Magnetic Phase Transition in the Ground-State Phase Diagram of Binary Bose Gases in Optical Lattices
利用量子蒙特卡罗模拟研究了二维光晶格中相互作用的二元玻色气体的基态相图。我们的模拟揭示了从$x-y$铁磁序到Mott绝缘相内部的自旋绝缘体的磁相变，每个位置有两个粒子，用于准平衡的现场粒子间和粒子内相互作用，即，$U_{\uparrow \downarrow} \lesssim U$。该3D-XY转变的特征在于沿$z$轴建立有限的局部磁矩、在$x-y$平面中的铁磁关联以及在Mott相内部的逆流超流性。当减小$U_{\uparrow \downarrow}/U$时，这种转变与Mott超流转变合并并成为一级。结合$U_{\uparrow \downarrow}/U$参数研究了两个跃迁的合并。
2021-05-18 cond-mat.quant-gas
Exploring Magnetic Phases in Dual-Species Mott insulating Spinor Lattice Gases
本文研究双物种玻色旋量晶格气体的 Mott 绝缘磁相，通过 Raman 合成磁通、DM 相互作用与物种间自旋交换耦合，揭示螺旋序及双自旋链同步顺磁相等新奇现象。
2025-09-27 cond-mat.quant-gas
Heteronuclear magnetisms with ultracold spinor bosonic gases in optical lattices
最近实现的自旋-1的NaRb混合物在实验中的动机，在这里，我们调查Mott绝缘制度的异质磁性。不同于玻色子（费米子）统计只允许偶（奇）宇称态角动量组成的全同混合物，在原则上，所有的角动量态，这可能会导致新的磁相位的杂原子是允许的。在这些简并空间上可以产生各种不同的磁相，然而，具体的对称破缺相不仅取决于简并度，还取决于多体相互作用的竞争.我们使用玻色子动力学平均场论方法揭示了这些丰富的相位。这些相位的特征在于各种顺序，包括自发磁化顺序，自旋幅度顺序，单重态配对顺序和双重态顺序，它们可以共存，特别是在具有奇宇称的区域中。最后，我们解决可能的参数制度观察这些自旋有序莫特阶段。
2017-11-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Cooling and Near-equilibrium Dynamics of Atomic Gases Across the Superfluid-Mott Insulator Transition
研究了二维光晶格中玻色原子的近平衡热力学。通过增加晶格深度，将超流体转变为超流体和莫特绝缘体的非均匀混合物。详细的研究表明，在原位密度分布，第一，局部绝热斜坡不保证全球热平衡。事实上，典型参数的完全热化仅在实验时间超过一秒时发生。其次，非绝热地斜升到莫特绝缘体状态可在短时间内导致强烈的局部冷却，并且一旦平衡，则导致全局冷却。对于初始温度估计为20 nK，我们观察到的局部温度低至1.5 nK，最终全球温度为9 nK。可能的冷却机制包括绝热减压，量子临界区附近的态密度的修改，以及焦耳-汤姆逊效应。** 注：在提交arXiv：0910.1382v1后，在密度测量中发现了系统校正，这是由于成像过程中的三体损失。进行了新的测量，结果支持了缓慢全球动力学的说法。由于方法和分析的重大改变，新文本已被发布为arXiv：1003.0855。
2010-03-09 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Magnetic phase transition in coherently coupled Bose gases in optical lattices
本文描述了一维深光晶格中具有两个相干耦合内能级的玻色原子气体的基态。在单带近似下，该系统由玻色-哈伯德哈密顿量描述。该系统有一个超流体和莫特绝缘相，可以是顺磁性或铁磁性。我们用密度矩阵重整化群方法研究了单位填充下的量子相变，并与平均场方法进行了比较。铁磁类伊辛转变的存在改变了莫特波瓣。在Mott绝缘区，系统映射到横场中的铁磁自旋-1/2XXZ模型，数值结果与自旋模型的解析结果进行了很好的比较。在超流状态下，量子涨落强烈地改变了相变相对于已建立的平均场三维经典分岔。
2016-03-27 cond-mat.quant-gas
Multi-band spectroscopy of inhomogeneous Mott-insulator states of ultracold bosons
