二维超流中的声子阻尼:费米黄金规则在低温下的不足

摘要:超流体的声子气体通常被认为在足够低的温度下始终进入弱耦合的状态,不论超流体构成粒子之间的相互作用强度如何。因此,在这个极限情况下,我们应该能够通过应用费米黄金法则到从量子流体力学中的$H_3$哈密顿量获得的立方声子-声子耦合,至少在具有凸面声学分支且在碰撞无效的情况下(其中所考虑的声子的本征频率远大于气体热化速度),计算热声子的阻尼率。利用多体格林函数方法,我们预测到,出人意料的是,在二维情况下,这并不成立,与三维情况相反。我们利用经典声子场模拟和在$H_3$中的非微扰理论证实了这一预测,在该理论中,通过手动正规化四阶项,给四声子碰撞过程的虚声子引入了复能量。对于弱相互作用流体和长波极限的声子模式,我们预测阻尼率大约是费米黄金法则的三分之一。

作者:Yvan Castin (LKB (Lhomond)), Alan Serafin (LKB (Lhomond)), Alice Sinatra (LKB (Lhomond))

论文ID:2307.12705

分类:Quantum Gases

分类简称:cond-mat.quant-gas

提交时间:2023-07-25

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