相互作用费米气体中的单粒子与多体相位相干

在量子力学中，每个粒子由具有幅度和相位的复值波函数描述。当许多粒子相互作用时，协同现象产生具有特定量子相干性的量子多体态。单粒子的相位相干与多体量子相干之间的相互作用是什么？多年来，该问题一直是量子物理中深入分析的课题。在此，我们展示如何通过从特定物质波回路在有效磁场中释放相互作用的简并费米气体所形成的含时干涉来区分这两种概念。由一阶关联函数指示的单粒子相位相干，与由密度-密度关联函数指示的多体量子相干，表现为干涉图样的不同特征。单粒子相位相干在中间时刻产生费米轨道的螺旋干涉。多体量子相干作为长时间干涉出现。单粒子相干与多体相干之间的相互作用反映在干涉图样对有效磁场的阶梯式依赖中。