本文利用光的非弹性散射研究了非均匀莫特绝缘体气体对外部激励的响应。详细介绍了探测原子Mott态的实验装置和过程。我们讨论了气体吸收的能量和可访问的实验参数之间的联系，以及光的光的散射的响应的线性。我们研究了系统在多个能带中的激发，并利用能带映射技术确定了激发态原子的能带和动量。此外，Mott态中的动量分布遍布整个第一布里渊区，使我们能够使用具有固定动量转移的单个布拉格激发来重建高能带中的色散关系。
2009-08-10 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Localized Higgs modes of superfluid Bose gases in optical lattices: A Guzwiller mean-field study
研究了势垒对光晶格中超流玻色气体集体模的影响。我们假设势垒是由跳跃幅度的局部抑制产生的。当系统是在附近的莫特过渡在相称的填充，其中出现一个近似的粒子-空穴对称性，存在的希格斯振幅模式的束缚态是本地化周围的障碍。通过将Gutzwiller平均场近似应用于玻色-哈伯德模型，我们分析了系统的简正模性质，特别是Higgs束缚态.我们发现当系统远离Mott跃迁点时，由于粒子-空穴对称性的不可避免的破缺，Higgs束缚态转变为准束缚态。我们用稳定化方法计算了准束缚态的共振能和线宽。我们比较Gutzwiller方法与Ginzburg-Landau理论的结果。我们发现，希格斯束缚态的生存，即使在一个参数区域远离莫特过渡，金兹伯格-朗道理论失败。
2017-07-10 cond-mat.quant-gas
Probing the optical conductivity of trapped charge-neutral quantum gases
本文研究了一个受谐波约束的原子气体，它受到一个附加的外部势，如光晶格。使用线性响应公式，我们确定的气体的响应一个小的，随时间变化的位移的谐波陷阱，并推导出一个简单的精确的关系，表明原子云的质心位置是直接相关的系统的全球光学电导率。我们通过计算光晶格中玻色子原子的光学电导率证明了这种方法的有效性。在Mott绝缘阶段，有明显的证据表明存在光学Mott间隙，这提供了一个原理证明，即全局光学电导率提供了关于强关联量子气体激发的高质量信息。
2015-05-01 cond-mat.quant-gas
Metastability and avalanche dynamics in strongly-correlated gases with long-range interactions
我们实验研究了玻色Mott绝缘体对由长程相互作用引起的密度波形成的稳定性，并表征了这两个状态之间的内在动力学。莫特绝缘体是在87个铷原子的量子简并气体中产生的，被困在三维光晶格中。气体位于光学腔内部并全局耦合到光学腔。这导致了全局范围的相互作用，由横向晶格和腔之间分散散射的光子介导。散射伴随着原子密度调制，其通过从腔泄漏的光子通量来测量。我们初始化系统在莫特绝缘状态，然后迅速增加全球的耦合强度。我们观察到，该系统落入两个不同的最终状态。一个是以低光子通量为特征的，表明是莫特绝缘体，另一个是以高光子通量为特征的，我们将其与密度波联系起来。缓慢地斜升全局耦合，我们观察到两个状态之间的磁滞回线-亚稳态的进一步签名。与理论模型的比较证实，亚稳态起源于短程和全局相互作用之间的竞争。从开关过程中监测到的不断增加的光子通量，我们发现在单粒子动力学的时间尺度上，有数千个原子隧穿到相邻的位置。我们认为，密度调制，最初形成在可压缩表面的被困气体，触发雪崩隧穿过程中的莫特绝缘区。
2017-12-22 cond-mat.quant-gas
Evidence of attraction between charge-carriers in a doped Mott insulator
光学捕获超冷原子气体的最新进展使得在掺杂的莫特绝缘体中获得微观观测值成为可能，这些绝缘体是高温超导体的母态。这使得有可能解决长期存在的问题的温度尺度之间的吸引载流子的存在，和他们的机制。由于符号问题，在低温下无法得到该问题的可控理论结果。在这项工作中，我们采用蠕虫算法蒙特卡罗获得完全无偏的结果，两个电荷载流子在莫特绝缘体。我们的方法提供了比目前实验中可能的温度更低的温度，并提供了在超冷原子系统中可行的温度范围内掺杂剂之间吸引力的证据。我们还报告自旋相关的存在下的载流子，这是直接可比的实验。
2020-10-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
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
