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Astrakharchik, G.E.; Ardila, L.A.P.; Schmidt, R.; Jachymski, K.; Negretti, A.: Ionic polaron in a Bose-Einstein condensate. In: Communications Physics 4 (2021), 94. DOI: https://doi.org/10.1038/s42005-021-00597-1

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Kleine Vorschau
Zusammenfassung: 
The presence of strong interactions in a many-body quantum system can lead to a variety of exotic effects. Here we show that even in a comparatively simple setup consisting of a charged impurity in a weakly interacting bosonic medium the competition of length scales gives rise to a highly correlated mesoscopic state. Using quantum Monte Carlo simulations, we unravel its vastly different polaronic properties compared to neutral quantum impurities. Moreover, we identify a transition between the regime amenable to conventional perturbative treatment in the limit of weak atom-ion interactions and a many-body bound state with vanishing quasi-particle residue composed of hundreds of atoms. In order to analyze the structure of the corresponding states, we examine the atom-ion and atom-atom correlation functions which both show nontrivial properties. Our findings are directly relevant to experiments using hybrid atom-ion setups that have recently attained the ultracold regime.
Lizenzbestimmungen: CC BY 4.0 Unported
Publikationstyp: Article
Publikationsstatus: publishedVersion
Erstveröffentlichung: 2021
Die Publikation erscheint in Sammlung(en):Fakultät für Mathematik und Physik

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