探测介观 Tonks-Girardeau 气体的超流性

我们研究了环上 Tonks-Girardeau 气体在移动 delta 势垒势诱导下的动力学响应。基于含时 Bose-Fermi 映射的精确解，可以求得粒子流、其涨落以及作用在势垒上的拖曳力。对该精确解进行了数值分析，并在弱势垒强度的微扰区进行了解析分析。在弱势垒极限下，当速度 $v$ 小于 $v_c=\pi\hbar /mL$（其中 $m$ 为原子质量，$L$ 为环周长）时，搅拌驱动系统进入净电流为零的状态。当 $v$ 接近 $v_c$ 时，角动量可传递给流体并产生非零拖曳力。电流产生的速度阈值的存在表明了介观 Tonks-Girardeau 气体的类超流行为，这与对无限长管中 Tonks-Girardeau 气体预测的非超流行为不同。