Dynamical pattern formation during growth of a dual-species Bose-Einstein condensate
我们用Gross-Pitaevskii方程模拟了双组分玻色-爱因斯坦凝聚体的增长,并在此基础上增加了一个增益项。这种生长发生在两种气体的混合物的同时蒸发冷却期间。双冷凝物的基态通常是可混溶的混合物,或者是具有两种空间分离组分的不混溶相。在雪茄阱中,基态通常由中心的一个组分和其两侧的另一个组分组成.模拟结果表明,当在雪茄阱中形成冷凝物并使混合物发生相分离时,生长结束时的最终态通常远离系统的真实基态.相反,它由两个物种的多个交错的气泡组成。最近在JILA的Wieman小组的实验中观察到了这样的模式,我们的模拟与实验定性一致。我们解释的斑图形成,由于调制不稳定性的发病过程中的增长,并研究了系统的各种参数的最终状态图案的依赖性。
2008-07-31 cond-mat.other
Competition between attractive and repulsive interactions in two-component Bose-Einstein condensates trapped in an optical lattice
研究了种间吸引对一维光晶格中存在种间排斥的二元BEC中两分量带隙孤子的影响。对耦合Gross-Pitaevskii方程组的系统模拟证实了一个假设:由于GSs的有效质量为负,物种间的吸引力可能导致二分量孤子\emph{split}.确定了OL规格($κ$)的两个临界值$κ_{1} $和$κ_{2}$。具有完全重叠波函数的双组分GSs在强晶格($κ>κ_{1}$)中是稳定的。在中间区域$κ_{1}>κ>κ_{2}$中,孤子分裂成具有分离分量的双峰态。最后,在弱晶格($κ<κ_{2}$ %),分裂产生一对自由移动的单物种GS。我们提出并解释了$κ_{1}$和$κ_{2}$对原子数(总范数)的依赖性,以及对竞争的种间吸引力和种内排斥力的相对强度的依赖性。本文还简要地讨论了两类模不相等的非对称孤子的分裂问题。发现并解释了分裂阈值随非对称性的增大而增大的现象。
2007-09-11 cond-mat.other
Phase separation in a two species Bose mixture
利用有限尺寸密度矩阵重整化群(FSDMRG)方法研究了一维光晶格中两组分玻色混合物的基态量子相图。我们讨论了我们的结果,不同的组合之间和种内相互作用强度与相称和不相称填充的玻色子。我们得到的相是超流的,莫特绝缘体和一种新的相分离,其中不同的物种居住在空间上分离的区域。空间分离相又分为相分离超流(PS-SF)和莫特绝缘体(PS-MI)。对于我们所考虑的所有填充物,只要种间相互作用略大于种内相互作用,就会出现相分离。
2007-07-04 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Double species condensate with tunable interspecies interactions
我们生产玻色-爱因斯坦凝聚体的两个不同的物种,$^{87}$ Rb和$^{41}$ K,在一个光学偶极阱中的物种间的费什巴赫共振附近。我们发现和表征两个费什巴赫共振,位于约35和79 G,通过观察三体损耗和弹性截面。利用较窄的共振产生具有可调相互作用的双物质凝聚体。我们的系统开辟了探索双物种莫特绝缘体,更一般地说,两个物种的玻色-哈伯德模型的量子相图的方式。
2008-03-19 cond-mat.other
Mean-field theory of Bose-Fermi mixtures in optical lattices
我们用平均场论确定了超冷玻色子和极化费米子的混合物在光晶格中的相图。在强相互作用的极限下,存在着费米子分别与一个或多个玻色子或玻色子空穴配对的量子相。我们得到了分离这些复合费米子相的相边界的解析形式。我们比较数值模拟的结果,并讨论其有效性和相关性,目前的实验。
2004-04-23 cond-mat.other
Degenerate Bose-Bose mixture in a three-dimensional optical lattice
我们在三维光晶格中制备了两种玻色子$^{87}$ Rb和$^{41}$ K的异质量子简并混合物。在提高晶格势垒时,我们观察到较重的$^{87}$ Rb的推理模式的消失,在存在少量$^{41}$ K的情况下向较浅的晶格深度移动。这种影响是相当大的,只需要两个物种之间的边缘重叠。我们将我们的研究结果与费米-玻色混合物的类似研究结果进行比较,并讨论了迄今为止提出的解释方案,认为这种解释可能与种间相互作用导致的有效质量增加有关。
2008-01-29 cond-mat.other
Phase Separation in Bose-Bose Mixtures in an Optical Lattice