Suppression of the critical temperature for superfluidity near the Mott transition: validating a quantum simulator
光晶格中的超冷原子气体被证明是强相互作用量子多体系统的一种可控、可调和清洁的实现。这种量子模拟器的一个重要前景是它们能够绘制出基本多体模型哈密顿量的相图。然而，结果需要通过量子多体理论的最先进的数值方法，首先验证代表性的基准问题。在这里，我们提出了第一个从头比较实验和量子蒙特卡罗模拟强相互作用玻色气体的大系统（N = 3e5粒子）的晶格。这种比较使我们能够对相互作用的量子气体进行测温，并通过实验确定光晶格中玻色超流体的有限温度相图。我们的研究结果表明，随着向莫特绝缘体过渡的接近，临界温度下降。
2009-05-29 cond-mat.quant-gas
Dipolar Gases in Coupled One-Dimensional Lattices
我们考虑偶极玻色子在两个管的一维晶格，其中的偶极子排列是最大的排斥和粒子填充分数是相同的，在每个管。在经典的零位间跳跃极限下，对于任何合理的填充分数，粒子排列成有序的晶体，形成一个完整的魔鬼的楼梯，就像在单管的情况下。在每个管中打开跳跃，然后引起晶体莫特相和缺陷或孤子的液体之间的竞争。然而，对于两个管的情况下，我们发现，孤子从不同的管可以绑定成对填充分数的某些拓扑结构。这提供了一个有趣的配对例子，纯粹是由接近莫特绝缘体的相关性驱动的。
2012-09-11 cond-mat.quant-gas
Spatially varying interactions induced in atomic gases by optical Feshbach resonance
光学费什巴赫共振能够在超冷原子中诱导空间变化的相互作用。将它应用于煎饼状的玻色子和费米子云，使人们能够研究一些新的现象。我们研究了诱导反直觉结构的可能性，例如在玻色子的莫特绝缘体和费米子的超流壳包围的正常气体核内创建超流包体。我们讨论了可行的实验设置和这些有趣的结构，这可能是非常不同的实验中观察到的常见结构的签名。虽然莫特绝缘体中的超流包体可以用于构建原子电子学的原子器件，但在严重欠掺杂的高温超导体的扫描隧道显微镜中观察到的超导岛可以用具有空间变化吸引力的冷费米气体进行研究。
2011-09-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Dynamically Probing Ultracold Lattice Gases via Rydberg Molecules
我们表明，在三维光晶格中的长程里德伯分子的激发，可以作为一个位置和时间敏感的探针在系统中的占位。为此，我们检测由所形成的里德伯分子的衰变连续产生的离子。虽然超流气体显示分子形成的所有参数，莫特绝缘体与$n=1$填充揭示了一个强大的抑制形成的分子的数量。在弱探测条件下，该技术可用于实时探测超流到Mott-绝缘体的相变。我们的方法可以扩展到更高的填充，并有各种应用程序的实时诊断和操纵的超冷晶格气体。
2015-06-19 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Scaling of the gap, fidelity susceptibility, and Bloch oscillations across the superfluid to Mott insulator transition in the one-dimensional Bose-Hubbard model
利用密度矩阵重整化群方法研究了填充物$n=1$、$n=2$和$n=3$的一维玻色-哈伯德模型中相互作用诱导的超流到莫特绝缘体的转变.我们应用一个通用的缩放程序的差距，这使我们能够确定的临界点，具有非常高的精度。我们还研究了保真度磁化率在相变中的行为。此外，我们表明，在BHM中，在一个系统的无自旋费米子，布洛赫振荡的振幅后，晶格的倾斜消失在临界点。这表明布洛赫振荡可以作为一种工具来检测正在进行的超冷气体实验中的转变点。
2013-04-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Metal-Mott Insulator Transition and Spin Exchange of Two-Component Fermi Gas with Spin-Orbit Coupling in Two-Dimension Square Optical Lattices
