环形陷阱费米气体中耦合人工磁场的杂质

单杂质与多粒子背景相互作用的动力学是凝聚态物理的中心问题之一。超冷原子实验的最新进展使得通过将人工规范场特异性耦合到杂质来控制该动力学成为可能。本文中，我们考虑一个窄环形陷阱，其中费米气体与单原子相互作用。我们表明，耦合到杂质的外部磁场是探测杂质动力学的通用工具。利用 Bethe Ansatz (BA) 我们精确计算了作为穿过陷阱的通量函数的本征态和相应能量。通量的绝热变化由于通量量子化将基态连接到激发态。对于排斥相互作用，杂质通过拖动动量匹配通量的费米子来扰动费米海。此拖曳将动量从杂质转移到背景并增加有效质量。有效质量在无限排斥相互作用下饱和到系统的总质量。对于吸引相互作用，拖曳再次增加有效质量，其快速饱和到单粒子的两倍质量，因为形成了杂质与一个费米子的极化子。对于动量可与粒子数相比的激发态，有效质量呈现共振行为。我们认为冷原子实验的标准工具可用于检验这些预测。