論文の概要: What can we learn from diffusion about Anderson localization of a degenerate Fermi gas?

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.07505v2
• Date: Fri, 23 Feb 2024 15:51:02 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-02-26 17:48:10.365503
• Title: What can we learn from diffusion about Anderson localization of a degenerate Fermi gas?
• Title（参考訳）: 退化フェルミ気体のアンダーソン局在に関する拡散から何が学べるか。
• Authors: Sian Barbosa, Maximilian Kiefer-Emmanouilidis, Felix Lang, Jennifer Koch, Artur Widera
• Abstract要約: 我々は、光スペックルパターンによって形成される障害電位において、縮退したスピン偏極フェルミガスを実験的に研究した。 臨界障害強度以上の局所化への移行のサインを示すものもあれば、改良された拡散状態へのスムーズな交差を示すものもある。 本研究は, 系の拡散を詳細に解析することにより, 局所化への遷移を研究できることを強調した。
• 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: Disorder can fundamentally modify the transport properties of a system. A striking example is Anderson localization, suppressing transport due to destructive interference of propagation paths. In inhomogeneous many-body systems, not all particles are localized for finite-strength disorder, and the system can become partially diffusive. Unravelling the intricate signatures of localization from such observed diffusion is a long-standing problem. Here, we experimentally study a degenerate, spin-polarized Fermi gas in a disorder potential formed by an optical speckle pattern. We record the diffusion in the disordered potential upon release from an external confining potential. We compare different methods to analyze the resulting density distributions, including a new method to capture particle dynamics by evaluating absorption-image statistics. Using standard observables, such as diffusion exponent and coefficient, localized fraction, or localization length, we find that some show signatures for a transition to localization above a critical disorder strength, while others show a smooth crossover to a modified diffusion regime. In laterally displaced disorder, we spatially resolve different transport regimes simultaneously which allows us to extract the subdiffusion exponent expected for weak localization. Our work emphasizes that the transition toward localization can be investigated by closely analyzing the system's diffusion, offering ways of revealing localization effects beyond the signature of exponentially decaying density distribution.
• Abstract（参考訳）: 障害はシステムの輸送特性を根本的に変更することができる。 顕著な例はアンダーソン局在であり、伝播経路の破壊的干渉による輸送を抑制する。 不均一多体系では、全ての粒子が有限強度障害に局在しているわけではなく、系は部分的に拡散しうる。 このような拡散から局所化の複雑なシグネチャを解くことは長年の問題である。 ここでは、光スペックルパターンによって形成される障害電位において、縮退したスピン偏極フェルミガスを実験的に研究する。 外部拘束電位から解放された場合の無秩序電位の拡散を記録する。 本研究では, 吸収画像統計量の評価による粒子ダイナミックスを捉えた新しい手法を含む, 種々の密度分布解析法を比較した。 拡散指数や係数、局所分数、局在長といった標準観測値を用いて、臨界障害強度を超える局在への遷移のシグネチャを示すものもあれば、修正された拡散レジームへの滑らかなクロスオーバーを示すものもある。 側方変位障害では、異なる輸送体制を同時に解決し、弱局在化を期待するサブ拡散指数を抽出することができる。 本研究は,システムの拡散を詳細に解析し,指数関数的に減衰する密度分布のシグネチャを超えて局所化効果を明らかにすることにより,局在化への遷移を検証できることを強調する。

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