Fractonic Luttinger Liquids and Supersolids in a Constrained Bose-Hubbard Model
本文在一维偶极矩守恒玻色-哈伯德模型中,通过场论与张量网络模拟揭示了偶极 Luttinger 液体和偶极超固体等奇异量子相,并讨论了其实验意义。
2023-07-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Mott Insulator - Superfluid Transitions in a Two Band Model at Finite Temperature and Possible Application to Supersolid 4He
研究了两带玻色子哈伯德模型中的莫特绝缘体-超流跃迁,该模型可以映射到自旋耦合到附加伊辛自由度的自旋为1/2的XY模型中.通过使用修改后的平均场论,包括相位波动的影响,我们表明,过渡是一阶在零和有限的温度。在莫特绝缘体侧,在相变中可能存在重入。这些特征是竞争缺陷贫相和缺陷富相之间的潜在转变的结果。讨论了该模型和我们的结果对超固态4 He和光晶格中冷玻色子原子的相关性。
2007-04-28 cond-mat.stat-mech
Theory of Supersolids beyond Mean-Field
通过求解硬核玻色子${}^4$ He晶格的各向异性海森堡模型,研究了新发现的超固相。我们包括最近和次最近邻相互作用,并精确计算所有的对关联函数的累积展开计划。我们描述了正常的固体和超固体相的性质,并认为基于类比的费米子半填充扩展哈伯德模型的超固体状态对应于键序波。
2008-10-06 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
The Dilemma of Bose Solids: is He Supersolid?
大约十年前,关于固态He 4的基态中可能存在超流的老争论,由于对这种超流的明显实验观察而重新活跃起来。虽然实验学家最近公开地撤回了这种说法所依据的一些观察结果,但其他没有理由怀疑的证实性观察结果仍然记录在案。与此同时,一些实验证据支持的理论论据强烈支持玻色-哈伯德模型中超固体的存在,这些论据似乎可以扩展到固体He。因此,真实的情况显然是非常不透明的。情况是复杂的事实,所有准确的模拟研究Heuse统一的符号假设,将它们限制在相位相干态,这是,在原则上,超固体,使没有准确的模拟真实的,经典的固体存在。关于玻色量子固体的基态波函数的性质,人们有很大的困惑,我们认为,在这个问题澄清之前,这些难题都不会得到解决。
2013-08-08 cond-mat.stat-mech
Quantum Phases of Long Range 1-D Bose-Hubbard Model: Field Theoretic and DMRG Study at Different Densities
利用阿贝尔玻色化和密度矩阵重整化群方法研究了密度对长程一维玻色-哈伯德模型量子相位的影响。我们预言了该体系中存在超固相和其它量子相。分析了长程相互作用参数对半填充附近孤子相位的影响。讨论了最近邻跃迁中的二聚化效应和相互作用项对半填充时平台相的影响。
2008-12-30 cond-mat.stat-mech
Phase diagrams, critical and multicritical behavior of hard-core Bose-Hubbard models
本文用平均场论和线性自旋波分析方法确定了正方晶格上硬核玻色-哈伯德模型的零温相图。由于最近邻和次最近邻相互作用以及立方各向异性的相互作用,稳定了具有棋盘格、条纹畴或中间对称性的超固相。相图显示了三种不同的拓扑结构,这取决于最近邻和次最近邻相互作用的相对强度。我们还发现了丰富多样的新的量子临界行为和多临界点,并讨论了相应的有效作用量和普适类。
1997-11-20 cond-mat.stat-mech
Commensurate Supersolid of Three-Dimensional Lattice Bosons
利用无偏量子Monte Carlo方法,我们得到了在立方晶格上具有最近邻排斥的软核玻色-哈伯德模型中,填充因子为1/2的{ \it公度}棋盘超固体(公度超固体)存在的令人信服的证据.在常规情况下,超固体通过掺杂缺陷凝聚机制在无公度填充因子下实现,其中掺杂到完美晶体中的颗粒(空穴)充当空位(空位)并且在晶体顺序中离域。然而,在上述模型中,即使在相称填充因子1/2 {没有掺杂的\it}下,超固态也是稳定的。通过巨正则模拟,我们得到了基态相图,表明存在一个超固体在一个相称的填充。为了获得相称超固体的直接证据,我们接下来在粒子密度为$ρ=1/2$的正则系综中进行模拟,并排除相分离的可能性。从所获得的快照,我们讨论了微观结构,并观察到,在晶体顺序中的晶格空位对是未结合的。
2012-03-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Trimer superfluid and supersolid on two-dimensional optical lattices
