准一维环势阱中Bose-Josephson结的量子涨落

使用Luttinger液体方法，我们研究了Bose-Josephson结的量子涨落，该结由包含局域排斥势垒的准一维环势阱中囚禁的Bose气体组成。对于无限高势垒，我们研究了单粒子和双粒子静态关联函数。对于单体密度矩阵，我们根据探测点相对于势垒位置的不同，得到了不同的幂律衰减。这种准长程序原则上可以使用干涉测量进行实验探测。我们还表明，相应的小动量动量分布也受到势垒存在的影响，并表现出相互作用一维流体所预期的普适幂律行为。我们还计算了粒子密度分布，并通过与Tonks-Girardeau极限下的精确结果进行比较，确定了Luttinger液体理论的非普适参数。一旦这些参数由单体性质确定，我们就计算了密度-密度关联函数，发现Luttinger液体预测与Tonks-Girardeau极限下的精确结果之间具有显著的一致性，即使在表征中等距离下密度-密度关联函数行为的类Friedel振荡的长度尺度上也是如此。最后，对于大但有限的势垒，我们利用单体关联函数来估计量子涨落对势垒高度重整化的影响，发现有效Josephson耦合能降低，该降低量取决于环的长度和相互作用强度。