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超冷费米子中的含时杂质:正交性灾难及其超越

量子气体 2013-01-01 v1 介观与纳米尺度物理 强关联电子

摘要

最近在强不平衡超冷原子混合物中的实验实现,为在受控环境中研究杂质动力学开辟了新可能性。我们讨论了如何利用原子物理技术来探索安德森正交性灾难(OC)的新机制和表现,这些在固态系统中是无法实现的。我们考虑一个由强光晶格势局域化的杂质原子系统,浸没在巡游费米原子海中。对杂质原子的拉姆齐干涉实验在时域探测OC,而射频(RF)光谱在频域探测OC。此类系统中的OC对所有时间都是普适的,由杂质散射长度和巡游费米子的费米波矢决定。我们计算了普适的拉姆齐响应和RF吸收谱。除了对应于费米面附近激发多个粒子-空穴对的标准幂律贡献外,我们还识别出OC的一个新贡献,该贡献来自从巡游带底部激发一个额外粒子。这导致RF吸收谱中出现一个非解析特征,在幺正极限下演变为具有普适指数1/4的真正幂律奇点。此外,我们讨论了OC在自旋回波实验以及杂质态突然淬灭后费米气体能量计数统计中的表现。最后,巡游费米子具有两个或更多超精细态的系统为非平衡杂质物理提供了更丰富的平台,允许探索非平衡OC并模拟通过纳米结构的量子输运。这为冷原子系统与介观量子输运之间建立了有用的联系。

关键词

引用

@article{arxiv.1206.4962,
  title  = {Time dependent impurity in ultracold fermions: orthogonality catastrophe and beyond},
  author = {Michael Knap and Aditya Shashi and Yusuke Nishida and Adilet Imambekov and Dmitry A. Abanin and Eugene Demler},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1206.4962},
  year   = {2013}
}

备注

15 pages, 7 figures