一维吸引性偶极气体中的超Tonks-Girardeau态

研究了一维量子气体，其中偶极子垂直于纵轴，具有强1/x^3排斥势，在低一维密度n下的基态。近接触时，多体波函数对两个粒子间距x_jl的依赖简化为两体波函数Ψ_rel(x_jl)。在偶极子突然旋转至平行于纵轴后，该波函数仍为排斥势的波函数，但由于势现在变为吸引势，它将不是定态的。证明当nd^2→0时，该波函数的变化率趋近于零。因此，对于小的nd^2值，该态是亚稳态，并且是强零程吸引玻色子的超Tonks-Girardeau态的类似物。偶极系统等价于自旋z分量σ_↑=⊥（垂直于纵轴）和σ_↓=||（平行于纵轴）的自旋费米气体。从自旋费米气体到无自旋费米气体的费米-费米映射，随后是标准的1960年费米-玻色映射，将费米系统简化为玻色气体。讨论了利用超冷偶极气体实现突然自旋旋转的潜在实验，并通过蒙特卡洛方法精确评估了这些态的几个显著性质。