Instability of a superfluid Bose gas induced by a locked thermal gas in an optical lattice
利用从玻色-哈伯德哈密顿量导出的耗散Gross-Petaevskii方程,研究了热分量对光晶格势场中玻色气体载流超流态稳定性的影响.我们明确地表明,超流态变得不稳定,在一定的准动量的冷凝物由于一个热组件,这是锁定的光晶格潜力。结果表明,这种不稳定性与由GP方程导出的Landau不稳定性一致。
2005-12-01 cond-mat.other
Superfluid and Fermi liquid phases of Bose-Fermi mixtures in optical lattices
我们描述了在谐波限制的光晶格中超冷玻色子和费米子原子的相互作用混合物。对于一个合适的参数选择,我们研究了超流和费米液体(非绝缘)区域的出现玻色-莫特和费米带绝缘体,由于有限的玻色子和费米子跳跃。我们得到了该系统的壳层结构,并表明角动量可以从拉盖尔-高斯光束转移到非绝缘区域,结合布拉格光谱可以揭示所有的超流和费米液体壳层。
2008-09-19 cond-mat.other
Quantum turbulence: From superfluid helium to atomic Bose-Einstein condensates
本文综述了超流氦和原子玻色-爱因斯坦凝聚体的量子流体动力学和量子湍流的最新进展。20世纪50年代,人们在超流体$^4$ He中发现了量子湍流,但从20世纪90年代中期开始,该领域朝着一个新的方向发展。量子湍流是由量子化的涡旋组成的,这些涡旋是由玻色-爱因斯坦凝聚中出现的序参量引起的确定的拓扑缺陷。因此,QT预计将产生一个更简单的湍流模型比传统的湍流。对这个问题的一般性介绍和基本概念的简要回顾之后,在旋转的原子玻色-爱因斯坦凝聚体,典型的量子流体动力学的涡旋晶格形成的描述。然后讨论了超流氦量子理论的最新进展,如低温下的能谱和耗散机制、振动结构产生的量子理论以及量子理论的可视化。作为这些思想的一个应用,我们最后讨论了原子玻色-爱因斯坦凝聚体中的QT。
2009-01-29 cond-mat.other
Observation of a 2D Bose-gas: from thermal to quasi-condensate to superfluid
我们目前的实验结果玻色气体在准二维几何附近的Berezinskii,Kosterlitz和无(BKT)转变温度。通过测量密度分布,\textit{in situ}和飞行时间后,和相干长度,我们确定不同的状态的气体。特别是,我们观察到的气体开发双峰分布没有长程序。在这种状态下,气体呈现出比热云更长的相干长度;它是准凝聚的,但不是超流体。实验结果表明,我们观察到超流转变(BKT转变)。
2008-05-22 cond-mat.other
Spin-polarized Fermi superfluids as Bose-Fermi mixtures
在强耦合的BEC区域,费什巴赫共振产生紧密结合的二聚体分子,我们表明,自旋极化的费米超流体减少到一个简单的玻色-费米混合物的玻色凝聚的二聚体和剩余的未成对的费米子。使用多体泛函积分形式,高斯涨落引起由不成对费米子介导的诱导二聚体-二聚体相互作用,二聚体-费米子顶点由(平均场)玻恩近似给出。处理配对波动的四阶,我们展示了如何自旋极化费米超流体的行动减少到一个玻色费米混合物。这个玻色-费米作用量包括了在有限温度下,自旋极化费米超流体中,在玻恩近似下,有效的二聚体-未成对费米子相互作用的表达式。在低密度极限下,我们展示了二聚体-费米子相互作用如何给出s波散射长度$a_{BF}=1.18a_F$($a_F$是s波费米子散射长度),这是Skorniakov和Ter-Martirosian在1957年首次推导出的三个相互作用费米子的结果。
2007-07-10 cond-mat.other
Bragg spectroscopy of a superfluid Bose-Hubbard gas
布拉格光谱被用来测量在三维光晶格中的87 Rb原子的量子简并气体的激发。在玻色-哈伯德模型的超流相的光晶格深度范围内进行测量。对于固定的波矢,激发的共振频率被发现随着晶格深度的增加而降低。基于Bogoliubov理论的谐振频率的数值计算显示出比测量值更小的下降速率。
2007-04-25 cond-mat.other
Nonlinear Schrödinger equation for a superfluid Fermi gas from BCS to Bose crossover
引入一个准解析的非线性薛定谔方程,并引入超平均场修正来描述零温稀释超流费米气体从弱耦合的Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)体系(其中$k_F|a| \ll 1$和$a$是s波散射长度,$k_F$是费米动量)穿越么正极限$k_Fa \to \pm \infty$到玻色体系(其中$k_Fa >0$是费米动量)的动力学行为.我们的模型的能量参数化使用已知的渐近行为在BCS,玻色,和么正性限制,并在良好的协议与准确的格林函数蒙特卡罗计算。该模型产生了良好的结果,集体呼吸振荡的频率被困费米超流体。
2008-02-15 cond-mat.other
Hydrodynamics of Superfluid Bose Gases in an Optical Lattice at Finite Temperatures
