Theoretical formulations on thermodynamics of quantum impurity systems
本文为量子杂质系统的热力学实验可测性提供了理论基础。理论上的发展涉及到两种类型的热力学纠缠的自由能谱函数的识别杂质系统，可以是费米子或玻色子或组合。进一步考虑混合环境满足高斯-威克定理的热力学极限。然后，我们将热力学谱函数与通常在实验上可测量的局部量子杂质系统谱密度相关联。另一种类型的输入是裸浴耦合光谱密度，它可以用各种方法准确地确定。对于只存在于非谐玻色杂质系统中的非纠缠分量，也建立了类似的关系。为了说明，我们考虑最简单的非相互作用系统，重点是玻色子和费米子方案之间的显着不同的特性。
2020-08-27 cond-mat.stat-mech quant-ph
Revealing Bosonic Exchange Symmetry in Two-Photon Temporal Wavefunction
Washington State University（华盛顿州立大学）；University of Pittsburgh（匹兹堡大学）；Purdue University（普渡大学）
该研究通过实验观测了在双光子时间波函数中玻色子交换对称性，利用时间分辨双光子干涉重建了复时间波函数，并验证了光子交换下的对称性。
2025-07-05 quant-ph
Controlled doping of a bosonic quantum gas with single neutral atoms
本文报道了用单个中性$^{133}$铯原子掺杂$^{87}$铷玻色-爱因斯坦凝聚体的实验结果。我们讨论的实验工具和程序，以促进Cs-Rb相互作用。首先，我们利用杂质的简并拉曼边带冷却来提高杂质在量子气体中的浸没效率。我们确定浸没部分的Cs杂质从Cs原子的热化后撞击BEC，其中弹性碰撞导致的Rb云中的Cs原子的本地化。其次，通过将Cs原子定位在物种选择性光晶格中并随后输运到Rb云中，获得了浸没概率的进一步增强。在这里，杂质BEC相互作用的位置和时间分辨的三体损失的Cs杂质浸入BEC监测。这种实验方法的组合允许用中性杂质原子对BEC进行受控掺杂，为杂质辅助探测和相干杂质-量子浴相互作用铺平了道路。
2018-05-03 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Numerical Renormalization Group for Bosonic Systems and Application to the Subohmic Spin-Boson Model
本文将Wilson的数值重整化群方法推广到具有玻色浴的量子杂质模型，为求解具有指数小能量和温度的玻色杂质模型提供了一种通用的非微扰方法.作为一个应用，我们考虑自旋玻色子模型，描述一个两能级系统耦合到玻色浴与幂律谱密度，J（ω）~ ω ^s。我们发现了明显的证据表明，在亚欧姆浴指数0<s<1时，存在一条连续的量子相变线;这条线在s=1时终止于著名的Kosterlitz-无相变。与微扰重整化群的结果进行了联系，并概述了其他各种应用。
2003-10-28 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Dynamical formation of two-fold fragmented many-body state induced by an impurity in a double-well
我们揭示了一个单一的杂质沉浸在玻色子环境中的相关量子猝灭动力学限制在一个一维的双阱势。一个特别强调的是放在依赖于施密特分解，其系数直接量化的配置，宏观上填充的数量的时间演化的多体波函数的结构。对于一个非相互作用的玻色子浴和弱postquench杂质浴相互作用，我们观察到的动力学形成的一个双重的碎片多体状态，这是相关的带内激发过程的杂质和表现为两个物种之间的排斥（吸引）相互作用的两体相分离（聚类）。增加后淬火杂质浴耦合强度导致破坏的双重碎裂，因为杂质经历额外的带间激发动力学。相比之下，弱相互作用浴抑制浴粒子的激发，因此系统达到弱碎片多体状态。我们的研究结果解释了带内和带间杂质激发的相互作用，用于在多阱阱中动态产生碎片多体态和设计特定的纠缠杂质态。
2022-11-10 cond-mat.quant-gas quant-ph
Entanglement of an Impurity in a Few-Body One-Dimensional Ideal Bose System
