从弱耦合到强耦合的 Bose-Hubbard 极化子
量子气体
2025-12-18 v3 量子物理
摘要
我们研究了浸入限制在方形晶格上的玻色子粒子浴中的移动杂质的零温性质。我们使用巨正则系综中的精确大规模量子蒙特卡罗模拟，分析了杂质与浴粒子之间吸引和排斥耦合的机制，以及浴中不同强度的玻色子-玻色子相互作用。对于弱耦合，发现极化子质量比在浴的莫特绝缘体 (MI) 到超流体 (SF) 转变附近减小，正如近期理论所预测的那样，这证实了杂质可能用作该转变的探针。相反，对于 MI 区域中的强耦合，发现杂质通过结合一个额外的浴粒子或空穴来改变浴密度，具体取决于极化子-浴相互作用的符号。虽然这种结合阻碍了前述将极化子质量比用作 MI-SF 转变探针，但我们表明它可以转而用作结合本身的探针。我们的精确数值结果为比较晶格 Bose 极化子理论提供了基准，并且与囚禁在光学晶格中的冷原子实验相关，在这些实验中，约束谐波势的存在可以通过缓慢变化的局部化学势来建模。
引用
@article{arxiv.2508.00486,
title = {The Bose-Hubbard polaron from weak to strong coupling},
author = {Tom Hartweg and Tanul Gupta and Guido Pupillo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.00486},
year = {2025}
}