論文の概要: Direct measurement of Tan's contact in a one-dimensional Lieb-Liniger gas

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.08775v1
• Date: Wed, 11 Dec 2024 20:56:21 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-13 13:30:47.574630
• Title: Direct measurement of Tan's contact in a one-dimensional Lieb-Liniger gas
• Title（参考訳）: 一次元リーブ・ライニガー気体中のタンの接触の直接測定
• Authors: Qi Huang, Hepeng Yao, Xuzong Chen, Laurent Sanchez-Palencia,
• Abstract要約: 強い相関関係を持つリーブ・ライニガーガス中のタン接触を初めて直接測定する。 この結果は,量子モンテカルロ計算の理論的予測とよく一致している。 我々の研究は、リーブ・ライニガーガスの幅広い相互作用状態におけるさらなる特徴付けの道を開く。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.4023065304299839
• License:
• Abstract: The Tan contact has emerged as a pivotal quantity in characterizing many-body quantum systems, bridging microscopic short-range correlations to thermodynamic behavior. It is defined as the weight of universal $1/k^4$ fall off in momentum distribution tails, which can be measured directly in ultracold gases. So far, however, its direct measurement has been hindered in Bose gases due to interactions strongly affecting the expansion dynamics. Here, we present the first direct measurement of the Tan contact in a strongly-correlated Lieb-Liniger gas. Leveraging the one-dimensional geometry of our system, we implement a two-stage expansion scheme, yielding interaction-immune time-of-flight imaging. Our results show excellent agreement with theoretical predictions from quantum Monte Carlo calculations, which also provides independent thermometry of the experiment. By varying atom number, temperature, and interaction strength, we obtain results consistent with the universal scaling law predicted for the trapped Lieb-Liniger model. Our work paves the way for further characterization of the Lieb-Liniger gas across broad interaction regimes and holds promise for extension to other correlated quantum gases in confined geometries.
• Abstract（参考訳）: タン接触は、多体量子系を特徴づける重要な量として現れ、微視的な短距離相関と熱力学的挙動をブリッジしている。 これは運動量分布の尾において1/k^4$の普遍的な降下の重みとして定義され、超低温気体で直接測定できる。 しかし、これまでのところ、ボースガスの直接測定は、膨張ダイナミクスに強い影響を及ぼす相互作用によって妨げられている。 ここでは、強相関のリーブ・ライニガーガス中のタン接触を初めて直接測定する。 システムの1次元幾何を利用して、2段階の展開方式を実装し、干渉免疫による飛行時間イメージングを実現する。 この結果は、量子モンテカルロ計算による理論予測とよく一致しており、実験の独立な温度測定も提供する。 原子数, 温度, 相互作用強度の変動により, 捕捉されたリーブ・ライニガーモデルに対して予測される普遍的スケーリング法則と一致する結果が得られる。 我々の研究は、リーブ-ライニガー気体の幅広い相互作用状態におけるさらなる評価の道を切り開いており、閉じ込められた地層における他の相関量子気体への拡張を約束している。

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