論文の概要: Coherent spectroscopy of collective excitations in superfluid helium far from equilibrium

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.17835v1
• Date: Mon, 18 May 2026 04:17:55 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-05-19 17:57:48.807653
• Title: Coherent spectroscopy of collective excitations in superfluid helium far from equilibrium
• Title（参考訳）: 平衡から遠い超流動ヘリウム中の集合励起のコヒーレント分光
• Authors: Gabriel Voith, Alexander A. Milner, Valery Milner,
• Abstract要約: 我々はフェムト秒パルス列の超高速コヒーレント制御を用いて、平衡から遠く離れた超流動ヘリウム中の励起の分光を行う。 時間分解光複屈折測定により、マコン対とピタエフスキープラトー励起の非平衡ダイナミクスを追跡する。 結果は、強い相互作用を持つ量子流体において、集合励起に関する以前にアクセス不能な情報を抽出する能力を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 41.99844472131922
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Ultrafast dynamics of collective excitations in superfluids remains largely unexplored beyond the roton regime, despite its importance for understanding nonequilibrium processes in these systems. Here, we employ ultrafast coherent control with sequences of femtosecond pulses to perform spectroscopy of multiple branches of the Landau excitation spectrum in superfluid helium far from equilibrium. By measuring the time-resolved optical birefringence, we track the nonequilibrium dynamics of maxon pairs and Pitaevskii plateau excitations alongside the previously studied roton pairs, revealing surprisingly strong binding energy of maxon pairs, their extremely short lifetime, and the influence of the quasiparticle effective mass on the phase of the coherent response. These results demonstrate the ability to extract previously inaccessible information about collective excitations in a strongly interacting quantum fluid by probing its nonequilibrium dynamics on femtosecond and picosecond timescales.
• Abstract（参考訳）: 超流体中の集合励起の超高速ダイナミクスは、これらの系における非平衡過程を理解することの重要性にもかかわらず、ロートン体制を超えてほとんど解明されていない。 ここでは,超流動ヘリウム中のランダウ励起スペクトルの複数の分岐の分光を行うために,フェムト秒パルス列の超高速コヒーレント制御を用いる。 時間分解光複屈折測定により、これまでに研究したロトン対とピタエフスキープラトー励起の非平衡ダイナミクスを追尾し、マクロン対の驚くほど強い結合エネルギー、非常に短い寿命、および準粒子効果質量がコヒーレント応答の相に与える影響を明らかにした。 これらの結果は、フェムト秒とピコ秒の時間スケールで非平衡ダイナミクスを探索することにより、強い相互作用を持つ量子流体中での集合励起に関する以前はアクセス不能な情報を抽出できることを示している。

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