研究了光晶格中强相互作用玻色原子混合体系的基态性质。应用平均场近似的哈伯德模型的玻色-玻色混合物,我们计算的密度和超流序参量的两个物种。由于两种物质之间的排斥作用,该系统表现出相分离。首先,在零跳的情况下的极端极限,我们推导出的相位边界的解析表达式。特别是,我们推导出的条件相分离的莫特绝缘体阶段。我们发现,相分离的条件依赖于现场的相互作用,以及占领数。特别是,我们表明,共存状态出现不同的现场物种间的相互作用。我们还展示了有限跳变情况下的相图。其次,我们用局域密度近似计算了在抛物阱和光晶格的组合势中$^{87}$ Rb- $^{41}$ K混合物的空间密度分布。我们固定了$^{87}$ Rb的数目,改变了$^{41}$ K的数目,并使用实验估计的参数。结果表明,相分离的$^{87}$ Rb- $^{41}$ K混合物的分布类似于抛物陷阱.此外,我们发现相分离的混合物分布的嵌套结构。
2010-10-21 cond-mat.other
Studying a dual-species BEC with tunable interactions
报道了在含$^{85}$ Rb和$^{87}$ Rb的双粒子玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中观测到的可控空间分离.不同组分之间的粒子间相互作用可以改变两种量子流体的相容性。在我们的实验中,我们清楚地观察到两个同时玻色凝聚物种通过其空间分离的不混溶性质。此外,通过调节$^{85}$ Rb的散射长度,利用155 G附近的$^{85}$ Rb费什巴赫共振实现了在互溶和不互溶之间的转换.我们的设备也能够创建$^{85}$ Rb缩合物与高达$8\times10^4$原子,这代表了一个显着的改进,在以前的工作。
2008-02-19 cond-mat.other
Association of ultracold double-species bosonic molecules
我们报告的创建异种玻色子分子,从超冷玻色-玻色混合物的41 K和87 Rb,通过使用共振调制磁场接近两个费什巴赫共振。我们测量的结合能的弱结合的分子状态与Feshbach场,并比较我们的结果与理论预测。我们观察到的展宽和不对称的关联光谱,由于原子的热分布,和频率偏移时发生的结合能非线性依赖于Feshbach场。一个简单的模型来定量描述的关联过程。我们的工作标志着偶极分子的玻色-爱因斯坦凝聚体的实验路线向前迈出了重要的一步。
2008-08-29 cond-mat.other
Phase Separation in two-Species Atomic Bose-Einstein Condensate with Interspecies Feshbach Resonance
本文研究了零温下两种原子玻色-爱因斯坦编码体通过种间费什巴赫共振耦合到束缚分子态的混合体。种间Feshbach耦合排除了双混合相的可能性,同时使纯分子超流体和纯原子超流体都能以不同的相存在。我们表明,该系统是能够支持一组丰富的相分离,包括两个不同的混合原子分子相之间。我们特别注意的Feschbach耦合和粒子碰撞的影响,这个多组分的凝聚系统的可扩展性。
2008-11-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Fermi-Bose mixture across a Feshbach resonance
本文研究了简并玻色子和费米子的稀混合物在费米-费米散射长度为$a_F$的费什巴赫共振中的散射。这个散射长度被玻色子诱导的费米子之间的相互作用重整化,其值对于确定系统的相图至关重要。对于盒中的混合物和正的玻色-费米散射长度,我们表明有三种可能性:一个单一的均匀的混合相,一个纯费米子相共存的混合相,和一个纯费米子相共存的纯玻色之一。当$1/a_F$从负值增加到费什巴赫共振($1/a_F=0$)时,纯分离区域增加,并且其它两个区域强烈减小。在费什巴赫共振($1/a_F>0$)之上,费米原子对变成玻色凝聚分子。我们发现当$1/a_F$超过一个临界值时,这些分子与玻色子原子在空间上完全分离。对于负的玻色-费米散射长度,我们推导出崩溃的条件,这与完全混合相的动力学不稳定性的发病。我们还考虑了谐波陷阱中的混合物,并确定了部分分层,完全分层和崩溃的条件。通过分析$^6$ Li- $^{23}$ Na和$^{40}$ K- $^{87}$ Rb原子的混合物,研究了我们结果的实验意义。
2007-01-05 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Correlation and entanglement of two-component Bose-Einstein condensates in a double well
