通过有限范围相互作用调控自旋密度分离:动态结构因子中的维度驱动特征
由自旋和密度激发传播速度差异所标征的“自旋-密度分离”现象,历来被视为强关联效应的典型代表,此前仅在严格的一维体系中得以观测。然而,最近超冷量子气体实验通过精确调控种内与种间相互作用强度比,在更高维度中实现了该现象,这启发了关于维度和原子间相互作用如何调控量子关联的新探索。该研究团队在具有有限程相互作用的两组分玻色混合气体中展开研究,对比考察了一维与三维体系的动力学行为。借助单圈近似下的有效场论方法,研究人员推导出零温基态能量和量子耗散的解析表达式,并在接触相互作用极限下自然还原出已有理论结果。通过构建解耦的密度与自旋模态有效作用量,该工作计算了动态结构因子,揭示了有限程相互作用如何塑造自旋-密度分离现象。关键发现是动态结构因子峰值行为存在维度依赖性分化:在一维体系中,峰值随相互作用增强向高频移动,呈现锐利响应特征;而在三维体系里,峰值向低频偏移,伴随更宽泛的密度波轮廓。这些发现凸显了维度因素对集体激发态的核心调控作用,为通过布拉格光谱探测相互作用主导的量子现象提供了坚实理论框架,也为探索超冷量子气体中维度可调的量子关联开辟了新路径。
