論文の概要: Dynamical quantum Cherenkov transition of fast impurities in quantum liquids

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2101.00030v2
• Date: Mon, 1 Nov 2021 17:23:42 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-18 05:31:39.054248
• Title: Dynamical quantum Cherenkov transition of fast impurities in quantum liquids
• Title（参考訳）: 量子液体中の高速不純物の動的量子チェレンコフ転移
• Authors: Kushal Seetharam, Yulia Shchadilova, Fabian Grusdt, Mikhail B. Zvonarev, Eugene Demler
• Abstract要約: 量子ボース流体に注入された有限質量不純物の運動について検討する。 不純物の速度が臨界値を越えるにつれて、ダイナミクスの遷移が明らかになる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: The challenge of understanding the dynamics of a mobile impurity in an interacting quantum many-body medium comes from the necessity of including entanglement between the impurity and excited states of the environment in a wide range of energy scales. In this paper, we investigate the motion of a finite mass impurity injected into a three-dimensional quantum Bose fluid as it starts shedding Bogoliubov excitations. We uncover a transition in the dynamics as the impurity's velocity crosses a critical value which depends on the strength of the interaction between the impurity and bosons as well as the impurity's recoil energy. We find that in injection experiments, the two regimes differ not only in the character of the impurity velocity abatement, but also exhibit qualitative differences in the Loschmidt echo, density ripples excited in the BEC, and momentum distribution of scattered bosonic particles. The transition is a manifestation of a dynamical quantum Cherenkov effect, and should be experimentally observable with ultracold atoms using Ramsey interferometry, RF spectroscopy, absorption imaging, and time-of-flight imaging.
• Abstract（参考訳）: 相互作用する量子多体媒体における移動不純物のダイナミクスを理解するという課題は、環境の不純物と励起状態の間の絡み合いを、幅広いエネルギースケールで含む必要性から生じる。 本稿では, ボゴリューボフ励起を流し始めると, 三次元量子ボース流体中に注入される有限質量不純物の運動について検討する。 我々は不純物の速度が不純物とボソンの相互作用の強さと不純物の反動エネルギーに依存する臨界値を超えたときの力学の遷移を明らかにする。 インジェクション実験では, この2つのレジームは, 不純物速度の非破壊特性だけでなく, ロスシュミットエコー, becで励起された密度リップル, 散乱ボソニック粒子の運動量分布にも有意差が認められた。 この遷移は動的量子チェレンコフ効果の顕在化であり、ラムゼー干渉法、RF分光法、吸収イメージング法、飛行時間イメージング法を用いて超低温原子で実験的に観測可能である。

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