論文の概要: Mediated interactions between Fermi polarons and the role of impurity
quantum statistics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.04915v1
- Date: Mon, 8 May 2023 17:50:56 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-09 13:22:52.875307
- Title: Mediated interactions between Fermi polarons and the role of impurity
quantum statistics
- Title(参考訳): フェルミ・ポーラロン間の相互作用と不純物量子統計の役割
- Authors: Cosetta Baroni, Bo Huang, Isabella Fritsche, Erich Dobler, Gregor
Anich, Emil Kirilov, Rudolf Grimm, Miguel A. Bastarrachea-Magnani, Pietro
Massignan and Georg Bruun
- Abstract要約: 準粒子、ポーラロンの原型的な例は、周囲の媒体と強く相互作用する不純物である。
我々は、Li原子のフェルミ海に埋め込まれたK不純物からなるフェルミポーラロン間の相互作用の曖昧な観察を報告する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.9599847639535126
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: The notion of quasi-particles is essential for understanding the behaviour of
complex many-body systems. A prototypical example of a quasi-particle, a
polaron, is an impurity strongly interacting with a surrounding medium. Fermi
polarons, created in a Fermi sea, provide a paradigmatic realization of this
concept. As an inherent and important property such quasi-particles interact
with each other via modulation of the medium. While quantum simulation
experiments with ultracold atoms have significantly improved our understanding
of individual polarons, the detection of their interactions has remained
elusive in these systems. Here, we report the unambiguous observation of
mediated interactions between Fermi polarons consisting of K impurities
embedded in a Fermi sea of Li atoms. Our results confirm two landmark
predictions of Landau's Fermi-liquid theory: the shift of the polaron energy
due to mediated interactions, linear in the concentration of impurities, and
its sign inversion with impurity quantum statistics. For weak to moderate
interactions between the impurities and the medium, we find excellent agreement
with the static (zero-momentum and energy) predictions of Fermi-liquid theory.
For stronger impurity-medium interactions, we show that the observed behaviour
at negative energies can be explained by a more refined many-body treatment
including retardation and molecule formation
- Abstract(参考訳): 準粒子の概念は複雑な多体系の挙動を理解するのに必須である。
準粒子、ポーラロンの原型的な例は、周囲の媒体と強く相互作用する不純物である。
フェルミ海に作られたフェルミポラロンは、この概念をパラダイム的に実現している。
本質的に重要な性質として、準粒子は媒質の変調によって互いに相互作用する。
超低温原子を用いた量子シミュレーション実験は、個々のポーラロンの理解を大幅に向上させたが、それらの相互作用の検出はこれらの系ではいまだに解明されていない。
ここでは、Li原子のフェルミ海に埋め込まれたK不純物からなるフェルミポーラロン間の相互作用の曖昧な観察を報告する。
以上の結果から, フェルミ液体理論は, 相互作用によるポーラロンエネルギーの移動, 不純物濃度の線形化, 不純物量子統計による符号反転の2つの顕著な予測が得られた。
不純物と媒質の間の弱い中間的相互作用に対して、フェルミ液理論の静的(ゼロモーメントとエネルギー)予測と優れた一致を見出す。
より強い不純物-ナトリウム相互作用では、負のエネルギーで観測された挙動は、遅延や分子形成を含むより洗練された多体処理によって説明できることを示す。
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