Behavior of the impurity atom in a weakly-interacting Bose gas

Abstract

We studied the properties of a single impurity atom immersed in a dilute Bose condensate at low temperatures. In particular, we perturbatively obtained the momentum dependence of the impurity spectrum and damping. By means of the Brillouin-Wigner perturbation theory we also calculated the self-energy both for attractive and repulsive polaron in the long-wavelength limit. The stability problem of the impurity atom in a weakly-interacting Bose gas is also examined.

В роботi вивчено поведiнку домiшкового атома у розрiдженому бозе-конденсатi в границi низьких температур. Отримано пертурбативним методом спектр домiшки та його загасання в залежностi вiд iмпульсу. В рамках теорiї збурень Брiлюена–Вiгнера знайдено власну енергiю притягального та вiдштовхувального полярона в довгохвильовiй границi. Також вивчено питання стабiльностi полярона в слабковзаємодiючому бозе-газi.