Fermionic atoms with tunable interactions in a 3D optical lattice
我们报道了在光晶格中实现量子简并原子费米气体。研究了三维晶格中非相互作用费米子的费米面。利用费什巴赫共振,我们观察到的耦合的布洛赫带的强相互作用制度。
2006-01-04 cond-mat.str-el
Generalized Hartree Fock Theory for Dispersion Relations of Interacting Fermionic Lattice Systems
我们研究了一般的相互作用的费米子格点系统,使用费米子高斯态的变分解决方案,并表明“高斯化”的过程,导致一个非线性封闭的运动方程的协方差矩阵,是局部最优的时间相关的变分原理。通过线性化我们的非线性运动方程周围的基态不动点,我们描述了一种方法来研究低的激发态导致的变分方法来确定一般相互作用的费米子晶格系统的色散关系。应用该方法研究了二维格点上的吸引和排斥哈伯德模型。
2012-05-23 cond-mat.str-el quant-ph
Dynamical phase transition in correlated fermionic lattice systems
我们用非平衡动力学平均场论证明了在相互作用猝灭后的哈伯德模型的实时动力学中临界相互作用的存在。临界点的特点是快速热化和分离的弱耦合和强耦合制度,其中的松弛是由于中间时间尺度上的预热化延迟。这种动态的相变应该可以在实验中观察到被困费米子原子。
2009-04-06 cond-mat.str-el
Possibility of S=1 spin liquids with fermionic spinons on triangular lattices
本文将$S=1/2$自旋的费米子表象推广到任意自旋。在平均场论下,我们得到了三角晶格上$S=1$反铁磁体的几种自旋液体态,包括无隙f波自旋液体和拓扑非平凡的$p_x+ip_y$自旋液体.在考虑了不同的竞争次序后,我们构造了$J_1$ - $J_3$ - $K$模型的相图.讨论了它在新近发现的材料$\mathrm{NiGa_2S_4}$中的应用。
2010-06-10 cond-mat.str-el
Thermometry and signatures of strong correlations from Raman spectroscopy of fermionic atoms in optical lattices
提出了一种直接测量光晶格中弱相互作用费米子原子气体温度的方法。这种技术依赖于拉曼光谱,并适用于实验相关的温度制度。此外,我们表明,一个类似的光谱方案可以用来获得信息的准粒子性质和哈伯德带的相互作用的费米子自旋混合物的金属和莫特绝缘状态。这两种方法为实验工作者提供了新的探针来精确地表征限制在光晶格中的费米量子气体。
2009-12-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Faithful fermionic representations of the Kondo lattice model
我们研究了近藤晶格模型,使用一类典型的转换,使我们能够忠实地表示模型完全在没有约束的费米子。这些转换产生了我们用平均场论研究的相互作用理论。特别感兴趣的是一个新的明显的O(3)-对称表示的Majorana费米子在二分格上的半填充。这种表示法提出了一种自然的O(3)对称的试探态,它被研究和表征为带隙的自旋液体。
2011-06-13 cond-mat.str-el
Accessing the Neel phase of ultracold fermionic atoms in a simple-cubic optical lattice
本文研究了两种费米子原子半填充的简单立方光晶格在排斥s波接触作用下的相图。在较弱的相互作用下,我们采用Hartree近似,在Mott绝缘相下采用哈伯德模型近似。该系统的尼尔相可能是最容易接近实验的制度是在中间晶格强度和相互作用,我们的两个近似同意在这个制度相当不错。我们讨论的各种问题,可以确定在这个相图中的Neel相位首先产生和检测实验,并分析发生在中间晶格强度制度的量子相位。
2009-02-28 cond-mat.str-el
Z4 parafermions in one-dimensional fermionic lattices
仿费米子是一种涌现激发,它推广了马约拉纳费米子,并与拓扑量子计算潜在相关。利用Fock赝费米子的概念,我们给出了格点$\mathbb{Z}_4$赝费米子与格点自旋$1/2$赝费米子之间的一个映射,该映射保持了具有$\mathbb{Z}_4$对称性的算符的定域性.基于这个映射,我们构造了一个精确可解的、局部的、相互作用的一维费米子哈密顿量,它包含服从仿费米子代数的零能量模。我们的数值计算表明,这parafermionic阶段保持稳定,在很宽的参数范围内,并讨论其签名的费米子谱函数。
2018-11-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Ground-state properties of fermionic mixtures with mass imbalance in optical lattices
