一维量子超声现象的微观起源

利用 Bethe 拟设（BA），我们严格求得一维（1D）相互作用玻色介质中具大初动量 $Q$ 的杂质的非平衡动力学。我们表明，由 BA 方程得到的磁振子与激子态极大地决定了量子颤动（quantum flutter）的振荡性质，其周期性由 $\tau_{\rm QF} = 2\pi/(|\varepsilon_{\rm c}(0)|- |\varepsilon_{\rm s}(0)|)$ 给出。其中电荷与自旋修饰能量 $\varepsilon_{\rm c,s}(0)$ 由热力学 BA 方程精确给出。我们进一步发现杂质具有持续性复兴动力学，其周期 $\tau_{L} = L/\left(v_{\rm c}(Q-k^*)-v_{\rm s}(k^*)\right)$ 大于 $\tau_{\rm QF}$，体现了有限长度 $L$ 的周期性边界条件所诱导的量子反射，这里 $v_{\rm c,s}$ 分别为电荷与自旋激发的声速，$k^*$ 是杂质相对于费米点的特征动量。最后，我们研究了将此磁振子杂质作为测量引力作用的量子资源的应用。