研究了自旋轨道耦合对二维半填充正方形光晶格中双组分费米气体的金属莫特绝缘体转变和自旋交换物理的影响。在Kotliar和Ruckenstein从玻色子框架下，采用二阶微扰理论，计算了顺磁MMIT的相界和自旋交换哈密顿量。此外，通过采用反铁磁相、铁磁相和螺旋相的两种平均场模型，我们发现自组织碳可以驱动反铁磁相到螺旋相的量子相变。
2011-10-12 cond-mat.quant-gas
Production and stabilization of a spin mixture of ultracold dipolar Bose gases
Laboratoire Kastler Brossel, Collège de France, CNRS, ENS-Université PSL, Sorbonne Université（卡斯勒-布罗塞尔实验室，法兰西学院，法国国家科学研究中心，巴黎高等师范学院-巴黎文理研究大学，索邦大学）
本文通过实验研究超冷偶极子玻色气体自旋混合物的制备与稳定化，利用干涉现象抑制非弹性过程，并确定散射长度以预测混合物的混溶范围。
2026-08-04 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Three-dimensional dynamics of a fermionic Mott wedding-cake in clean and disordered optical lattices
非平衡量子现象在自然界中普遍存在。然而，对多体量子系统的实时动力学的理论预测仍然具有巨大的挑战性，特别是对于高维，强相互作用或无序样品。在这里，我们考虑一个值得注意的强关联费米系统的范例，莫特阶段的哈伯德模型，在一个类似于超冷气体实验的设置。我们研究了去除束缚势后，云的三维膨胀为光晶格的过程。我们使用含时的密度泛函理论结合动力学平均场论，考虑以下和以上的Mott阈值的相互作用，以及无序效应。在强耦合，我们观察到多个时间尺度的莫特婚礼蛋糕结构的熔化，莫特高原持续的数量级长于带绝缘芯。我们还表明，无序不稳定的莫特高原，相比一个干净的设置，本地化可以减少，在扩展过程中创建一个有趣的动态交叉。
2013-08-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Strong correlations in lossy one-dimensional quantum gases: from the quantum Zeno effect to the generalized Gibbs ensemble
本文研究了一维光晶格中玻色气体的强二体损耗。我们利用分离的时间尺度典型的系统在多体量子芝诺制度建立与时间相关的广义吉布斯系综理论的连接。我们的主要结果是一组简单的速率方程，捕获的同时行动的相干演化和两体损失。这种处理给出了一个准确的描述的动力学的气体准备在莫特绝缘状态，并表明其长时间的行为偏离显着的平均场分析。在实验中观察到我们的预测与$^{174}$ Yb的亚稳态的可能性进行了讨论。
2020-11-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Spontaneous Peierls dimerization and emergent bond order in one-dimensional dipolar gases
我们研究了偶极相互作用在一维系统中的影响，并与观察被困原子和分子偶极气体的奇异多体效应的可能性有关。通过结合分析和数值计算的方法，我们展示了如何短期和长期的相互作用之间的竞争引起令人沮丧的影响，导致稳定的自发二聚相的特点是键序。这种真正的量子秩序是尖锐区别于莫特和自旋密度波相位，并可以明确地探测通过测量非本地序参量原位成像技术。
2014-12-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Robust finite-temperature disordered Mott insulating phases in inhomogeneous Fermi-Fermi mixtures with density and mass imbalance
不同原子种类的超冷混合物对于实现新颖的多体现象具有巨大的前景。在具有大质量差和排斥性种间相互作用的亚铁离子的二元混合物中，可以发生无序的莫特绝缘体相。该阶段显示不可压缩的总密度，尽管相对密度保持可压缩。我们使用强耦合和Monte Carlo计算表明，这个阶段存在一个广泛的参数区域的超冷气体限制在一个谐波陷阱的三维光晶格，实验可访问的陷阱参数值。
2014-07-03 cond-mat.quant-gas