在无自旋Falicov-Kimball模型下,数值研究了一维光晶格中费米子混合物的基态性质.结果表明:(1)在低粒子填充率下,系统表现出相分离,重原子位于陷阱中心,轻原子位于陷阱周围。(ii)莫特绝缘相总是与金属相共存。(iii)在半满格点附近的绝缘区观察到了原子密度波。(iv)局域密度的方差在局域密度值的整个区域上表现出普遍的行为(与粒子填充、库仑相互作用和约束势的强度无关)。
2008-05-30 cond-mat.str-el
Superfuid-insulator transitions at non-integer filling in optical lattices of fermionic atoms
我们确定的超流转变温度$T_c$和基态的有吸引力的哈伯德模型,并找到新的绝缘相与非整数填充在足够强的配对吸引$|U|$。这些状态,从带和莫特绝缘相不同,来自对本地化,对跳跃在大$|U|$和高密度是由站点间,对间排斥相互作用阻碍。探测超流性崩溃的最好方法是使用费米子光晶格,它应该揭示新形式的“玻色子”秩序,反映没有凝聚的基态配对。
2007-09-13 cond-mat.other cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Robust band of critical states in T broken fermionic systems with lattice selective disorder
我们分析了基于带基的二分格的二维系统的局部化性质。与标准的结果相反,我们发现,一个乐队的临界状态出现在酉类A保持自旋对称性的系统时,无序是不均匀分布在基础原子。临界金属出现时,较少无序的子晶格连接,并有时间反演对称性破缺。这里提出的对无序的意外鲁棒性是可以在光晶格中测量的吸引人的结果。
2019-12-17 cond-mat.str-el
Strange metal in paramagnetic heavy-fermion Kondo lattice: Dynamical large-N fermionic multi-channel approach
奇异金属(SM)在磁相变附近的非常规电荷输运机制已成为关联电子系统中一个突出的开放性问题。最近,在近藤击穿附近的顺磁受抑重费米子材料中观察到了奇异的量子临界SM相。我们通过对二维Kondo-Heisenberg晶格模型的动力学大N费米子多通道方法建立了一个可控的理论框架,其中KB跃迁将重费米子液体从费米子自旋液体态分离。在充分考虑近藤起伏的情况下,我们发现了与KB相关的具有准线性温度散射率的明显的SM行为。当粒子-空穴对称性存在时,$ω/T$标度扩展到很宽的范围,揭示了作为$T \rightarrow 0$的临界自旋液体SM相的特征。我们将这些特征归因于临界玻色子电荷(近藤)波动和无隙费米自旋的相互作用。我们的实验结果的影响进行了讨论。
2020-05-07 cond-mat.str-el
Density redistribution effects in fermionic optical lattices
我们模拟了一维费米子光晶格,分析了非绝热晶格加载引起的加热。我们的模拟结果表明,类似的玻色子的情况下,密度重新分布效应是在谐波陷阱加热的主要原因。我们建议在晶格加载过程中调节局部密度分布,以减少多余的能量。我们的数值结果证实,线性插值的捕获势和/或相互作用强度是一种有效的方法,这样做,轴承相关的实验的实际应用。
2016-07-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.comp-ph
Fermionic quantum dimer and fully-packed loop models on the square lattice
我们考虑费米子完全填充环和量子二聚体模型作为有效的低能量模型的强相关费米子在棋盘格在一半和四分之一填充,分别。我们确定了大量的特定于每种情况下,由于费米统计的涨落状态。我们讨论了系统的对称性和守恒量,并证明了对于一类半满涨落态,费米子符号问题可以被解决。这一说法得到了低能级数值计算的支持,并且可以通过代数构造来理解。符号问题的消除,然后允许我们使用高度模型及其激励的关系,在单模近似下分析模型的Rokhsar-Kivelson点处的激励。然后,我们讨论了一个映射到一个U(1)格点规范理论,它涉及所考虑的低能模型的紧凑的量子电动力学在2+1维。此外,我们指出的后果和开放的问题,根据这些结果。
2011-01-01 cond-mat.str-el
Emergence of fermionic finite-temperature critical point in a Kondo lattice
