二元玻色气体中量子坍缩的抑制

在三维空间中，量子粒子受到 $V/r^2$ 势场吸引至中心会导致量子坍缩，即当吸引强度超过临界值（在本文记号中为 $V = 1/8$）时基态 (GS) 不存在。最近，我们已证明，若在平均场近似下考虑量子气体中粒子间的排斥相互作用，量子坍缩会被抑制且基态得以恢复。该设定可在偶极分子气体中实现，其中分子被中心电荷吸引，同时也需考虑偶极 - 偶极相互作用。在此，我们针对二元气体分析此问题。通过数值方法以及针对可混溶和不可混溶二元系统的解析近似，构建了由排斥相互作用支持的基态。特别是，当 $V$ 足够大时，Thomas-Fermi (TF) 近似是相关的。研究发现，无论是平衡还是非平衡的可混溶二元气体，其基态在另一个临界值 $V = 1/2$ 处表现出弱相变。该相变的特征是小 $r$ 处波函数结构发生破坏解析性的变化。为了说明此现象学的普遍性，我们还考虑了组分间存在吸引（而非排斥）的二元系统，且中心势仅拉动单一组分的情形。