Cooling Atomic Gases With Disorder
冷原子气体已经被证明能够模拟许多基本的凝聚态现象，包括玻色-爱因斯坦凝聚、莫特跃迁、富尔德-费雷尔-拉金-奥夫钦尼科夫配对和量子霍尔效应。冷却到足够低的温度来探索费米原子晶格中的磁性和奇异的超导性仍然是一个挑战。我们提出了一种方法来产生低温气体，通过在无序势中制备它，并遵循恒定熵轨迹将气体输送到非无序状态，该状态表现出这些不完全理解的相。我们表明，使用量子蒙特卡罗模拟，我们可以接近Neél温度的三维哈伯德模型的实验可实现的参数。最近的实验估计表明，所需的随机性在于原子传输和平衡仍然稳健的制度。
2015-08-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Frustrated Quantum Magnetism with Bose Gases in Triangular Optical Lattices at Negative Absolute Temperatures
具有几何阻挫的量子反铁磁体具有丰富的多体物理性质，但很难用经典计算机模拟。虽然量子模拟研究分析这样的系统，因此是可取的，他们仍然局限于高温地区，有趣的量子效应涂抹。在这里，我们提出了一个可行的协议进行模拟量子模拟的挫折反铁磁性与强量子涨落，使用超冷玻色气体在光晶格在负绝对温度。具体来说，我们从数值模拟表明，负温度状态的时间演化受到缓慢扫描的跳跃能量模拟量子相变的挫折玻色-哈伯德模型与符号反转的跳跃。此外，我们定量地预测了跳跃各向异性三角晶格中的阻挫超流相和Mott绝缘体相之间的相边界，作为量子模拟的基准。
2020-04-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Spin-Orbit Driven Transitions Between Mott Insulators and Finite Momentum Superfluids of Bosons in Optical Lattices
超冷原子气体中的合成自旋轨道耦合可以达到在固体中很少发现的极端。我们研究了光晶格中的二维Hubbard玻色子模型，其中存在足够强的自旋-轨道耦合，可以驱动从莫特绝缘体到超流体的直接跃迁。在这里，我们发现相位调制的超流体与有限的动量，产生完全由自旋轨道耦合。我们研究了超流体的丰富的相位图案，这可以直接探测使用飞行时间成像的自旋相关的动量分布。
2017-11-20 cond-mat.quant-gas
Many-Body Dephasing by Hole Motion in a Spin-Orbit-Coupled Mott Insulator
该研究通过 Ramsey 干涉测量发现一维自旋轨道耦合 Mott 绝缘体中由无自旋空穴运动引起、且自旋回波无法消除的内在多体退相，并用硬核玻色子模型定量解释实验。
2024-09-09 cond-mat.quant-gas
Application of the inhomogeneous Kibble-Zurek mechanism to quench dynamics in the transition from a Mott-insulator to a superfluid in a finite system
本文应用非均匀Kibble-Zurek机制理论，研究了二维光晶格和谐波阱中冷玻色气体从莫特绝缘体到超流的猝灭动力学。由于玻色-哈伯德模型基态相图的Mott瓣结构，与非绝热跃迁相关的局部猝灭时间和冻结区具有非平凡的位置依赖性.我们通过含时Gutzwiller模拟证明了超流的猝灭动力学，揭示了超流序参量增长的非均匀性。非均匀Kibble-Zurek理论适用于浅谐波陷阱。
2021-01-12 cond-mat.quant-gas
Ultracold Lattice Gases with Periodically Modulated Interactions
我们表明，一个随时间变化的磁场诱导的周期性调制的散射长度可能会导致有趣的新的情况下，冷气体在光晶格，其特征在于非线性跳跃依赖于在相邻网站的数量差异。我们讨论了丰富的物理介绍了这种跳跃，包括对超流，完全无缺陷的莫特绝缘体状态有限的跳跃，和纯holon和doublon超流体。我们还解决实验检测，表明引入的非线性跳跃可能会导致谐波捕获气体的密度分布标记不同的超流区域之间的接口突然下降。
2012-11-15 cond-mat.quant-gas
Mean-field scaling of the superfluid to Mott insulator transition in a 2D optical superlattice