本文研究了一维玻色子系综与杂质之间的关联。我们的研究分析了单体密度矩阵，并计算了相应的冯诺依曼纠缠熵的杂质和玻色子之间的相互作用强度的函数时，所有的粒子具有相同的质量。我们发现，熵增长非常快的小和中等的相互作用强度，然后增加缓慢向强相互作用制度。然后，我们研究了杂质和玻色子之间的质量不平衡对量子关联的影响。在强相互作用的情况下，我们发现当杂质比玻色子重得多时，我们有最小的可能相关性。然而，在有四个玻色子粒子的情况下，当质量比在3和4之间时，熵达到最大值，然后在更高的质量不平衡下下降到最小值。
2016-03-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Pattern formation of correlated impurities subjected to an impurity-medium interaction pulse
本文研究了处于一维简谐囚禁玻色子环境中的少数相互作用玻色子杂质的关联动力学。将混合物暴露于随时间变化的杂质-介质相互作用脉冲，使其移动穿过相关的相分离边界。当调制频率小于捕获频率时，系统在杂质-介质相互作用的驱动下依次过渡到混溶/不混溶相。对于强调制，以及从可混溶状态驱动到不可混溶状态，大部分杂质被排出到浴的边缘。它们表现出强烈的局部化行为，并趋于平衡。在反向驱动方案之后，杂质执行呼吸运动，同时具有两体聚类，并且浴被分成两个不相干的部分。有趣的是，在这两种驱动场景中，暗-亮孤子在没有相关性的情况下成核。一个本地化的杂质周围的陷阱中心弱杂质杂质排斥揭示，随后分散到浴增加相互作用。
2021-01-27 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Hubbard model for atomic impurities bound by the vortex lattice of a rotating BEC
我们研究了被囚禁在由另一种玻色子凝聚而成的涡旋晶格中的冷玻色子杂质原子。我们描述的玻色子哈伯德模型的杂质动力学包含占领依赖的参数，以捕捉强杂质杂质相互作用的影响。这些包括由BEC介导的排斥性直接相互作用和吸引性有效相互作用。这两种相互作用的占位依赖性极大地影响了哈伯德模型的相图，包括导致一些Mott瓣的消失
2015-12-31 cond-mat.quant-gas quant-ph
Induced interactions and quench dynamics of bosonic impurities immersed in a Fermi sea
通过对杂质-介质相互作用强度的猝灭，揭示了一维费米子环境中两种玻色子杂质的基态性质和非平衡量子动力学.在基态，杂质和费米海是相分离的强烈的杂质-介质排斥，而他们经历了一个本地化的趋势周围的陷阱中心的大吸引力。我们证明了有吸引力的诱导相互作用的主机介导的杂质介质耦合的任何一个符号和分析诱导和直接相互作用之间的竞争。在猝灭到排斥相互作用之后，触发了两种成分的呼吸运动，杂质的频率和振幅取决于相互作用，并且杂质与其周围环境之间发生动态相分离，以产生强烈的排斥。对于有吸引力的淬火后耦合的跳动模式，由于其存在的主导作用的诱导相互作用发生与两个组件显示出局部化的趋势，在陷阱中心周围。在这两个淬火方案，有吸引力的诱导相关性之间表现出非相互作用的杂质，并发现占主导地位的直接的只有淬火吸引力的耦合。
2020-07-04 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Grassmann Time-Evolving Matrix Product Operators for Quantum Impurity Models
本文提出Grassmann时间演化矩阵乘积算符，将TEMPO方法推广到费米子杂质问题，并设计zipup算法提升计算效率，解决了Grassmann路径积分难以高效数值化的长期难题。
2024-01-12 cond-mat.str-el quant-ph
Efficient variational approach to dynamics of a spatially extended bosonic Kondo model
