整化相互作用的唯象参数：耗尽颗粒的数量、$N$和超流相下降$πJ$，根据相应的Bethe Anterior溶液，并证明，在领先的顺序中，双声子散射的缺乏导致非弹性过程的消失率，例如移动杂质所经历的粘度
2017-08-22 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
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
Mean-field properties of impurity in Bose gas with three-body forces
本文在平均场水平上精确地分析了一维稀玻色气体中单个杂质原子在两体和三体短程相互作用下的低动量性质。特别是在参数变化的宽范围内计算了玻色极化子结合能和准粒子留数。我们还探讨了极化子有效质量的一般平均场公式，它被证明取决于与静止的杂质浸入浴粒子的密度分布。
2018-11-15 cond-mat.quant-gas