基础狄拉克点是在广泛的一类材料中表现出的深刻物理学的核心。然而,通常很难驱动狄拉克点穿过无质量的费米临界点。利用近藤晶格中自旋-轨道相互作用下的局部矩的屏蔽,我们证明了在近藤温度以下,近藤晶格在有限温度$T_D$下经历了从强拓扑绝缘体到弱拓扑绝缘体的拓扑转变.在$T_D$,无质量的狄拉克点出现,近藤晶格成为狄拉克半金属。我们的分析表明,新兴的相对论对称性决定了非平凡的热响应在大参数和温度制度。特别是,它产生的关键标度行为在磁和运输响应附近的$T_D$。
2016-04-13 cond-mat.str-el
Efficient continuous-time quantum Monte Carlo algorithm for fermionic lattice models
有效的连续时间量子蒙特卡罗(CT-QMC)算法不会受到时间离散化误差的影响,已成为大多数离散量子模型的最先进的。它们还没有被广泛用于费米子量子晶格模型,如哈伯德模型,由于次优缩放的$O(β^3)$与反温度$β$,相比的线性缩放的离散时间算法。在这里,我们提出了一个CT-QMC算法的费米子晶格模型,匹配的离散时间方法的缩放,但更有效,没有时间离散化错误。这提供了一个有效的模拟方案,是免费的系统误差开放的途径,以更精确的研究大型系统在低温下。
2015-07-01 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Fermionic representation for the ferromagnetic Kondo lattice model -- diagrammatic study of spin-charge coupling effects on magnon excitations
一个纯粹的费米子表示介绍了铁磁近藤晶格模型,它允许采用传统的图形工具来研究相关效应。量子1/S修正磁振子激发进行了研究,使用系统的逆简并扩展计划,其中包括自能和顶点修正的形式的相关效应,同时明确地保持连续的自旋旋转对称性。磁振子自能的研究在整个范围内的相互作用强度,并示出导致强磁振子阻尼和异常软化的区域边界模式,这占最近的自旋波测量的铁磁锰氧化物中观察到的几个区域边界异常。
2007-10-15 cond-mat.str-el
Composite fermion-boson mapping for fermionic lattice models
我们提出了一个基本的费米子算子到复合费米子和玻色子算子的二次型的映射。映射是一个精确的同构,只要一个复合粒子的物理约束,每个集群是满意的。这种情况下,平均在一个复合粒子平均场的方法,其中包括一个anomalies的复合费米子和玻色子部门。理论进行了测试的一维和二维哈伯德模型。利用Bogoliubov行列式的复合费米子和相干或Bogoliubov状态的玻色子,我们得到了一个简单而准确的程序处理Mott绝缘相位的哈伯德模型与平均场计算成本。
2014-09-06 cond-mat.str-el
Mott insulating phases and quantum phase transitions of interacting spin-3/2 fermionic cold atoms in optical lattices at half filling
本文研究了二维正方形光晶格中自旋为3/2的费米子超冷原子在半填充时的各种Mott绝缘相。利用具有隐藏SO(5)对称性的广义单带哈伯德模型,我们识别出两种不同的对称性破缺相:简并反铁磁自旋偶极/自旋八极有序和自旋四极有序,这取决于自旋相关相互作用的符号.这两个竞争订单表现出非常不同的对称性,低能量激发和拓扑特征。在SU(4)对称点附近,由于强的量子涨落,可能出现具有$π$ -通量相的量子临界态,导致自旋代数关联和无隙激发。
2007-03-12 cond-mat.str-el
Localization of bosonic atoms by fermionic impurities in a 3d optical lattice
我们在三维光晶格中观察到一种由费米-玻色量子气体混合物中作为杂质的费米子原子引起的超冷玻色量子气体局域相。特别是,我们研究了这种过渡的费米子40 K杂质浓度的依赖性,通过比较相应的超流到莫特绝缘体过渡在纯玻色子87 Rb气体,并发现一个显着的转变参数。观察到的变化大于基于平均场参数的预期,这强烈表明与无序相关的效应起着重要作用。
2006-04-06 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Fermionic systems with charge correlations on the Bethe lattice
由q种局域费米粒子通过电荷关联相互作用而建立的费米模型同构于自旋为q/2的伊辛模型。然而,等效性只是形式上的,两个系统表现出不同的物理行为。通过考虑q=1的Bethe格,我们精确地求解了模型。存在一个临界温度,低于这个温度,第一种模型的粒子-空穴对称性会自发破裂,第二种模型的自旋对称性会自发破裂。虽然自旋系统总是稳定的,并表现出一个均匀的铁磁相低于T_{c},费米子系统的T< T_{c}是不稳定的形成不均匀相与电荷分离。
2007-10-31 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Exactly solvable model for isospin S=3/2 fermionic atoms on an optical lattice
