論文の概要: Spectral properties of a three body atom-ion hybrid system

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2101.08716v3
• Date: Mon, 13 Feb 2023 08:01:04 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-14 08:39:46.317572
• Title: Spectral properties of a three body atom-ion hybrid system
• Title（参考訳）: 3体原子-イオンハイブリッド系のスペクトル特性
• Authors: Daniel J. Bosworth, Maxim Pyzh and Peter Schmelcher
• Abstract要約: 一対のボソンが一対のイオンと相互作用するハイブリッド原子イオン系を準一次元トラップ幾何学で考察する。 初期の理論的研究で開発された原子-イオン相互作用のモデルポテンシャルに基づいて、低エネルギー固有状態の挙動を考察する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We consider a hybrid atom-ion system consisting of a pair of bosons interacting with a single ion in a quasi-one-dimensional trapping geometry. Building upon a model potential for the atom-ion interaction developed in earlier theoretical works, we investigate the behaviour of the low-energy eigenstates for varying contact interaction strength $g$ among the atoms. In particular, we contrast the two cases of a static and a mobile ion. Our study is carried out by means of the Multi-Layer Multi-Configuration Time-Dependent Hartree method for Bosons, a numerically-exact $\textit{ab initio}$ method for the efficient simulation of entangled mixtures. We find that repulsive atom interactions induce locally-distinct modifications of the atomic probability distribution unique to each eigenstate. Whilst the atoms on average separate from each other with increasing $g$, they do not necessarily separate from the ion. The mobility of the ion leads in general to greater separations among the atoms as well as between the atoms and the ion. Notably, we observe an exchange between the kinetic energy of the atoms and the atom-ion interaction energy for all eigenstates, which is both interaction- and mobility-induced. For the ground state, we provide an intuitive description by constructing an effective Hamiltonian for each species, which aptly captures the response of the atoms to the ion's mobility. Furthermore, the effective picture predicts enhanced localisation of the ion, in agreement with our results from exact numerical simulations.
• Abstract（参考訳）: 準一次元トラップ幾何において1つのイオンと相互作用する一対のボソンからなるハイブリッド原子イオン系を考える。 初期の理論研究で開発された原子-イオン相互作用のモデルポテンシャルに基づいて、原子間の接触相互作用強度が変化するために低エネルギー固有状態の挙動を調べる。 特に,静的イオンと移動イオンの2つの例を比較した。 本研究は,Bosonsの多層多層構造時間依存型Hartree法,および交絡混合物の効率的なシミュレーション手法である$\textit{ab initio}$法を用いて行った。 反発性原子相互作用は各固有状態に特有の原子の確率分布を局所的に変化させる。 平均的な原子は、g$の増加とともに互いに分離するが、必ずしもイオンとは分離しない。 イオンの移動性は、一般に原子間および原子とイオン間の分離を増大させる。 特に、原子の運動エネルギーと全ての固有状態の原子-イオン相互作用エネルギーの交換を観測し、相互作用と運動の両方が引き起こされる。 基底状態については、各種に対して有効なハミルトニアンを構築し、イオンの移動に対する原子の反応を適切に捉えて直感的に記述する。 さらに, 実数値シミュレーションの結果と一致して, イオンの局在性の向上を予測した。

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