移动 impurity 注入一维玻色气体中的松弛动力学

我们在时依赖的格拉帕茨基方程框架内研究了以有限速度浸入一维弱相互作用玻色子系统中的 impurity 的非平衡动力学。我们发现并描绘了不同松弛动力学阶段的特征。我们发现，在较大且真实的初始速度区间内，最终的 impurity 速度保持恒定。其背后的物理机制是：离子子动力学波（dispersive density shock waves）的发射，这些波带走初始 impurity 动量的多余部分，而在局部系统仍保持相同的平稳态。在 contrast 中，具有相同耦合常数的重 impurity 的松弛方式不同，恒定最终速度的阶段消失。此外，一个快速的重 impurity 显示出随时间衰减的速度振荡，最终达到平稳态。这一过程伴随着围绕 impurity 的玻色子密度局部耗竭的振荡，直到它们的位置重合并一起继续运动。降低 impurity-玻色子耦合或增加玻色子之间的排斥力度，振荡会被放大。在重 impurity 质量超过临界值时，势能随动量的函数呈现出尖锐拐点和亚稳态分支。我们展示，这些特征通过脉冲的发射、松弛的显著减缓，以及 impurity 运动方向相对于初始方向的改变来表现。