提出了一维光晶格上冷同位旋S=3/2费米子原子低能行为模型的精确解。根据能带填充,有效场论具有变形的Gross-Neveu模型的形式,该模型具有$O(7)\times \mathbb{Z}_2$(半填充)或$U(1)\times O(5)\times \mathbb{Z}_2$对称性。
2006-03-01 cond-mat.other cond-mat.str-el hep-th
Tensor network representations of fermionic crystalline topological phases on two-dimensional lattices
研究了二维晶格上费米子晶体保序拓扑相的张量网络表示。作为一种从虚指数到物理指数的映射,投影纠缠对态(PEPS)是构造二维晶体费米子SPT(fSPT)相波函数的一种具体方法,该相由17种墙纸群对称性保护,适用于无自旋和自旋为1/2的费米子。基于PEPS,可以获得具有壁纸组的2D结晶fSPT相的完整分类。张量网络状态为研究2D结晶fSPT相提供了一个自然的框架。
2021-09-13 cond-mat.str-el math-ph math.MP
Pi-phases in balanced fermionic superfluids on spin-dependent optical lattices
本文研究了一维超冷费米子的平衡双组分系统,系统中的两个组分具有相互吸引作用,且两个组分具有相反符号的自旋相关的光晶格势。我们发现不同类型的调制配对序参量,这是概念上类似的超导铁磁体异质结构的π相讨论的状态。增加晶格深度诱导不同宇称的状态之间的急剧转变。虽然序参量振荡的起源类似于具有自旋不平衡的成对状态的FFLO相位,但是当前系统对于相位分离本质上是稳定的。我们讨论了创建和探测这些新的阶段的实验要求。
2010-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Inhomogeneous charge ordering of a spinless fermionic system on the Bethe lattice
我们发现,一个系统的无自旋费米粒子,本地化的网站上的贝特晶格与协调数z和相互作用,通过排斥最近邻相互作用,表现出相变的电荷有序状态。导出了n-T平面内的相图。详细分析了自由能、比热、熵、压缩性等热力学量。
2007-10-31 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Fermionic Symmetry-Protected Topological Phase in a Two-Dimensional Hubbard Model
本文研究了自旋为1/2的费米子在三角形和蜂窝形晶格上的精确对角化二维哈伯德模型。在一定的参数范围内,哈伯德模型映射到这些晶格上的量子罗盘模型。在三角晶格上,罗盘模型表现出共线条纹反铁磁性,这意味着原始哈伯德模型中的$d$密度波荷序。在蜂窝晶格上,罗盘模型有一个独特的量子无序基态,在晶格反射下发生非平凡的转变。因此,修饰蜂窝晶格上的哈伯德模型的基态是一个2D费米子量子态保护的拓扑相。这种状态--受到时间反演和反射对称性的保护--不能被抽象地连接到自由费米子拓扑相。
2016-08-25 cond-mat.str-el
Low temperature properties of the fermionic mixtures with mass imbalance in optical lattice
我们研究了具有质量不平衡的吸引力哈伯德模型,以阐明光晶格中费米混合物的低温性质。将动力学平均场论与连续时间量子蒙特卡罗模拟相结合,讨论了半充满时超流态与密度波态的竞争。通过计算各态的能量和序参量,阐明了系统中存在密度波和超流态简并共存的超固态。然后,我们确定在有限温度下的相图。
2012-04-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Simulation of fermionic lattice models in two dimensions with Projected Entangled-Pair States: Next-nearest neighbor Hamiltonians
在最近的贡献[Phys.Rev.B81,165104(2010)]中,使用费米子投射纠缠对态(PEPS)来近似自由和相互作用的无自旋费米子模型以及$t$ - $J$模型的基态。本文重新审视这三个模型的存在下,一个额外的次最近的跳跃幅度的哈密顿量。首先,我们解释如何考虑次近邻哈密顿项的费米PEPS算法的背景下,基于模拟时间演化。然后,我们提出了基准计算的三种模型的费米子,并比较分析,平均场和变分蒙特卡罗结果,分别我们的结果。与以前的计算限制最近的邻居哈密顿一致,我们系统地获得更准确的(或更好的收敛)的结果有间隙的相位比无间隙的。
2011-02-09 cond-mat.str-el