从序参量场的有效作用量出发,导出了有限温度下光晶格中玻色凝聚体的耦合广义流体力学方程组。利用线性化的流体动力学方程,研究了凝聚态原子与非凝聚态原子碰撞阻尼过程引起的Landau不稳定性的微观机制。结果表明,由于周期性光晶格势的存在,修正了均匀系统超流性的朗道判据。
2006-07-13 cond-mat.other
Exploring correlated 1D Bose gases from the superfluid to the Mott-insulator state by inelastic light scattering
本文报道了加载在光晶格中的相互作用一维玻色气体通过超流到莫特绝缘体相变的布拉格光谱。基本激发与非零的动量和相关的一维气体的响应是在线性制度。强关联量子相位的复杂性直接表现在具有新颖特征的光谱中。这项工作为精确表征光晶格中关联原子相的状态铺平了道路。
2008-12-24 cond-mat.other
Universal behavior of a trapped Fermi superfluid in the BCS-unitarity crossover
本文利用密度泛函方法对零温下费米超流体的静态性质进行了广泛的计算,证明了其能量、化学势、半径等观测量的普遍行为,从BCS极限到幺正性的交叉导致费米子数的许多数量级的缩放。这种缩放允许预测系统的静态属性,大量($\sim 10^5$)的费米子,在交叉的误差为1- 2%,从那些为一个小的数量($\sim 10$)的费米子的知识。
2008-12-23 cond-mat.other cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Effective Nonlinear Schrödinger Equations for Cigar-Shaped and Disk-Shaped Fermi Superfluids at Unitarity
在紧密横向约束(雪茄形陷阱)的情况下,描述超流费米原子在么正性(无限散射长度$|a|\to \infty$)下的三维非线性薛定谔方程,通过在横向坐标上求平均,被简化为有效的一维形式.所得的有效方程是一个一维非多项式薛定谔方程,它产生的结果与原来的三维之一。在小费米子数和大费米子数$N$的限制下,非线性都是简单的幂律型。一个类似的减少的三维理论的二维形式也进行了一个紧密的轴向限制(盘形陷阱)。得到的有效的二维非多项式方程也产生与原始三维方程一致的结果,并具有简单的幂律非线性小和大$N$。对于雪茄形和盘形超流体,我们的非多项式薛定谔方程在唯象学应用中是很有吸引力的。
2008-12-12 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Shear viscosity of a superfluid Fermi gas in the unitarity limit
本文计算了超流原子费米气体在幺正极限下的剪切粘滞系数。幺正性极限的特征在于原子之间的散射长度发散,并且有人认为这将导致非常小的粘度。我们证明了在低温T极限下,剪切粘度的标度为xi ^5/T^5,其中普适参数xi与化学势和费米能有关,μ =xi E_F。结合粘度的高温膨胀,我们的结果表明,粘度在临界温度T_c附近有一个极小值。一个朴素的外推表明,粘滞性与熵密度之比的最小值在所提出的下限hbar/(4π kB)的~ 5倍之内。
2007-07-11 cond-mat.other hep-ph nucl-th
Tkachenko modes in a superfluid Fermi gas at unitarity
计算了简谐囚禁超流费米气体中涡旋晶格的Tkachenko振荡频率。我们使用弹性流体动力学理论,通过适当地考虑弹性常数,原子云的B-Fermi密度分布和边界条件。由于费米压力,这是负责较大的云半径相对于稀释玻色-爱因斯坦凝聚气体的情况下,大涡旋晶格是可以实现的无限散射长度的幺正极限,即使在相对较小的角速度。这打开了实验观察涡振荡的制度,其中的色散关系的不可压缩流体的Tkachenko定律和模式频率几乎是可比的捕获频率的可能性。
2008-02-15 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Josephson effect and quantum merging of two Bose superfluids
我们考虑了两个独立的玻色超流体弱连通时的约瑟夫森效应。在考虑粒子间相互作用的情况下,通过对整个系统的单粒子密度矩阵的计算,发现单粒子密度矩阵可以进行因式分解,满足Penrose和Onsager提出的玻色超流体的一般判据。通过对整个系统引入有效的序参量,我们的研究表明两个独立的玻色超流体都存在约瑟夫森效应。
2006-07-17 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Hydrodynamics of Bose and Fermi superfluids at zero temperature: the superfluid nonlinear Schrodinger equation
讨论了玻色子和费米子超流体的零温流体动力学方程,并通过一个超流体非线性薛定谔方程将它们与广义Gross-Pitaevskii方程和广义Ginzburg-Landau方程联系起来.
