由原子、光子、电子和激子介导的相互作用
量子气体
2024-10-04 v3 介观与纳米尺度物理
摘要
由准粒子通过周围环境进行介导的相互作用无处不在，导致从低温量子气体的集体模态、超导性到高能初级粒子之间的相互作用等一系列重要效应。本篇视角文章源于量子退火原子气体、腔量子电动力学和二维半导体领域的实验进展，这些进展使得我们能够在新的环境和 regimes 中系统地探索介导相互作用。我们首先描述了如何使用扰动理论、图景论和路径积分来微观计算准粒子相互作用，突出了准粒子量子统计在其中的关键作用。在随后讨论了从原子气体中获得的关于准粒子和介导相互作用的最新理论与实验见解之后，我们聚焦于混合光子-原子系统，其中可以实现惊人的远程光子介导相互作用。接下来，我们描述了关于二维半导体中准粒子相互作用的全新且颠覆性的结果。然后，我们讨论了如何通过原子、混合原子-光子系统以及二维半导体实现介导相互作用，从而实现新的量子相。文章最后提出了一些开放问题和展望。
引用
@article{arxiv.2406.13795,
title = {Interactions mediated by atoms, photons, electrons, and excitons},
author = {Rosario Paredes and Georg Bruun and Arturo Camacho-Guardian},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.13795},
year = {2024}
}