我们发展了一种有效的变分方法来研究局域量子自旋耦合到一个移动的自旋玻色子浴的动力学。我们利用宇称对称性，通过正则变换将杂质自旋从环境中解耦，并将问题简化为相互作用的玻色子浴模型。我们用玻色高斯态作为变分模型描述了后者的相干时间演化。我们提供了完整的解析表达式，方程描述变时演化，可应用于研究在广泛的一类量子杂质问题的平衡现象。在论文[Y。Ashida { \it等人}，物理修订版信函123，183001（2019）]，我们提出了一个具体的应用，这种一般形式主义的分析里德伯中心自旋模型，其中自旋1/2里德伯杂质经历自旋变化碰撞在一个稠密的云的两个组件的超冷玻色子。为了说明浴原子的轨道运动所产生的新功能，我们比较我们的结果与Monte Carlo研究的模型与空间局部玻色子在浴中，其中随机位置的原子引起随机耦合的标准中心自旋模型。
2019-11-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Correlations between cascaded photons from spatially localized biexcitons in ZnSe
辐射级联发射相关光子对，为纠缠光子的产生提供了途径。因此，半导体中杂质原子的辐射级联的实现是量子光产生的领先平台，将为纠缠光子对源的发展提供新的途径。在这里，我们展示了一个辐射级联的双激子在ZnSe量子阱中的杂质原子复合物的衰变。发射的光子显示出清晰的时间相关性，揭示了级联的时间顺序。我们的研究结果建立了杂质原子在ZnSe作为一个潜在的平台，光子量子技术使用辐射级联。
2022-03-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Bose-Fermi $N$-polaron state emergence from correlation-mediated blocking of phase separation
本研究通过DMRG发现，一维玻色子浴中费米子杂质在高排斥下形成N-极化子态，由强关联阻断相分离，并存在依赖玻色子相互作用的临界杂质数。
2025-03-01 cond-mat.quant-gas quant-ph
Evolution of a single spin in ideal Bose gas at finite temperatures
Ivan Franko National University of Lviv（利沃夫伊万·弗兰科大学）
研究非相互作用玻色子在有限温度下的动力学，考虑单个静止自旋杂质的影响，分析自旋对玻色子动量分布的影响。
2026-05-13 cond-mat.quant-gas quant-ph
Capture Dynamics of Ultracold Atoms in the Presence of an Impurity Ion
我们探讨了由单个离子的突然产生所触发的一维玻色子原子的超冷束缚系综的量子动力学。数值模拟进行了从头算多组态含时Hartree方法的玻色子，考虑到所有的相关性。动力学分析通过集群扩展的方法，适合于玻色子系统的固定粒子数，它提供了一个全面的了解发生的多体过程。经过一个短暂的过程中，原子系综分离成未绑定和绑定相对于离子的分数，我们观察到一个振荡的原子密度，我们归因于额外的长度和能量尺度引起的有吸引力的长程原子-离子相互作用。这种振荡被证明是束缚和非束缚原子分数之间空间相干性和布居数转移的主要来源。此外，动力学表现出崩溃和复苏行为所造成的动力学建立的两个粒子的相关性表明，超越平均场的描述是必不可少的。
2015-10-12 cond-mat.quant-gas quant-ph
Revealing quantum effects in bosonic Josephson junctions: a multi-configuration atomic coherent states approach
本文提出多组态原子相干态方法，以少量变分轨迹揭示玻色约瑟夫森结中超越平均场的量子效应，并有效描述等离子体振荡、宏观量子自陷及自发对称破缺。
2023-08-31 quant-ph
Accelerated calculation of impurity Green's functions exploiting the extreme Mpemba effect
本研究针对量子杂质模型动力学模拟中记忆效应带来的计算挑战，结合非马尔可夫量子Mpemba效应与开放量子系统动力学映射框架，提出高效计算双时杂质关联函数的方案，在典型模型中验证了其相比现有方法的计算效率优势。
2025-10-30 quant-ph
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
Persistent nonlocality in an ultracold-atom environment
