非平衡量子动力学与 Bose 极化子的形成

推进我们对量子多体系统非平衡现象的理解仍是物理学中最重大的挑战之一。在此,我们报告了一个范式性多体问题的实验观测,即浸没在玻色环境中的量子杂质的非平衡动力学。我们利用干涉技术制备玻色-爱因斯坦凝聚体中具有微小杂质态分量的原子相干叠加态,并监测此类量子叠加态演化为极化子准粒子的过程。这些结果提供了从弱到强杂质相互作用下极化子形成的系统性图像。它们揭示了三个不同的演化区域,其间的动力学转变在少体过程与多体动力学之间建立了联系。我们的测量揭示了相互作用多体系统中的普适动力学行为,并展示了研究非平衡量子现象的新途径。