通过光缔合方法,如果三体相互作用$W$与三聚体隧穿$J$的比率保持在$W/J=12$,则三聚体超流相在一维状态相关光学晶格中消失[Phys Rev A. { \bf 90},033622(2014)]。为了寻找三聚体超流体和三聚体超固体,我们将冷原子加载到二维晶格中,二维晶格的坐标数$z$和动能$-zJ$分别大于和小于一维晶格。本文研究了具有三聚体隧穿项、三体相互作用和次近邻排斥的玻色-哈伯德模型。当两体排斥和三体排斥小于一定阈值时,存在三聚体和三聚体超流体。在原子隧穿项下,三聚体超流相到原子超流相和原子超固相的相变均为一级相变。对于$W/J=12$,在一维晶格中,三聚体超流相根本不存在。相反,如果$J$不是很大,则三聚体超流相存在于正方形晶格上的低密度区域$0 \textless ρ\textless2$中。三聚体超流相出现在三角晶格或立方晶格($z=6$)中的更宽范围$0 \textless ρ\textless3$中。当三体相互作用开启时,由于准三聚体固体和三聚体固体之间的经典简并被量子涨落打破,出现了三聚体超固相。从三聚物超固相到准三聚物固体的相变是一级相变,从三聚物超固相到三聚物固体的相变是连续的。我们的结果将有助于在冷原子实验中实现三聚体超流体和超固体。
2015-07-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Entanglement spectrum of one-dimensional extended Bose-Hubbard models
纠缠谱提供了有关相关量子系统的重要信息。我们表明,研究的块状性质的减少密度矩阵在一些部门和分区的依赖性的频谱在有限的系统导致有趣的意想不到的见解,我们说明的情况下,一维扩展哈伯德模型。我们表明,块对称性提供了一个直观的理解的光谱双简并的Haldane绝缘体,以及揭示部分双简并的莫特绝缘体。此外,令人惊讶的是,在Half-和莫特-绝缘体的光谱简并的分区依赖性直接链接到,在原则上无关,密度-密度相关性,并提出了一个有趣的周期性行为在超流和超固相。
2011-05-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Temporal bistability in the dissipative Dicke-Bose-Hubbard system
本文研究二维Hubbard晶格中Bose-Einstein凝聚体与光腔耦合的驱动-耗散系统,揭示强排斥下Dicke跃迁不连续导致的SF与SS相扩展共存及耗散阻尼的切换动力学。
2024-02-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Duality, Magnetic space group and their applications to quantum phases and phase transitions on bipartite lattices in several experimental systems
利用双涡旋方法,在扩展玻色子哈伯德模型中,统一研究了蜂窝和正方形等二分光晶格中半填充和稍远离半填充时的超流、固体、超固体和量子相变等相.我们还绘制了它的全局相图在$ T=0 $的化学势与动能的比例超过相互作用。本文强调了自洽条件对平移对称破缺绝缘边,特别是电荷密度波边对偶规范场鞍点结构的重要性。我们发现,在平移对称性破缺侧,不同种类的超固体是一般的可能状态稍微远离半填充。提出了一种新的超固体:价键超固体(VB-SS)。在该VB-SS中,任意点的密度涨落都很大,表明它具有超流性质,但两点间键上的玻色子动能是给定的,并打破了晶格平移对称性,表明它具有价束缚性质.可能的未来QMC模拟在两个二分格的影响。所有这些相位和相变都有可能在光学二分晶格上的超冷原子中实现。
2008-05-15 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el math-ph
Solid phases and pairing in a mixture of polar molecules and atoms
我们考虑硬核玻色子极性分子的混合物,通过排斥偶极-偶极相互作用相互作用,和一个原子玻色子物种。该混合物被限制在一个二维正方形晶格上,在足够低的温度下,可以用双组分玻色-哈伯德模型来描述。后者显示了极其丰富的相图,包括固相、超流相、超固相。在这里,我们主要集中在棋盘分子固体,稳定的长程偶极相互作用,并研究如何原子的存在影响其鲁棒性在零温度和有限的温度。我们发现,由于原子-分子相互作用,固相可以稳定在两个,(远)较低的偶极相互作用的强度和较高的温度,比没有原子时。作为副产品,原子也以与分子相同的熔化温度在固相中排列。最后,我们发现,原子和分子之间的相互作用足够大,一对超固相可以稳定。