研究了多个二能级杂质原子与超冷玻色气体耦合时产生的非局域量子关联。我们发现，环境诱导的杂质子系统的动力学可以产生非局部状态，是强大的抗噪声和违反多部贝尔不等式时，投影自旋测量。真正的多部非局域性也观察到在一个系统的三个杂质。我们发现，非马尔可夫效应，并在杂质子系统中的相干性的持久性，是至关重要的，以防止完全丧失非局部性，并允许非局部相关性产生和维持较长的时间。
2023-01-23 quant-ph
Phenomenology of a Rydberg impurity in an ideal Bose Einstein condensate
本文研究理想BEC中里德伯杂质的吸收谱，揭示低、中、高三种密度区间的极化子、分子结构和普适高斯响应，并以等价离子杂质加以验证。
2024-04-05 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Revealing quantum statistics with a pair of distant atoms
量子统计对由全同粒子组成的系统的性质有着深远的影响。在这封信中，我们证明了一对相同质量粒子的量子统计可以通过直接测量它们的波函数的交换对称性来探测，即使在粒子总是保持空间分离的条件下，因此交换对它们的相互作用能的贡献可以忽略不计。我们提出了两个协议，揭示了玻色子或费米性质的一对粒子，并讨论了可能的实现与一对被困原子或离子。
2017-10-19 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
Deformation of a quantum many-particle system by a rotating impurity
在过去的70年里，角动量的量子理论已经成功地应用于描述原子核、原子和分子的性质，它们之间的相互作用以及与外场的相互作用。由于量子旋转的性质，角动量代数可能是非常复杂的，即使是对于一些相互作用的粒子，如原子的价电子，更不用说更大的多粒子系统。在这项工作中，我们研究了后者的一个例子：一个旋转的量子杂质耦合到一个多体玻色子浴。在强杂质浴耦合的制度中，问题涉及到增加无限数量的角动量，这使得它难以使用目前可用的技术。在这里，我们介绍了一种新的正则变换，它允许消除复杂的角动量代数从这样一类多体问题。此外，变换暴露了问题的运动常数，并使其在缓慢旋转的杂质的限制下完全可解。我们证明了存在一个临界转速，在这个转速下，杂质突然从多粒子池中获得一个角动量量子。这种不稳定性伴随着与杂质一起旋转的框架中的声子密度的变形。
2016-01-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Dynamical quantum Cherenkov transition of fast impurities in quantum liquids
理解相互作用量子多体介质中移动杂质动力学的挑战来自于在宽范围的能量尺度中包括杂质和环境的激发态之间的纠缠的必要性。在本文中，我们研究了有限质量杂质注入到三维量子玻色流体中，当它开始摆脱Bogoliubov激发时的运动。我们发现了一个过渡的动力学杂质的速度跨越一个临界值，这取决于杂质和玻色子之间的相互作用的强度，以及杂质的反冲能。我们发现，在注入实验中，这两个制度不仅不同的杂质的速度消减的字符，但也表现出定性的差异，在BEC中激发的密度波纹，和散射玻色子粒子的动量分布的Loschirm回波。这种跃迁是动力学量子切伦科夫效应的一种表现，并且应该可以用拉姆齐干涉测量法、RF光谱、吸收成像和飞行时间成像在实验上观察到超冷原子。
2021-11-01 cond-mat.quant-gas quant-ph
Variational study of two-impurity spin-boson model with a common Ohmic bath: Ground-state phase transitions
本文利用试探波函数，用多维$_1$方法，对一个嵌入玻色子欧姆浴中的双杂质系统的基态量子相变进行了万余参数的变分计算.研究了杂质体系和欧姆玻色子浴中的量子临界性，精确地确定了相应的临界点和临界指数。与线性网格的欧姆谱密度，我们的数值计算产生一个更好的描述基态与较低的能量比其他计算采用对数网格的离散化因子远大于1。它提供了一个可能的解决方案，在文献中的临界耦合的相当大的争议。此外，在强反铁磁自旋-自旋耦合存在时，基态相变为一级相变，而在铁磁区或不存在自旋-自旋耦合时，相变属于Kosterlitz-numerless普适类.
