通过耦合玻色气体在晶格中实现杂质态的调控

我们研究了被囚禁于晶格势中并与玻色气体耦合的相互作用杂质的局域化模式。对于较小的种间相互作用强度，杂质占据能量最低的布洛赫态，或分别局域于不同势阱中且有一个额外粒子在所有势阱上离域，具体取决于晶格深度。相反，对于较大的种间相互作用强度，我们发现由于晶格的分数量填充以及杂质间排斥接触相互作用与玻色气体介导的吸引相互作用之间的竞争，杂质要么成对局域化，要么完全局域于单个势阱中。相应地调节晶格深度、种间和种内相互作用强度，可对这两种局域化模式进行系统性控制与调控。两种态之间交叉的锐利程度及其存在的广阔区域支持了调控的鲁棒性。此外，通过实施不同的边界条件，如周期性和硬壁边界条件，我们能够将基态简并度以三重态、二重态和单重态的形式进行操控。