論文の概要: Pump Probe Spectroscopy of Bose Polarons: Dynamical Formation and Coherence

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2001.00260v3
• Date: Tue, 4 Aug 2020 17:40:15 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-16 09:45:30.534179
• Title: Pump Probe Spectroscopy of Bose Polarons: Dynamical Formation and Coherence
• Title（参考訳）: ボースポーラロンのポンププローブ分光:動的形成とコヒーレンス
• Authors: S.I. Mistakidis, G.C. Katsimiga, G.M. Koutentakis, Th. Busch and P. Schmelcher
• Abstract要約: 本研究では, ボース・アインシュタイン凝縮体に浸漬したフェルミオンまたはボゾン不純物の時間分解ダイナミクスを明らかにするためのポンププローブ分光法を提案する。 ポンプパルスは最初、不純物を非相互作用から共鳴的に相互作用するスピン状態に転送し、有限時間後にプローブパルスはこの遷移を反転させる。 本研究は, 種内を超越した種間反動に対して, 不純物の風味とは無関係に, 時間的災害が発生し, エネルギー再分配が促進されることを示唆する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We propose and investigate a pump-probe spectroscopy scheme to unveil the time-resolved dynamics of fermionic or bosonic impurities immersed in a harmonically trapped Bose-Einstein condensate. In this scheme a pump pulse initially transfers the impurities from a noninteracting to a resonantly interacting spin-state and, after a finite time in which the system evolves freely, the probe pulse reverses this transition. This directly allows to monitor the nonequilibrium dynamics of the impurities as the dynamical formation of coherent attractive or repulsive Bose polarons and signatures of their induced-interactions are imprinted in the probe spectra. We show that for interspecies repulsions exceeding the intraspecies ones a temporal orthogonality catastrophe occurs, followed by enhanced energy redistribution processes, independently of the impurity's flavor. This phenomenon takes place over the characteristic trap timescales. For much longer timescales a steady state is reached characterized by substantial losses of coherence of the impurities. This steady state is related to eigenstate thermalization and it is demonstrated to be independent of the system's characteristics.
• Abstract（参考訳）: 本研究では, ボース・アインシュタイン凝縮体に浸漬したフェルミオンまたはボゾン不純物の時間分解ダイナミクスを明らかにするためのポンププローブ分光法を提案する。 このスキームでは、ポンプパルスが最初に不純物を非相互作用から共鳴的に相互作用するスピン状態に転送し、システムが自由に進化する有限時間後にプローブパルスはこの遷移を反転させる。 これは直接的に不純物の非平衡ダイナミクスをモニターすることができ、コヒーレントまたは反発性ボースポーラロンの動的形成とそれらの誘導相互作用のシグネチャがプローブスペクトルにインプリントされる。 種間反発が種内波より大きい場合には, 時間的直交性のカタストロフィーが発生し, 不純物の風味とは無関係にエネルギー再分配プロセスが増加する。 この現象は特徴的なトラップタイムスケールで起こる。 より長い時間スケールでは、定常状態は不純物のコヒーレンスが著しく失われることによって特徴づけられる。 この定常状態は固有状態の熱化と関連しており、系の特性とは独立であることが示されている。

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