2008-11-11 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Accurate determination of the superfluid-insulator transition in the one-dimensional Bose-Hubbard model
数值计算了无限大一维Bose-哈伯德模型在单位填充因子下绝缘相和超流相之间的量子相变点,得到了高精度的结果,优于现有的计算结果.该方法使用无限系统版本的时间演变块抽取算法,在这里测试的一个具有挑战性的情况下。
2008-09-19 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Superfluidity near phase separation in Bose-Fermi mixtures
本文研究了相互作用玻色子和费米子原子混合体系中向费米子对超流性的转变。利用非微扰哈密顿流方程,考虑了玻色子引起的费米子相互作用和费米子对凝聚声子的动力学屏蔽。我们确定了相分离转变附近的玻色子谱,并发现由于声子阻尼,超流转变温度可能会大大增加。
2008-12-11 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Bose-Bose mixtures in an optical lattice: First-order superfluid-insulator transition and elementary excitations
将Gutzwiller近似应用于二组分玻色-哈伯德模型,研究了光晶格中玻色-玻色混合物的基态相图和激发光谱。被认为是两个组件的相等的跳跃和相等的组件内的相互作用的情况下。由于组元间相互作用的存在,出现了超流、成对超流和逆流超流等量子相。我们发现,从超流(SF)到莫特绝缘体(MI)的转变可以在很宽的化学势范围内达到一级。我们计算的激发光谱作为一个有用的探针,以确定量子相位和SF到MI的过渡。在SF相的激发谱中,有两个无隙模和几个有隙模,分别对应于序参量的相位和振幅起伏。在SF到MI的转变点,我们表明,某些振幅模式的能隙达到零的二阶跃迁,而他们保持有限的一阶。由于激发光谱可以通过布拉格散射测量,我们用线性响应理论计算了动力学结构因子。我们考虑了三种类型的密度涨落,并表明密度涨落在不同的量子相位耦合到不同的激发分支。
2012-10-04 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
p-Wave Resonant Bose Gas: A Finite-Momentum Spinor Superfluid
我们证明了两种玻色子原子通过p波费什巴赫共振相互作用的简并气体(如在,例如,85 Rb-87 Rb混合物)表现出有限动量原子-分子超流体(AMSF),分别在大的负失谐和正失谐下被分子p波(轨道旋量)超流体和s波原子超流体夹在中间。磁场可以用来调谐AMSF态的调制波矢,以及驱动这个富系统中的量子相变。
2009-08-31 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Heavy-Light Fermion Mixtures at Unitarity
我们使用量子蒙特卡罗方法研究了对应于6Li-40 K混合物的质量比的么正体系中的费米子配对。非极化超流态的基态能量和平均轻、重粒子激发谱几乎与质量比无关。在多数光系统中,极化超流体的能量接近于几乎完全极化的正常超流体和非极化超流体的相分离混合物的能量。对于大多数重粒子,我们发现一个能量最低的正常状态的比例为~ 3:1的重轻粒子。吸引力稍微增加到kF*a ~ 2.5,对于该比率产生几乎为零的基态能量。在么正性条件下,一个非极化的冷系统在谐波阱中应该相分离成三个区域,中间是一个非极化的超流壳层。
2009-08-12 cond-mat.other cond-mat.quant-gas nucl-th
Polarized fermions in the unitarity limit
我们考虑了在么正性极限下的极化费米气体。结果分析计算到下一个到领先的顺序在扩展约d=4的空间维度。我们发现了从超流到正常相的一级相变。这种相变的临界化学势不对称性为Δ_mu_c= 2/(mu_c)*(1-0.467ε),其中μ =4-d是展开参数,μ是两种费米子的平均化学势。超流存在下的超流相的稳定性也进行了研究。
2006-12-06 cond-mat.other nucl-th
Fermi gas near unitarity around four and two spatial dimensions
我们构造系统的展开围绕四维和二维的费米气体附近的幺正极限。在接近四维空间的情况下,这样的费米气体可以被理解为具有费米和玻色子自由度的弱相互作用系统。对于展开式中的首阶和次首阶,我们计算了在幺正点和幺正点附近的热力学量和费米子准粒子谱.然后,我们研究了极化费米气体在幺正态下的相结构。在么正性下,非极化超流态和完全极化的正常态被一级相变分开。然而,在么正性点的BEC侧,在两体结合能的一定范围内,这两个相在相图中被更奇异的相分开,包括具有一个或两个费米表面的无间隙超流相和具有空间变化的冷凝物的超流相。我们还证明了在二维附近幺正费米气体是弱相互作用的,并计算了在\bar ε=d-2上展开时的热力学量和费米准粒子谱.
2007-06-18 cond-mat.other hep-ph nucl-th
Dynamics of the Bose-Hubbard model: transition from Mott insulator to superfluid
本文研究了一维玻色-哈伯德模型中的相变动力学。为了将系统从莫特绝缘体驱动到超流相,我们以有限的速率改变隧穿频率。我们利用变分波函数、动力学Bogoliubov理论、Kibble-Zurek机制和数值模拟研究了快跃迁和慢跃迁过程中关联的建立。我们发现,含时关联满足特征标度关系,可以在充满冷原子的光晶格中测量。
2006-10-16 cond-mat.other hep-th quant-ph