简并幺正玻色气体的普适动力学

理解由相互作用的量子粒子（如材料中的电子、原子核或中子星中的核子、夸克-胶子等离子体以及超流液氦）产生的丰富行为，需要研究干净、可访问且具有可调参数的系统。超冷量子气体在这方面具有巨大潜力，主要归功于对相互作用前所未有的控制。具体来说，表征相互作用强度的两体散射长度 $a$ 可以调节到任意值。这为实验上进入那些行为尚未被很好理解的区域提供了前景，因为相互作用强、原子-原子关联重要、平均场理论不充分，并且可能无法达到平衡或甚至不存在平衡。特别令人感兴趣的是幺正气体，其中 $a$ 是无穷大，并且系统的许多方面是普适的，即它们仅依赖于粒子密度和量子统计。虽然幺正费米气体一直是实验和理论研究的焦点，但简并幺正玻色气体通常被认为在实验上不可达，因为三体损失率随 $a$ 的增加而急剧增加。在这里，我们研究了在损失时间尺度内短时间尺度上幺正玻色气体的动力学。我们发现，幺正玻色气体的动量分布在损失时间尺度内快速演化，并且这种演化的时间尺度和动量分布的极限形状都与密度的普适标度一致。这项工作表明，可以创建并动态探测幺正玻色气体，从而为进一步探索这种新颖的强相互作用量子液体打开了大门。