2019-08-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
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
Observing dissipationless flow of an impurity in a strongly repulsive quantum fluid
Universität Innsbruck（因斯布鲁克大学）；Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)（慕尼黑量子科学与技术中心）；Consiglio Nazionale delle Ricerche（意大利国家研究委员会）；Renmin University of China（中国人民大学）；Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）
研究展示强相互作用1D玻色气体中杂质无摩擦传播现象，揭示量子效应消除耗散的机制。
2026-02-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Engineering impurity Bell states through coupling with a quantum bath
OIST Graduate University（冲绳科学技术大学院大学）；Universitat Politècnica de València（瓦伦西亚理工大学）
通过调控量子浴性质，实现多组分超冷原子气体中杂质贝尔态的工程化。
2024-10-15 cond-mat.quant-gas quant-ph
Sparsity pattern of the self-energy for classical and quantum impurity problems
我们证明了，对于各种杂质模型，在经典和量子设置，自能矩阵是一个稀疏矩阵的稀疏模式所确定的杂质网站。在量子环境中，这种稀疏模式自费曼以来就已为人所知。事实上，它是解决杂质问题的几种数值方法的基础，也是解决更一般的量子多体问题的许多方法的基础，例如动力学平均场论。稀疏性模式很容易通过使用费曼图的形式微扰扩展来激发。然而，就我们所知，在文献中还没有出现严格的证明。在经典环境中，类似的考虑导致了一个可能不太为人所知的结果，即，某种吉布斯测度的精度矩阵与相应高斯测度的精度矩阵仅相差一个稀疏矩阵。我们的论点，这一结果主要涉及初等代数操作，特别是非微扰。尽管如此，证明可以鲁棒地适应物理学中的各种感兴趣的设置，包括零和有限温度下的量子系统（费米子和玻色子），非平衡系统和超导系统。
2020-05-08 math-ph math.MP quant-ph
Dynamical mean-field theory for the Hubbard-Holstein model on a quantum device
本研究在IBM 27量子比特处理器上，用Krylov变分量子算法求解含费米玻色自由度的Hubbard-Holstein模型DMFT杂质问题，谱函数精度优于Trotter展开，为强关联系统等研究提供量子计算基础模块。
2023-01-05 cond-mat.str-el quant-ph
When quantum resources backfire: Non-gaussianity and symplectic coherence in noisy bosonic circuits
DIENS, \'Ecole Normale Sup\'erieure, PSL University, CNRS, INRIA, 45 rue d’Ulm, Paris, 75005, France；Institute of Physics, \'Ecole Polytechnique F\' e d\' e rale de Lausanne (EPFL), Lausanne, Switzerland；Centre for Quantum Science；Engineering, \'Ecole Polytechnique F\' e d\' e rale de Lausanne (EPFL), Lausanne, Switzerland
本文提出位移传播算法，揭示在噪声环境下非高斯性和辛相干可能使玻色电路更易被经典模拟，挑战了传统对量子优势的理解。
2026-01-09 cs.CC quant-ph
QuTiP-BoFiN: A bosonic and fermionic numerical hierarchical-equations-of-motion library with applications in light-harvesting, quantum control, and single-molecule electronics
本文发布与QuTiP集成的Python库QuTiP-BoFiN，支持玻色与费米环境的HEOM模拟，并通过光合能量转移、动力学解耦和单分子电子学等示例验证其能力。
2023-01-25 physics.chem-ph quant-ph
Dynamical signatures of bound states in waveguide QED
