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从埃菲莫夫物理到玻色极化子:基于高斯态的研究

量子气体 2022-08-19 v1

摘要

自1970年埃菲莫夫效应被提出以来,在少体背景下已发展出对埃菲莫夫物理的详细理论理解。然而,描述埃菲莫夫型关联在淬火或坍缩的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)等多体系统中的作用一直具有挑战性。为研究埃菲莫夫效应在此类情形中的影响,我们考虑浸入弱相互作用BEC中的轻杂质,形成玻色极化子。此时,高阶关联局域在杂质周围,使发展理论描述更为可行。具体而言,我们采用杂质参考系中的高斯态变分Ansatz,能够同时捕捉埃菲莫夫效应和极化子云的形成。我们发现埃菲莫夫效应导致玻色子与杂质的协同束缚及多体束缚态的形成。结果,极化子并非基态,而是成为可被衰变到这些埃菲莫夫团簇的亚稳激发态。虽然该衰变在较小相互作用强度下缓慢,但随着吸引散射长度增大而变得更显著,直至极化子完全不稳定。该临界散射长度可解释为多体移动的埃菲莫夫共振,其中浴的两个激发与极化子的散射可导致束缚态形成。与少体情形相比,由于极化子云参与协同束缚过程,共振移至更小的吸引散射长度。这对应于一种引人入胜的极化子辅助化学情形,其中多体效应增强了化学复合过程的信号,可在最先进的实验中直接探测。

关键词

引用

@article{arxiv.2108.03175,
  title  = {From Efimov Physics to the Bose Polaron using Gaussian States},
  author = {Arthur Christianen and J. Ignacio Cirac and Richard Schmidt},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2108.03175},
  year   = {2022}
}

备注

20 pages, 9 figures