論文の概要: Phases and dynamics of few fermionic impurities immersed in two-dimensional boson droplets
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.12466v1
- Date: Tue, 21 May 2024 02:42:19 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-22 17:33:24.804883
- Title: Phases and dynamics of few fermionic impurities immersed in two-dimensional boson droplets
- Title（参考訳）: 2次元ボソン液滴に浸漬した数種のフェルミオン不純物の相と動力学
- Authors: Jose Carlos Pelayo, Thomás Fogarty, Thomas Busch, Simeon I. Mistakidis,
- Abstract要約: 空間的に非局在化されたフェルミオン構成から、そのフェルミオンが高度に局所化され孤立している状態へ遷移する。
魅力的な液滴-フェルミオン結合を増大させるためには、後者のバックアクションを示すフェルミオンの近傍で、液滴密度のゆらぎが発生する。
- 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 unravel the ground state properties and emergent non-equilibrium dynamics of a mixture consisting of a few spin-polarized fermions embedded in a two-dimensional bosonic quantum droplet. For an increasingly attractive droplet-fermion interaction we find a transition from a spatially delocalized fermion configuration to a state where the fermions are highly localized and isolated. This process is accompanied by the rise of induced fermion-fermion interactions mediated by the droplet. Additionally, for increasing attractive droplet-fermion coupling, undulations in the droplet density occur in the vicinity of the fermions manifesting the back-action of the latter. Following interaction quenches from strong attractive to weaker droplet-fermion couplings reveals the spontaneous nucleation of complex excitation patterns in the fermion density such as ring and cross shaped structures. These stem from the enhanced interference of the fermions that remain trapped within the droplet, which emulates, to a good degree, an effective potential for the fermions. The non-negligible back-action of the droplet manifests itself in the fact that the effective potential predictions are less accurate at the level of the many-body wave function. Our results provide a paradigm for physics beyond the reduced single-component droplet model, unveiling the role of back-action in droplets and the effect of induced mediated interactions.
- Abstract（参考訳）: 2次元ボゾン量子滴に埋め込まれた数個のスピン偏極フェルミオンからなる混合物の基底状態特性と創発的非平衡ダイナミクスを解明する。
ますます魅力的な液滴-フェルミオン相互作用では、空間的に非局在化されたフェルミオン構成から、フェルミオンが高度に局所化され孤立している状態への遷移が見つかる。
この過程は、液滴によって媒介される誘起フェルミオン-フェルミオン相互作用の隆起を伴う。
さらに、魅力的な液滴-フェルミオン結合を増大させるために、後者のバックアクションを示すフェルミオンの近傍で、液滴密度のゆらぎが発生する。
強い魅力から弱い液滴-フェルミオン結合への相互作用のクエンチは、環や十字形構造のようなフェルミオン密度における複雑な励起パターンの自然発生核形成を示す。
これらは、液滴の中に閉じ込められたフェルミオンの干渉が強化され、フェルミオンに有効なポテンシャルが十分にエミュレートされるからである。
液滴の非無視バックアクションは、実効的なポテンシャル予測が多体波動関数のレベルでは精度が低いという事実で現れている。
本研究は, 単成分液滴モデル以上の物理のパラダイムを提供し, 液滴におけるバックアクションの役割と誘導媒介相互作用の効果を明らかにする。
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