伯纳德·菲尔德，莫纳什物理和天文学院的博士生
莫纳什大学的一项新的理论研究提高了我们对量子物质中量子和热波动(或激发)之间相互作用的理解。
研究发现，当玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的温度升高到0开尔文以上时，其中的杂质表现出一种有趣的能谱，基态准粒子分裂成许多分支，这些分支取决于与围绕BEC的热云的相互作用。
“该模型表明，准粒子分支的数量简单地由热云的空穴激发数量决定，”主要作者伯纳德·菲尔德解释说。
伯纳德是莫纳什大学物理与天文学院的博士生，他说:“也就是说，包括最多一个洞会产生一次分裂，两个洞会产生两次分裂，等等。”
冷原子气体是“完美的试验台”
玻色-爱因斯坦凝聚态:在超冷温度下发生的量子态，在这种状态下可以在宏观尺度上观察到量子效应
冷原子气体被用来研究杂质与量子介质耦合的影响——这一场景与从场效应晶体管到中子星中质子的行为等所有事情都有关。
冷原子气体提供了一个特别干净和灵活的系统，用于探测量子杂质的行为，允许杂质-介质相互作用从弱耦合到强耦合，并揭示杂质被介质激发“打扮”的方式。
具体来说，这项新研究关注的是BEC中的杂质Bose极化子．
Meera Parish教授，莫纳什物理和天文学院FLEET首席研究员
先前的研究预测，当温度升高到0开尔文以上时，玻色极化子的能谱会分裂成两个均匀的分支。
莫纳什大学的研究发现，这一结果是假设介质只有单一粒子孔激发的结果。当包含更多的孔时，结果是更多的分裂。
a / Meera Parish教授解释说:“由于在真实系统中可能存在大量的激发，我们预计实际的玻色极化子在低温下将出现一个单一的宽峰。”
“然而，值得注意的是，我们发现这种行为从根本上不同于人们从量子涨落和量子相变的标准理论中所期望的。”
研究人员使用了一种优雅的变分方法，包括多体杂质和BEC之间的相关性，从而超越了该领域的当前技术水平。最值得注意的是，他们关于玻色极化子基态能量的理论结果与更密集的数值量子模型和实验非常一致。
这项研究
(a)完整的三体方程，(b)没有两粒子项的三体方程，
(c)无两孔项的三体ansatz。
有限温度下玻色极化子的命运在杂志上发表了吗物理评论A2020年1月(DOI 10.1103/physrev .101.013623)。
除了澳大利亚研究委员会(卓越中心和未来奖学金计划)的支持外，澳大利亚政府的研究培训计划也给予了支持。
在舰队研究基本的动态量子系统
伯纳德·菲尔德(Bernard Field)在莫纳什大学A/米拉·帕里什(Meera Parish)教授的小组中进行了这项研究，该小组研究了大群相互作用的量子粒子的行为，这些量子粒子可以表现出奇异的行为，比如它们流动时不会遇到阻力的超流体。
在FLEET寻求量子系统的基本知识，如冷原子气体，超流体和BECs，以开发新一代近零电阻，超低能量电子设备。
这种非线性、量子系统的研究属于FLEET的范畴研究主题三特别是杂质动态耦合到费米或玻色超流体的影响。
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