Fermionic Quantum Critical Point of Spinless Fermions on a Honeycomb Lattice
蜂窝晶格上的无自旋费米子提供了晶格狄拉克费米子的最小实现。最近邻粒子之间的排斥作用驱动从狄拉克半金属到电荷密度波态的量子相变通过费米子量子临界点,其中伊辛序参量与狄拉克费米子在低能量下的耦合极大地影响量子临界行为。受最近发现该模型不存在费米子符号问题的鼓舞,我们采用连续时间量子Monte Carlo方法和蠕虫抽样技术研究了费米子量子临界点。我们用临界指数$ν=0.80(3)$和$η=0.302(7)$估计了转变点$V/t= 1.356(1)$。在无限个投射纠缠对态下,也得到了相应的跃迁点结果。
2014-06-30 cond-mat.str-el hep-lat
Exotic S=1 spin liquid state with fermionic excitations on triangular lattice
基于最近对Ba_3NiSb_2O_9材料的实验研究,我们考虑了三角晶格上自旋为1的量子反铁磁体,它具有Heisenberg双线性和双二次交换作用以及单离子各向异性.利用费米子的“三重子”自旋表示,我们研究了平均场论中的相图。除了一个完全带隙的自旋液体基态外,我们还发现了一个具有费米面的无带隙三重子模与其他三重子的d + id拓扑配对共存的状态。尽管存在费米面,这种基态具有完全带隙的体自旋激发。这样的状态具有线性的温度比热和恒定的平面自旋磁化率,具有异常高的威尔逊比。
2011-08-22 cond-mat.str-el
Kondo metal of fermionic atoms in anisotropic triangular optical lattice
采用动态团簇近似结合连续时间量子Monte Carlo算法研究了各向异性三角形光晶格中费米子原子的量子相变。给出了不同希望项下的温度-相互作用相图以及各向异性参数与相互作用之间的竞争关系。结果表明,当排斥相互作用达到临界值时,体系发生从费米液体到莫特绝缘体的莫特转变。在该体系中发现了以态密度的近藤峰为特征的近藤金属,并且由于近藤效应,低温下赝能隙被抑制。我们还提出了一个可行的实验方案,在含有冷原子的各向异性三角形光晶格中观察到这些现象,该方案可以通过改变晶格深度来改变希望项,并通过费什巴赫共振来调节原子间的相互作用.
2012-12-12 cond-mat.str-el physics.atom-ph
The ground state of a mixture of two species of fermionic atoms in 1D optical lattice
本文用非对称哈伯德模型研究了一维光晶格中两种费米子原子混合体系的基态性质。通过研究相应的电荷序参量和量子纠缠,研究了从密度波到相分离的量子相变。严格证明了在无限大U极限下,即使对于单空穴掺杂情况,密度波对相分离也是不稳定的。因此,我们的研究结果对正在进行的强关联冷原子系统和传统重费米子系统的实验都具有指导意义。
2007-08-01 cond-mat.str-el quant-ph
Spin TQFTs and fermionic phases of matter
我们研究了带隙费米相物质的晶格结构。我们表明,建设费米对称性保护拓扑秩序的顾和温有一个隐藏的依赖于一个离散的自旋结构的欧氏时空。需要自旋结构来解决否则存在的模糊性。一个相同的歧义出现在费米模拟的弦网建设的二维拓扑秩序。我们认为,需要一个自旋结构是一个普遍的特点,晶格模型与当地的费米自由度,是一个晶格模拟的自旋统计关系。
2015-10-07 cond-mat.str-el hep-th math.QA
Homogeneous fermionic Hubbard gases in a flat-top optical lattice
本文开发融合平顶光晶格与光箱阱的混合势,实现约8×10⁵位点的三维均匀费米哈伯德气体,通过射频光谱测量双占据分数,揭示金属-莫特转变及波梅兰丘克效应等关键物理现象。
2025-02-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Getting into Shape: Efficient Cooling Scheme for Fermionic Atoms in Optical Lattices
我们提出了一个实验程序来冷却加载到光晶格中的费米子原子。其中心思想是通过形成封闭的势剖面,在空间上将系统划分为熵丰富和熵贫乏的区域。在每个粒子的高熵区域中的原子随后从系统中分离出来。我们讨论了如何实验进行这一建议,并进行定量研究其效率。我们发现,每个粒子的熵,$s$,通常可以减少10倍,这样的熵低于$s/k_B \sim 0.2$可以达到。因此,可以实现冷却成非常受欢迎的量子相(如反铁磁体)。我们表明,这个过程是强大的对实验条件的变化。
2009-06-09 cond-mat.str-el
Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov critical polarization in one-dimensional fermionic optical lattices
