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共振相互作用双组分费米子混合物中的偶极模谱与流体动力学渡越

量子气体 2025-12-16 v2

摘要

具有相互作用共振控制的费米子原子超冷量子气体混合物,为探索具有非常规性质的少体和多体量子态提供了一个独特的试验平台。此类强关联系统(例如对称性破缺超流体)的出现,通常伴随着流体动力学集体行为。因此,该领域的实验进展自然需要对流体动力学区域有深刻的理解。在此,我们报告了在量子简并附近使用可调谐的161^{161}Dy和40^{40}K费米-费米混合物进行的实验。我们研究了跨越Feshbach共振的偶极模全谱,并通过频率和阻尼率的测量表征了从无碰撞到深度流体动力学行为的渡越。我们将结果与一个考虑两种组分质心运动的理论模型进行了比较,并识别了摩擦和平均场相互作用的贡献。我们表明,在整个相互作用范围内存在一种振荡模式,其在深度流体动力学区域表现出频率和阻尼的显著变化。我们观察到第二种振荡模式分裂为两个纯指数阻尼模式。其中一个指数模式表现出非常快的阻尼,快于任何其他相关时间尺度,并且对实验不完美性在很大程度上不敏感。它提供了对种间拖曳效应的精确测量,这推广了在其他实验中探索的自旋拖曳概念。我们通过微观摩擦系数局部表征了种间拖曳,并讨论了其在共振顶部的幺正性限制普适行为。

关键词

引用

@article{arxiv.2502.05006,
  title  = {Dipole-Mode Spectrum and Hydrodynamic Crossover in a Resonantly Interacting Two-Species Fermion Mixture},
  author = {Zhu-Xiong Ye and Alberto Canali and Chun-Kit Wong and Marian Kreyer and Emil Kirilov and Rudolf Grimm},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2502.05006},
  year   = {2025}
}

备注

20 pages, 11 figures