探测一维吸引玻色气体中的贝特字符串

《Nature Communications》：Probing Bethe strings in an attractive one-dimensional Bose gas

　　

摘要

贝帝串（Bethe strings）是多种与磁性、纳米物理、冷原子等领域相关的可积一维（1D）量子多体模型中组成粒子的束缚态。它们是亮孤子的量子对应物。作为涌现的基本激发，它们被预言将集体性地重塑可观测的平衡和动力学性质。近年来，小的单个贝帝串已在量子磁体和超导量子比特中被观测到。然而，创造包含许多大弦混合体的状态仍是实验上的突出挑战。在这里，我们利用近可积超冷玻色气体，通过从排斥到吸引动态调节相互作用，在非平衡态下实现了贝帝串的此类混合体。我们测量了弦的平均束缚能，揭示了超过六个粒子的束缚态的存在。我们在动量分布和与关联密度相关的谭接触（Tan's contact）中进一步发现了它们的证据。我们的数据与广义流体力学（GHD）的预言定量一致。操控贝帝串混合体为理解强相互作用一维系统中的量子相干性、非线性动力学和热化开辟了新的途径。