我们研究了耦合到玻色子腔线性阵列中的杂质的自发衰减，形成了一个单波段光子波导。发射光子的平均频率与单光子共振散射的频率不同，单光子共振散射的频率与杂质的激发态的裸频率完全匹配。我们研究了杂质的激发态能量如何影响出射光子的空间分布。能量离光子带的中间越远，波包离因果极限越远。特别地，如果能量位于带的中间，则波包局限于因果极限周围。此外，杂质的激发态的占据呈现出丰富的动力学：它显示出指数衰减到中间时间，这是其次是在长时间制度的幂律尾，它最终达到振荡稳定制度。最后，我们表明，这种现象是强大的存在下的损失，无论是在杂质和腔。
2017-08-21 cond-mat.quant-gas quant-ph
Tracing non-Abelian anyons via impurity particles
非阿贝尔激发是许多分数量子霍尔相位的一个有趣的特征，包括由摩尔-里德（或普斐尔）波函数描述的那些相位。然而，非阿贝尔准粒子的检测是具有挑战性的。在这里，我们考虑一个系统所描述的摩尔-里德波函数，并假设杂质粒子绑定到它的准空穴。然后，杂质的角动量，也反映了杂质的密度，提供了一个有用的证据的物理的非阿贝尔激发。通过要求杂质被限制在最低的朗道能级，我们能够写出相应的多体波函数来描述摩尔-里德液体和杂质。通过Monte Carlo抽样，我们确定的杂质角动量，我们表明，它建议的准空穴的量子统计参数$α= aν-b +P/2$，其中$α$范围从$0$玻色子的$1$费米子。对于$a=1/4$、$b=1/8$和$P=0,1$，根据Moore-Read液体中粒子数的奇偶性，得到了与Monte Carlo结果合理的一致性.这种宇称依赖的角动量作为一个明确的演示的非阿贝尔性质的激发。除了在Moore-Read液体中的激发的研究，我们也将我们的计划，Laughlin液体，我们专注于相互作用的玻色子杂质。这样，杂质本身就形成了劳克林态，这就允许研究分级分数量子霍尔态。
2021-02-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
A Quantum Impurity Model for Anyons
量子统计学的一个标志是预测任意子，它与物质的拓扑相概念紧密相连。虽然任意子被预测在某些分数量子霍尔系统中实现，但它们还没有在实验中被明确地检测到。在这里，我们引入一个简单的量子杂质模型，玻色子或费米子杂质变成任意子作为其与周围的多粒子浴相互作用的结果。声子云以这样一种方式装扮每个杂质，它有效地将通量/涡旋附着到它身上，从而将它转换为阿贝尔任意子。相应的量子杂质模型，首先，提供了一个新的方法来数值求解多任意子问题，以及一个新的具体的视角任意子作为涌现准粒子从复合玻色子或费米子。更重要的是，该模型为利用晶格中的杂质以及超冷气体实现任意子铺平了道路。特别是，我们考虑两个重电子与一个二维晶格晶体在磁场中相互作用，并表明，当杂质浴系统是在回旋频率旋转，杂质的行为作为任意子作为杂质和浴之间的角动量交换的结果。提出了一种可能的实验实现，通过识别的统计参数的均方距离的杂质和磁化的杂质浴系统，这两个都是可访问的实验。另一个提议的应用是浸入二维弱相互作用玻色气体中的杂质。
2020-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Efimov States of Heavy Impurities in a Bose-Einstein Condensate
本文研究了两个重杂质粒子嵌入在凝聚态的轻质量玻色子气体中的弱相互作用问题。利用玻色气体的Bogoliubov近似和三体动力学的Born-Oppenheimer近似，我们计算了凝聚体对重-重两体势的修正.对于光玻色子与杂质之间的共振相互作用的情况下，我们提出了（半）分析结果的潜力在一个大的凝聚相干长度的限制。特别是，我们发现了一个公式的Efimov比例因子的修改，由于存在一个退化的玻色子气体背景。
2013-04-03 cond-mat.quant-gas nucl-th quant-ph
Quantum Rydberg Central Spin Model
我们考虑了超冷玻色子原子云中里德堡杂质的动力学，其中里德堡电子可以与周围原子发生自旋变化碰撞。该系统实现了一种新型的量子杂质问题，该问题将Kondo模型、玻色极化子和中心自旋模型的基本特征混合在一起。为了捕获的里德伯电子自旋动力学和原子的轨道运动的相互作用，我们采用了一种新的变分方法，结合了一个杂质去耦变换与高斯ananomaly浴粒子。我们发现这个模型的几个意想不到的功能，不存在于传统的杂质问题，包括相互作用引起的重正化的吸收光谱，逃避简单的解释从分子束缚态，和持久的振荡的里德伯电子自旋。我们讨论了我们的分析，在原子物理学和量子化学的其他系统的推广，其中高轨道量子数的电子激发与自旋量子浴相互作用。
2019-11-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Many-body bound states and induced interactions of charged impurities in a bosonic bath
量子介质中载流子的诱导相互作用和束缚态是研究量子输运的关键。超冷原子-离子系统为研究这一问题提供了一个方便的平台。在这里，我们调查的静态性质的一个和两个离子杂质在玻色子浴用量子蒙特卡罗方法。我们确定了三个双极化制度取决于原子-离子势的强度和它的两体束缚态的数量：一个微扰制度类似的情况下的一对中性杂质，非微扰制度，失去了准粒子字符的前，和多体束缚态制度，只能出现在一个束缚态的存在下，在两体势。我们进一步揭示了强烈的浴诱导的两个离子极化子之间的相互作用。我们的研究结果表明，数值模拟是必不可少的描述高度相关的杂质模型。
