学院刘彦霞副研究员在物理学顶级期刊Physical Review Letters发表论文

近日，学院刘彦霞副研究员和中科院物理所的陈澍研究员共同在国际物理学顶级期刊 Physical Review Letters（PRL）发表题为“Fate of Two-Particle Bound States in the Continuum in Non-Hermitian Systems”的研究论文。PRL的前身为《Physical Review》，创刊于1893年，1913年由美国物理学会接管并增设快报专栏，1958年独立成为PRL，迅速成为全球物理学界公认的权威期刊。

众所周知，实空间束缚态是一种局域在一定空间范围内的本征态，其能量通常情况下位于扩展态的连续谱之外。然而，在某些特殊势阱中，单粒子束缚态的能量会进入连续谱中，这种现象被称为连续谱中的束缚态（BIC），是魏格纳和冯·诺依曼于‌1929年首次提出的。连续谱中的束缚态（BIC）因其新颖特性和在各种物理系统中的重要应用而引起了广泛关注。

图1.两种BIC受非互易跃迁项的影响

由于以往关于BIC的研究大多集中在非相互作用的厄米系统上，非厄米相互作用系统中BIC的形成机制尚不清楚。刘彦霞和陈澍研究员解析地研究了一维相互作用非厄米系统中的BIC，揭示了非互易跃迁项对连续谱中的束缚态（BIC）命运的影响机制。他们通过具体研究具有广义边界条件或杂质势的非互易两粒子相互作用晶格模型，尽管该模型是不可积的，但通过类似Bethe-ansatz 的方法，他们精确地给出该模型中BIC的波函数和本征值，从而准确绘制出BIC的相图。研究结果显示，非互易跃迁项会导致束缚态不再局域，进而缩减BIC形成区域的范围。通过对波函数的分析，他们发现了两种具有不同空间分布的BIC的存在，并解析地推导出了导致BIC不存在的临界值。他们的解析结果为理解非厄米系统中BIC的命运提供了坚实基础。

星空在线手机版（大中国区）为该论文第一单位，刘彦霞为该论文第一作者，北京中科院物理所陈澍研究员为通讯作者，该研究得到了国家自然科学基金委员会的资助。论文链接：https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.133.193001