我们考虑了双势阱中的一个新的双组分原子玻色-爱因斯坦凝聚体系统。基于著名的双模近似,我们证明了当两个物种的种间和种内相互作用都增加时,存在明显的避免水平交叉。与单组分凝聚体相比,系统的量子动力学表现出修正的振荡行为。我们还研究了两个物种的纠缠。我们的数值计算表明纠缠的开始可以用二阶交叉关联函数的Cauchy-Schwarz不等式的破坏来表示。因此,我们使用冯诺伊曼熵来量化纠缠度。
2005-12-22 cond-mat.other
Phase diagrams of one-dimensional Bose-Fermi mixtures of ultra-cold atoms
研究了光晶格中一维超冷原子玻色-费米混合体系的量子相图。对于无公度密度的系统,各种量子相,例如电荷/自旋密度波,配对,相分离,和维格纳晶体,被发现在不同的参数制度内的玻色化方法是占主导地位的。相图的结构使我们提出,该系统最好理解为极化子的Luttinger液体(即一种物质的原子被另一种物质的屏蔽云包围)。特殊的填充,半填充费米子和玻色子的单位填充,以及由此产生的带隙相位进行了讨论,以及极化子的性质和实验实现这些阶段。
2006-11-13 cond-mat.other
Binding between two-component bosons in one dimension
我们研究了在简谐约束下的一维少原子玻色-玻色混合物体系的基态,研究了从弱到强的种间吸引力的过渡过程。计算是基于数值精确的多组态含时Hartree方法。对于排斥成分,我们详细的条件下形成的分子Tonks-Girardeau气体的中间物种间的相互作用的制度,和形成的分子凝聚体更强的耦合。除了一个临界的物种间吸引力,系统崩溃到一个整体的束缚状态。不同的途径出现不平等的粒子数和物种内的相互作用。特别是,对于具有一种吸引性组分的混合物,这种物质可以被视为另一种排斥性组分在陷阱中心的有效潜在凹坑。
2009-05-08 cond-mat.other
39-K Bose-Einstein condensate with tunable interactions
我们产生一个39 K原子的玻色-爱因斯坦凝聚体。自然小和负散射长度的这种物质的冷凝是通过与87-Rb和直接蒸发的交感冷却的组合来实现的,利用在费什巴赫共振的种间和种内相互作用的磁调谐。我们通过研究凝聚态的膨胀和稳定性来探讨自相互作用的可调性。我们发现,一个39-K的冷凝物是有趣的未来实验需要弱相互作用玻色气体。
2007-03-27 cond-mat.other physics.atom-ph
Symbiotic gap and semi-gap solitons in Bose-Einstein condensates
利用变分近似和数值模拟方法,研究了囚禁在光格势中的二元玻色-爱因斯坦凝聚体中的一维带隙孤子。我们考虑种间排斥的情况,而种内相互作用可能是排斥的,也可能是吸引的。几种类型的间隙孤子被发现:对称或不对称;未分裂或分裂,如果组件的中心重合或分离;内间隙(与两个化学势落入一个单一的带隙)或间隙,否则。在种内吸引的情况下,在半无限隙中的孤子、在第一有限隙中的孤子和半隙孤子(其中一个分量在带隙中,另一个分量在半无限隙中)之间发生平滑过渡。
2008-01-17 cond-mat.other nlin.PS
Coexistence of two kinds of superfluidity in Bose-Hubbard model with density-induced tunneling at finite temperatures
利用路径积分有效作用量公式中的U(1)量子转子方法,我们证实了相位哈密顿量与密度诱导隧穿(DIT)的扩展Bose-哈伯德模型在数学上的相似性.此外,我们已经表明,后者的模型可以映射到一个赝自旋哈密顿量,表现出两个共存(单粒子和对)的超流相。两者的相分离也得到了证实,确定存在一个系数范围,其中只有对冷凝,而不是单粒子超流性。DIT部分在高密度和低温下支持系统中的相干性,但也具有独立于系统的热性质的耗散效应。
2021-05-11 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Weakly Interacting Bose Mixtures at Finite Temperature
受最近关于具有可调相互作用的玻色-爱因斯坦混合物的实验的启发,我们研究了有限温度下的排斥弱相互作用玻色混合物。我们使用Hartree-Fock理论得到的相图直接适用于实验捕获系统。图表的几乎所有特征都可以使用简单的物理见解来表征。我们的工作揭示了两个令人惊讶的效应,这与零温度下的系统不同。首先,不存在纯相,也就是说,在陷阱中的每一点,两种粒子总是存在。第二,即使是非常弱的种间排斥时,预计充分混合,两个物种的凝聚粒子可能存在于一个陷阱,而不被混合。
