超冷费米气体跨越BCS-BEC渡越区的射频谱与赝隙——基于配对涨落理论的研究

赝能隙现象是强相互作用费米体系的标志性特征,从高温超导体到超冷原子气体均有出现,但其确切起源仍存在争议。本研究通过计算超冷原子气体在BCS-BEC过渡区间内的谱函数和射频谱,对赝能隙的配对机制进行了定量研究。该团队在配对涨落理论中引入粒子-空穴涨落,对粒子-粒子通道的有效相互作用进行重整化。为实现定量精度,研究人员采用数值卷积方法计算对关联极化率和自能,突破了以往解析近似方法的局限。这种卷积方法自动捕捉到两个关键效应:(i) 由有限配对寿命导致的费米子全谱展宽;(ii) 先前被忽视的对-空穴散射效应(表现为显著的哈特里能量)。通过计算谱函数并分析射频谱强度图和能量分布曲线,该工作确定了准粒子色散关系,从中提取出赝能隙Δ、哈特里能量和化学势,绘制了它们在过渡区的演化图谱。研究结果表明,当体系从BCS区向BEC区移动时,赝能隙会连续涌现。此外,对关联谱函数显示当能量超过2Δ时,配对态呈现扩散特性,表明配对寿命由虚结合与解离过程主导。计算结果在包括幺正区在内的整个BCS-BEC过渡区均与最新实验达成定量吻合,为配对涨落理论描述的赝能隙配对起源机制提供了有力证据。
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提交arXiv: 2026-04-07 15:38

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