論文の概要: The strongly driven Fermi polaron

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.05746v1
• Date: Thu, 10 Aug 2023 17:59:51 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-08-11 11:32:05.483630
• Title: The strongly driven Fermi polaron
• Title（参考訳）: 強く駆動されたフェルミポラロン
• Authors: Franklin J. Vivanco, Alexander Schuckert, Songtao Huang, Grant L. Schumacher, Gabriel G. T. Assump\c{c}\~ao, Yunpeng Ji, Jianyi Chen, Michael Knap, Nir Navon
• Abstract要約: 準粒子は物質の創発的な励起であり、量子多体系の理解の多くを弱めている。 我々は、均一な量子ガスのクリーンな設定と高速なラジオ周波数制御を利用して、フェルミ・ポーラロンを操る。 2つの内部状態間のラビ振動から引き起こされたポーラロンの崩壊速度と準粒子残基を測定する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 49.81410781350196
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quasiparticles are emergent excitations of matter that underlie much of our understanding of quantum many-body systems. Therefore, the prospect of manipulating their properties with external fields -- or even destroying them -- has both fundamental and practical implications. However, in solid-state materials it is often challenging to understand how quasiparticles are modified by external fields owing to their complex interplay with other collective excitations, such as phonons. Here, we take advantage of the clean setting of homogeneous quantum gases and fast radio-frequency control to manipulate Fermi polarons -- quasiparticles formed by impurities interacting with a non-interacting Fermi gas -- from weak to ultrastrong drives. Exploiting two internal states of the impurity species, we develop a steady-state spectroscopy, from which we extract the energy of the driven polaron. We measure the decay rate and the quasiparticle residue of the driven polaron from the Rabi oscillations between the two internal states. At large drive strengths, the so-extracted quasiparticle residue exceeds unity, raising intriguing questions on the relationship between the Rabi oscillations and the impurity's spectral functions. Our experiment establishes the driven Fermi polaron as a promising platform for studying controllable quasiparticles in strongly driven quantum matter.
• Abstract（参考訳）: 準粒子は、量子多体系の理解の多くを裏付ける物質の創発的な励起である。 したがって、それらの特性を外部のフィールドで操作したり、破壊したりする可能性には、基本的かつ実用的な意味合いがある。 しかし固体材料では、フォノンなど他の集団励起との複雑な相互作用により、準粒子が外部の場によってどのように変化するかを理解することがしばしば困難である。 ここでは、均質な量子ガスのクリーンな設定と高速高周波制御を利用して、非相互作用するフェルミガスと相互作用する不純物によって形成される準粒子であるフェルミポラロンを弱く超強力に操作する。 不純物の2つの内部状態を利用して定常分光を行い、そこから駆動ポラロンのエネルギーを抽出する。 2つの内部状態間のラビ振動から引き起こされたポーラロンの崩壊速度と準粒子残基を測定する。 大きな駆動強度では、抽出された準粒子残基が一元を超え、ラビ振動と不純物スペクトル関数の関係に関する興味深い疑問を引き起こす。 我々の実験は、強く駆動された量子物質中の制御可能な準粒子を研究するための有望なプラットフォームとしてフェルミ・ポーラロンを確立する。

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