一维玻色气体热力学行为中的空穴诱导反常

我们揭示了一维玻色气体比热温度依赖关系中一种引人入胜的反常现象。所观测到的峰值对任意相互作用均成立，并令人联想到高维中的超流到正常相变，但一维中不允许存在相变。该反常的存在标志着激发谱中位于空穴支下方、表现为能隙的未占据态区域。反常温度被发现与空穴支极大值的能量同量级。我们借助 Bethe Ansatz 精确求得比热，并对可解析处理的极限给出解释。动态结构因子首次采用 Path Integral Monte Carlo 方法计算。我们注意到，在接近反常阈值的温度下，热涨落的能量变得与最大空穴能量相当，导致激发结构发生定性改变。该激发图像在反常处对任何相互作用强度都经历了准粒子描述的失效，类似于任何超流相变在临界温度下的情形。我们为未来观测提供了指示，并说明如何利用空穴反常进行原位测温、识别不同碰撞区以及理解原子、固态、电子、自旋链和梯状系统中的其他反常。