我们推导了自旋不平衡布居的一维晶格中出现FFLO态的临界极化强度P_C的表达式。我们提供并探讨了作为极化,相互作用和粒子密度的函数的无限制链的相图。对于谐波限制系统,我们提供了一个定量映射,允许我们的相图也适用于限制链。我们发现解析,并确认数值,临界极化的上限是普遍的:P_C^{max}=1/3的任何密度,相互作用和限制强度。
2012-09-07 astro-ph.HE cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Spin and mass imbalance in a mixture of two species of fermionic atoms in a 1D optical lattice
本文研究了一维光晶格中两种费米子原子在相互吸引作用下的“自旋”和质量不平衡的作用。利用玻色化方法,在不同的相互作用、自旋不平衡和质量不平衡条件下,研究了液相和相分离态之间的量子相变。我们发现,在相分离区,存在两种相分离,在大$U$极限下,它们之间可能存在一种特殊的量子相变。另一方面,单重态超导相关在液相中占主导地位。同时也证明了在实空间中存在振荡行为。我们发现自旋和质量不平衡都有利于Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov态的形成。
2009-02-06 cond-mat.str-el
Lattice Model for Fermionic Toric Code
在Z_2自旋液体和精确可解Kitaev Toric编码模型中的Z_2拓扑序是2+1D玻色子系统中最简单的拓扑序。更一般的2+1D玻色拓扑有序态可以通过精确的可解弦网络模型来构造。然而,最重要的拓扑有序相的物质可以说是费米子分数量子霍尔态。费米子系统的物质拓扑相严格地比玻色子系统丰富,因为定域性对两种系统有不同的意义。在本文中,我们描述了一个简单的费米子版本的复曲面代码模型来说明费米子精确可解模型和费米子拓扑有序态的许多显着特征。
2014-08-26 cond-mat.str-el hep-lat hep-th
Characteristics of 2D lattice models from fermionic realization: Ising and $XYZ$ models
我们发展了一种场论方法来计算经典的二维模型,特别是二维伊辛模型(2DIM)和$XYZ$模型,它可以简单地应用于各种关联函数的计算。在此框架下计算了2DIM和$XY$模型的配分函数。自旋-自旋关联函数的行列式表示是由玻尔兹曼权重的费米子实现导出的。该方法还允许制定的配分函数的2DIM在存在外部磁场。
2009-11-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Edge $\mathbb{Z}_3$ parafermions in fermionic lattices
仿费米子模是一种非阿贝尔任意子,它是$\mathbb{Z}_2$ Majorana态的$\mathbb{Z}_N$推广。特别是,$\mathbb{Z}_3$仿费米子可以用来产生斐波那契任意子,为通用拓扑量子计算奠定了基础。由于它们的分数性质,大部分关于$\mathbb{Z}_3$的理论工作都依赖于玻色子化方法或仿费米子准粒子。在这项工作中,我们介绍了$\mathbb{Z}_3$的parafermion在纯费米子模型运营商在t-J制度的表示。我们建立了一个家庭的晶格费米子模型的$t-J$模型的基础上写的Kitaev链支持自由$\mathbb{Z}_3$ parafermonic模式在其两端。通过密度矩阵重整化群计算,我们能够表征拓扑相变,并研究局域算符(掺杂和磁场)对顺费米子模空间局域化及其稳定性的影响。此外,我们还讨论了在强相互作用电子系统中实现$\mathbb{Z}_3$赝费米子的必要因素。
2022-05-16 cond-mat.str-el
Magnetism of Cold Fermionic Atoms on p-Band of an Optical Lattice
用\textit{ab initio}方法研究了各向异性光晶格二重简并$p$带中自旋为1/2的冷费米子原子的基态相图。使用Gutzwiller变分方法,我们表明,一个强大的铁磁相存在的带填充和相互作用的强度范围很广。在半填充时,基态从自旋密度波态过渡到自旋1的Neel态.附加的谐波陷阱将引起不同相位的空间分离。我们还讨论了几个相关的可观察到的后果和检测方法。对本文结果的实验检验可能对长期存在的巡游铁磁性问题有所启发。
2008-05-20 cond-mat.other cond-mat.str-el
Fermionic trimers in spin-dependent optical lattices
我们研究了束缚在一维光晶格中的两组份费米气体的三体束缚态的形成。结合能和有效质量的三聚体的Mattis积分方程的解决方案得到的不等布洛赫质量的情况下推广。我们发现,这个方程承认多个解决方案对应的激发束缚态,这是稳定的大质量的不对称性。