2010-09-30 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Finite-Temperature Phase Diagram of Hard-Core Bosons in Two Dimensions
利用量子蒙特卡罗模拟确定了具有最近邻排斥的正方晶格硬核玻色子哈伯德模型的有限温度相图。该模型等价于磁场中自旋为1/2的各向异性XXZ模型。我们提出的富相图与一级相变之间的固体和超流相,而不是以前的超固体和三临界点相分离。不寻常的重入行为与订购后,增加温度被发现,类似的Pomeranchuk效应在3 He。
2002-02-15 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Chiral Mott insulator with staggered loop currents in the fully frustrated Bose Hubbard model
受磁场中约瑟夫森结阵列和合成轨道磁场存在下光晶格中超冷原子相互作用实验的启发,我们研究了“全阻挫”的Bose-哈伯德模型和每个晶格元胞半个通量量子的量子XY模型.利用蒙特卡罗模拟和密度矩阵重整化群(DMRG)方法,我们证明了这种动力学阻挫玻色子的相图在一个两腿阶梯上显示出三个相:一个弱相互作用的手征超流相与交错的回路电流自发地打破时间反演对称性,一个传统的莫特绝缘体在强耦合,和一个显着的“手征莫特绝缘体“(CMI)与交错的环路电流夹在它们之间的中间相关。我们讨论了如何CMI状态可以被视为激子凝聚体或涡旋超固体,提出并研究了Jastrow变分波函数,捕获其相关性,目前DMRG结果的玻色子动量分布在整个相图,并考虑各种实验的影响,我们的相图。最后,我们讨论了一个交错磁通玻色-哈伯德模型和一个二维版本的CMI边缘电流在弱耦合阶梯的推广。
2012-07-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum XX-model with competing short- and long-range interactions: Phases and phase transitions in and out of equilibrium
我们考虑了存在竞争的最近邻相互作用和全局范围相互作用的量子XX模型,它等价于在硬核玻色子极限下具有腔介导的全局范围相互作用的玻色-哈伯德模型.利用费米子技术,在热力学极限下,在一维中精确地解决了这个问题。基态相图由两个有序相组成:铁磁(F)和反铁磁(AF),以及具有准长程序的XY相。我们还研究了突然猝灭后的量子弛豫。在动态转变线下方观察到从AF相到XY区域剩余AF顺序的猝灭。在相反的失超过程中,从XY区到AF相,在一条静态亚稳线之外,AF序出现在回复XY准长程序之上,对应于具有硬核玻色子的等效Bose-哈伯德模型中动态生成的超固态。
2018-08-06 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum phases of hard-core bosons on 2D lattices with anisotropic dipole-dipole interaction
利用无偏量子Monte Carlo方法研究了具有各向异性偶极-偶极相互作用的正方晶格上的硬核Bose-哈伯德模型.为了研究各向异性的影响,假设偶极矩在二维(2D)$xy$平面上在$y$方向上极化。为了有效地模拟远程相互作用系统,我们使用蠕虫算法与O(N)的蒙特卡罗方法。我们得到了基态相图,其中包括一个超流相和一个条纹状的固体相在半填充作为两个主要的阶段。除了这两个主要阶段,我们发现一个小的区域,在那里有多个高原的粒子密度小跳跃振幅。在该区域中,平台的数量随着系统尺寸的增加而增加。这表明由于受抑的相互作用,出现了许多竞争的基态。在我们的模拟中,我们没有发现超固相的证据。
2012-12-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Nature of the quantum phase transitions in the two-dimensional hardcore boson model
我们用两种量子蒙特卡罗算法绘制了具有近邻排斥($V_1$)和次近邻排斥($V_2$)的二维硬核玻色子Hubbard模型的相图.在半充满时,根据$V_1$、$V_2$和动能的相对大小,我们发现了三种相:超流体相、棋盘形固体相和条纹状固体相。掺杂远离半填充,棋盘固体经历相分离:超流和固相共存,但不是作为单一的热力学相。作为掺杂的函数,从棋盘固体的转变因此是一阶的。相反,掺杂条纹固体远离半填充反而产生条纹超固相:密度有序与超流性共存为单一相。一个令人惊讶的结果是,在半填充时,SF和棋盘固相之间的整个过渡线似乎表现出动态O(3)对称性恢复。跃迁似乎与特殊海森堡点处于同一普适类,尽管这种对称性被$V_2$相互作用明确地打破。
2001-05-23 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con