2009-01-20 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Transition from Band insulator to Bose-Einstein Condensate superfluid and Mott State of Cold Fermi Gases with Multiband Effects in Optical Lattices
我们研究了两种由光晶格中的双组分费米气体实现的模型。阐明了当系统从弱束缚分子玻色子区域过渡到强束缚原子玻色子区域时,由光晶格不可避免地引起的多带效应产生了丰富的结构.在这里,交叉可以通过吸引费米子相互作用来控制。目前的模型之一是有吸引力的费米子相互作用的情况下,绝缘体超流体的转变发生。该转变的特征在于带绝缘体和玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)超流态之间的转变。与传统的BCS超流相变不同,这种相变具有非常规的性质。与传统BCS跃迁中由超流序参量标度的单粒子激发能隙不同,由于多带效应,尽管超流序从零开始连续增长,但在整个跃迁过程中,单粒子态密度能隙仍然很大.另一个反常现象是温度降低时的再入相变。另一个模型是吸引力和排斥力共存的情况。在平均场处理中,我们发现了一个新的绝缘态,轨道有序绝缘体。这种绝缘体是分子玻色子的莫特绝缘体的候选者之一,也是分子玻色子轨道内自由度明确出现的第一个例子。除了新相的出现之外,还出现了共存相,其中仅通过掺杂空穴或粒子就可以使超流性和轨道有序共存。绝缘和超流粒子在动量空间中表现出分化,如在高Tc铜酸盐超导体中。
2009-09-10 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Pulsating and persistent vector solitons in a Bose-Einstein condensate in a lattice upon phase separation instability
数值研究了双组分玻色-爱因斯坦凝聚体在光晶格中的相分离不稳定性。当只有一个激发模式是不稳定的一个绑定对的一个明亮和黑暗的类孤子结构周期性地出现和消失,而对于一个以上的不稳定模式的持续孤子反孤子对的发展。振荡孤子代表了一个制度,两种凝聚既不保持相分离,也不是动态稳定。
2009-10-14 cond-mat.other cond-mat.quant-gas nlin.PS
Superfluid and insulating phases of fermion mixtures in optical lattices
分析了光晶格中费米子混合物的基态相图与相互作用强度、费米子填充因子和隧穿参数的关系。除了标准的超流、相分离或共存的超流/超费米子相,在均匀或谐波捕获系统中发现,光晶格中的费米子有几个绝缘相,包括分子玻色-莫特绝缘体(BMI)、费米-泡利(能带)绝缘体(FPI)、相分离的BMI/FPI混合物或玻色-费米棋盘(BFC)。分子BMI相是在原子玻色系统中发现的原子BMI的费米子混合物对应物,BFC或BMI/FPI相存在于玻色-费米混合物中,并且最后FPI相对于混合物的组成原子的费米性质是特定的。
2007-12-10 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Quantum phases of Fermi-Fermi mixtures in optical lattices
分析了光晶格中Fermi-Fermi混合物的基态相图与相互作用强度、布居不平衡、填充率和隧穿参数的关系。结果表明,人口不平衡的费米-费米混合物减少到强相互作用的玻色-费米混合物的分子极限,在形成鲜明对比的均匀或谐波捕获系统,其中所产生的玻色-费米混合物是弱相互作用。此外,绝缘相被发现在光晶格的费米-费米混合物除了标准的相分离或共存的超流/过剩的费米子相发现在均匀的系统。绝缘态可以是分子玻色-莫特绝缘体(BMI)、费米-泡利绝缘体(FPI)、相分离的BMI/FPI混合物或玻色-费米棋盘(BFC)。
2007-12-20 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Effective Potential and Thermodynamics for a Coupled Two-Field Bose Gas Model
本文研究了两组分均匀稀玻色气体的热力学性质,该气体是相互作用的,并且相互之间是二次耦合的。我们利用场论泛函积分技术,并评估了该系统的单回路有限温度有效势,考虑到重申的领先顺序的温度依赖性,以及红外的贡献。然后,通过考虑不同的自我和物种间的耦合值的对称性破缺模式的模型进行了研究。我们特别注意的再入相和/或观察到的临界温度的变化相比,单原子(一场玻色)的情况下,最终出现。
2006-06-01 cond-mat.other hep-ph hep-th