2023-03-28 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Revealing single-trap condensate fragmentation by measuring density-density correlations after time of flight
我们考虑超冷玻色子原子在一个单一的陷阱中，在Escheras-Fermi制度，形成多体状态对应于稳定的宏观破碎的双模凝聚。它表明，在自由膨胀的气体，密度-密度相关性的空间依赖性在后期提供了一个独特的签名的碎片。在单个陷阱中的碎片凝聚多体态的这个标志是由于飞行时间改变了相关信号，使得膨胀云中两个相对于点的相反的%变得不相关，这与非碎片的玻色-爱因斯坦凝聚体不同，在那里它们保持相关。
2014-09-30 cond-mat.quant-gas 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
Lifshitz-like Metastability and Optimal Dephasing in Dissipative Bosonic Lattices
本研究发现在具有非均匀耗散的耦合玻色模网络中，退相干通过产生长寿命集体模式引发类似Lifshitz-tail的缓慢弛豫，揭示了最优退相干率可动态解耦并保护特定激发，为控制量子系统弛豫提供了新策略。
2025-08-13 physics.optics quant-ph
Dynamics of a Mobile Ion in a Bose-Einstein Condensate
University of Warsaw（华沙大学）；Wrocław University of Science and Technology（弗罗茨瓦夫科技大学）；Warsaw University of Technology（华沙理工大学）
研究移动离子在玻色-爱因斯坦凝聚体中的非平衡动力学，探讨其稳态动量和有效质量，揭示非线性演化引发的密度波发射和动量转移效应。
2026-02-04 cond-mat.quant-gas quant-ph
Many-Body Dissipative Flow of a Confined Scalar Bose-Einstein Condensate Driven by a Gaussian Impurity
研究了雪茄形玻色-爱因斯坦凝聚体中由可动的奥赛杂质简谐振荡引起的多体耗散流。对于非常小和大的驱动频率，超流相被保留。对于中间驱动频率，通过拖曳力的非零值来识别耗散，所述拖曳力的非零值的突然增加发出灰孤子阵列的自发下游发射的信号。在每个发射事件之后，通常形成的每个孤立波衰减并分裂成两个子灰色孤立波，发现这两个子灰色孤立波在大的演化时间内在玻色子背景中稳健传播。特别是，观察到一个平稳过渡到耗散，与孤立波形成的{ \it临界}速度取决于两个障碍物的特性，即其驱动频率和宽度，以及相互作用的强度。单次模拟样本的方差表明系统的碎片化性质;在这里，发现在相干结构形成变得显着的驱动频率的演变过程中，方差增加。最后，我们证明了对于相当大的粒子数，在现场单次拍摄的图像直接捕捉灰孤子的衰变和分裂。
2018-07-05 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.atom-ph
Witnessing Entanglement in Mixed-Particle Quantum Systems
The University of Chicago（芝加哥大学）
本文提出了一种用于检测混合粒子系统中非对角长程有序的纠缠见证方法，揭示了费米子和玻色子相关性如何共同形成总纠缠。
2025-12-19 physics.chem-ph physics.comp-ph quant-ph
Correlated quantum dynamics of two quenched fermionic impurities immersed in a Bose-Einstein Condensate
我们揭示了浸没在一维玻色子气体中的两个费米子杂质在种间相互作用从弱到强排斥淬灭后的非平衡动力学。监测每个物种的单粒子密度的时间演变，我们揭示了四个不同的动力学制度的存在。对于弱的种间排斥，两个物种要么进行呼吸运动，要么杂质密度分裂成两部分，相互作用并分散在玻色子云中。转向强相互作用，我们观察到暗亮态的形成内的平均场近似。然而，相关的动力学表明，费米子密度分裂成两个排斥的密度峰值，要么朝着玻色子云的边缘，在那里它们平衡，要么它们接近一个几乎稳定的状态，在玻色子气体内强劲地传播，在同一位置形成密度下降。对于这些强的种间相互作用的能量转移过程中，从杂质到他们的环境发生在多体水平，而周期性的能量交换从明亮的状态（杂质）的玻色子物种被确定在没有相关性。最后，检查的强相互作用的单体相干函数，使我们能够得出结论的猝灭诱导的费米子密度峰的空间定位。
2019-08-27 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