2011-03-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Uniqueness of density-to-potential mapping for fermionic lattice systems
我们证明了,对于一个费米子晶格系统,基态粒子密度唯一地决定了外部的潜力,除了网站对应的波函数的节点,和极限情况下,泡利不相容原理完全决定了所有网站的占领。我们的基本发现完成了,对于这类一般的系统,基态,它们的密度,和在霍恩伯格-科恩定理的基础上的外部潜力之间的一一对应。此外,我们还证明了从波函数到势函数的映射不仅对基态是唯一的,而且对激发态也是唯一的。为了说明我们的研究结果,我们开发了一个实用的反演方案,以确定从一个给定的密度的外部潜力。我们的结果适用于一般类型的晶格模型,其中包括哈伯德模型。
2016-07-08 cond-mat.str-el quant-ph
Dynamics of a Lattice Gauge Theory with Fermionic Matter -- Minimal Quantum Simulator with Time-Dependent Impurities in Ultracold Gases
本文提出了一个极小模型来研究冷原子量子模拟装置中耦合到费米子物质的$\mathbb{Z}_2$格点规范理论的实时动力学。我们表明,动态的规范场可以测量的实验研究的时间演化的两对杂质,并建议在冷原子实验中实现该模型的协议。此外,我们讨论了一些意想不到的功能中发现的可积极限的模型,以及其扩展到不可积的情况下。在后一种情况下,我们的模型的潜在实验实现将允许人们模拟强相互作用的格点规范理论,超出了经典计算机的当前能力。
2018-08-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Density wave patterns for fermionic dipolar molecules on a square optical lattice: Mean-field-theory analysis
我们在二维正方晶格上模拟了一个超冷费米子偶极分子系统。假设分子处于非简并的超精细基态,并且偶极矩垂直于平面极化(如最近对40 K-87 Rb分子的实验),我们将这些分子近似为具有长程排斥偶极相互作用的无自旋费米子。我们使用平均场论得到的限制相图作为填充,相互作用的强度和温度的函数。我们发现了一些有序的密度波相位的系统,以及这些相位之间的相位分离。蒙特卡罗分析表明,高周期相位通常被抑制在精确解。
2011-02-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Many-body position operator in lattice fermionic systems with periodic boundary conditions
对于周期边界条件的格点费米子系统,导出了位置表象中的总位置算符$X$。该运营商被证明是厄米,发电机的动量空间中的翻译,其时间导数被证明是对应于总电流运营商在一个周期性的系统。算子是这样的,它的矩可以计算到任何阶。为了证明其效用有限尺寸标度适用于布林克曼-赖斯过渡以及金属和绝缘Gutzwiller波函数。
2009-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el math-ph
Critical entropies and magnetic-phase-diagram analysis of ultracold three-component fermionic mixtures in optical lattices
本文研究了SU(3)对称单带哈伯德模型描述的光晶格中超冷三组分费米子混合物的多体平衡磁相和相应的热力学性质。我们的分析是基于动力学平均场论的框架中使用的多组分混合物的精确对角化求解器的推广。它使我们能够获得一个有限温度的相图与相应的过渡线磁有序相填充一个粒子每个网站(1/3带填充)在简单的立方晶格几何形状。基于所开发的理论方法,我们还获得了必要的精度来研究磁有序相附近的熵依赖性,这使我们能够为正在进行的和未来的旨在接近和研究超冷原子混合物中的长程有序相的实验做出重要预测。
2015-08-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Fractionalization in Three-Components Fermionic Atomic Gases in a One-Dimensional Optical Lattice
本文研究了半充满状态下一维光阱中的三组分费米子气体。我们发现该系统是完全能隙的,可以有序地分为8个可能的相:4个2 $k_F$原子密度波和自旋Peierls相,所有可能的相对$π$相在3个物种之间移动.我们发现,三能级激发是不稳定的衰减到对扭结携带一个{ \it分数}数,$Q=3/2$,原子。这些倍半离子最终在少量掺杂时冷凝,并被描述为Luttinger液体。最后讨论了$^6$ Li的三个超精细能级组成的三元混合物随磁场变化的相图。
