一维光学晶格中偶极玻色子的相互作用淬火

Tonks-Girardeau (TG) 气体是限制在一维的强相互作用玻色子的高度关联量子态，其中排斥相互作用使得粒子表现得像不可穿透的费米子。通过突然将这些相互作用调节至吸引区域，可以实现超 Tonks-Girardeau (sTG) 气体——一种具有独特稳定性的、强吸引玻色子的高度激发亚稳态。受 sTG 淬火场景启发，我们研究了一个类似的设置，但引入了长程偶极相互作用，这使系统偏离了 TG 莫特绝缘极限。我们对初始制备于各种状态和填充下的偶极玻色子模拟了相互作用淬火，并使用实空间密度、轨道占据、Glauber 关联函数和自关联函数来探测淬火后的稳定性。我们的结果表明，当从单位填充的 TG 莫特态出发时，仅在极弱的偶极相互作用强度下才能保持稳定性。相比之下，所有团簇态——无论是单位填充还是双重填充——最终在吸引相互作用下都会坍缩。这种坍缩在密度分布中并不总是可见，但在自关联函数中变得明显，表明量子态发生了复杂的多次体重构。我们的发现强调了偶极相互作用驱动新颖量子动力学的潜力，并突出了在长程相互作用系统中稳定激发态所需的微妙平衡。