2010-11-12 cond-mat.str-el quant-ph
Fermion-bag inspired Hamiltonian lattice field theory for fermionic quantum criticality
受费米子袋方法的启发,我们构造了一类新的哈密顿格点场论,它可以帮助我们研究费米子量子临界点,特别是那些具有四个费米子相互作用的量子临界点。虽然这些理论是在离散时间有限的时间晶格间距$\varepsilon$,当$\varepsilon\rightarrow 0$,传统的连续时间哈密顿晶格场理论被恢复。与$\varepsilon \rightarrow 0$相比,当$\varepsilon=1$时,费米子袋算法运行相对更快,但即使在$\varepsilon$如此大的值下,仍然允许我们计算量子临界点附近的普适量。作为这种新方法的一个例子,在这里,我们研究了$N_f=1$ Gross-Neveu手征伊辛普适类在$2+1$尺寸通过计算交错质量序参量的临界标度。我们表明,我们能够研究晶格尺寸的$100^2$网站时,$\varepsilon=1$,而具有可比的资源,我们只能达到晶格尺寸的$64^2$时,$\varepsilon \rightarrow 0$。在这两项研究中获得的临界指数在误差范围内匹配。
2020-04-02 cond-mat.str-el hep-lat
Dissipation-induced d-Wave Pairing of Fermionic Atoms in an Optical Lattice
我们展示了如何耗散动力学可以引起配对的两个组成部分费米子的晶格。特别地,我们构造了一个“父”Liouvillian算子,使得在没有保守力的情况下,对于任意的初始状态,达到给定对称性的BCS型状态,例如d波状态。系统浴耦合描述单粒子,数量守恒和准本地过程。配对机制主要依赖于费米统计。我们展示了如何通过水库工程实现这样的Liouvillians冷原子代表一个驱动耗散动力学。
2010-12-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Yang-Mills gauge theories from fermionic lattice models
三维狄拉克费米子的二重态可以有效地描述费米子立方晶格的低能谱。我们利用这种费米子加倍在基本表象中编码一个非阿贝尔SU(2)电荷。我们明确地表明,适当的扭曲的隧道耦合可以引入一个标量和杨米尔斯场的有效低能描述,都耦合到狄拉克费米子。作为一个应用程序,我们模拟杨米尔斯单极,引起本地化零模式和费米子分馏。在二维情况下的非阿贝尔场的产生也被提出。
2009-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-lat
Eliminating fermionic matter fields in lattice gauge theories
我们设计了一个幺正变换,用(硬核)玻色子自由度取代了格点规范理论的费米自由度。由此产生的理论是局域的和规范不变的,具有相同的对称群。该方法适用于任何空间维度,并且可以直接应用于规范群$G=U(N)$和$SU(2N)$,其中$N\in\mathbb{N}$。对于$SU(2N+1)$,也可以在引入额外的空闲$\mathbb{Z}_2$规范场之后进行变换,使得所得对称群平凡地包含$\mathbb{Z}_2$作为正规子群。这些结果在高能物理模型的量子模拟领域具有重要意义。
2018-08-16 cond-mat.str-el hep-lat hep-th
Spin correlations and doublon production rate for fermionic atoms in modulated optical lattices
我们计算了光晶格中两个费米子在晶格调制下的积分双光子产生率。我们推导出一个积分强度的一般公式,有效的存在下,非均匀的潜力,如陷阱,它给出了积分强度方面的等时间关联函数。因此,这样的公式非常适合于直接数值计算。我们发现,在限制的大排斥公度填充,或跳跃是不相干的温度范围内,集成的doublon频谱是直接相关的最近邻自旋-自旋关联函数。我们计算它的温度依赖性在这个制度使用有限温度量子蒙特卡罗计算。
2012-06-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Realizing the strongly correlated $d$-Mott state in a fermionic cold atom optical lattice
我们证明了一种新的物质态,d波Mott绝缘体态(d-Mott态)(最近由[H. Yao,W. F. Tsai和S. A. Kivelson,Phys.Rev.B76,161104(2007)]),其特征在于嵌入绝缘态的局部元格算符的非零期望值,可以使用二维双阱光晶格中的超冷原子费米子来设计。我们描述并分析了$d$ -Mott态稳定的参数区域。我们预测的可测试的签名的飞行时间测量的状态。
2008-10-09 cond-mat.str-el quant-ph