玻色-哈伯德模型的平均场处理预测，一旦系统能量由晶格配位数$z$缩放，晶格捕获气体的性质对特定的晶格几何形状不敏感。我们测试这种缩放直接通过比较的相干性的$^{87}$ Rb气体驱动的超流莫特绝缘体过渡内的可果美（$z=4$）或三角形（$z=6$）的几何形状的光晶格。在相同的相互作用和隧穿能量下，可果美晶格中原子的相干分数低于三角晶格中原子的相干分数。从这两个晶格的测量值的比较同意定量与缩放预测。我们还研究了气体的晶格几何形状的变化的响应，并观察到一个强相互作用的戈薇-格子气突然“空穴掺杂”通过引入额外的网站的三角形晶格的动态。
2017-07-02 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Strong coupling phases of the spin-orbit-coupled spin-1 Bose-Hubbard chain: odd integer Mott lobes and helical magnetic phases
我们研究了奇数填充Mott相位的自旋1玻色-哈伯德链，并确定它们的命运中存在的拉曼诱导的自旋-轨道耦合已实现在超冷原子气体，该系统是由一个量子自旋1链与螺旋磁场。螺旋磁场最初诱导的螺旋秩序与铁磁或二聚体序参量，在大磁场引起的螺旋顺磁体。螺旋铁磁-顺磁相变是一种新的普适性相变，其临界指数与关联长度$ν\approx 2/3$和序参量磁化率$γ\approx 1/2$的发散有关.利用密度矩阵重整化群精确求解了有效自旋模型，并与大$S$经典解和唯象Landau理论进行了比较.我们讨论了如何在超冷原子实验中，在光晶格中产生和探测这些奇异的玻色子磁相。
2017-10-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Mesoscopic Effects in Quantum Phases of Ultracold Quantum Gases in Optical Lattices
我们提出了一个广泛的量子措施的数值解的一维玻色和费米哈伯德哈密顿与开放边界条件的有限尺寸系统。有限尺寸效应与光晶格中的超冷量子气体高度相关，其中外部陷阱以著名的“婚礼蛋糕”结构的形式产生较小的有效区域，并且局域密度近似通常不适用。具体来说，对于玻色-哈伯德哈密顿量，我们计算的数量，量子耗尽，本地冯诺伊曼熵，广义纠缠或Q-措施，保真度和保真度磁化率;对于费米-哈伯德哈密顿量，我们还计算了配对相关，磁化强度，电荷密度相关，和反铁磁结构因子。我们的数值方法是虚时间传播通过时间演变块抽取。作为我们研究的一部分，我们提供了一个仔细的比较规范与巨正则系综和Gutzwiller与纠缠模拟。玻色子的有限大小发生的最显着的效果：我们观察到一个强大的模糊的莫特叶尖伴随着更高的消耗，并显示如何的位置的第一莫特叶尖接近热力学值作为系统大小的函数。
2009-09-29 cond-mat.quant-gas
Lieb-Liniger Bosons in a Shallow Quasiperiodic Potential: Bose Glass Phase and Fractal Mott Lobes
可压缩绝缘体相的出现，称为玻色玻璃，是相关玻色流体中相互作用和无序相互作用的特征。虽然在紧束缚模型中得到了广泛的研究，但由于严格的温度效应，其观察仍然难以捉摸。在这里，我们表明，这个问题可以克服使用Lieb-Liniger玻色子在浅准周期电位。玻色玻璃，超流和莫特相包围，发现以上的临界电位和有限的相互作用。在有限的温度下，我们表明，莫特瓣的熔化是分形结构的特点，并发现玻色玻璃是强大的对热波动的温度在量子气体中访问。我们的研究结果提出了问题的玻色玻璃化转变的普遍性，在这样浅的准周期电位。
2020-08-12 cond-mat.quant-gas
Tunable anisotropic magnetism in trapped two-component Bose gases
我们从理论上讨论了光晶格中均匀玻色-玻色混合物和囚禁玻色-玻色混合物在零温和有限温下的磁有序性。利用玻色动力学平均场论，得到了三维立方晶格中均匀双组分Bose-哈伯德模型的相图，该模型除了Mott态和超流态外，还具有XY-铁磁和反铁磁竞争磁序.我们表明，这些磁相也坚持在谐波陷阱的存在下。
2011-05-24 cond-mat.quant-gas
Direct probing of the Mott crossover in the SU($N$) Fermi-Hubbard model
费米-哈伯德模型（FHM）是现代凝聚态理论的基石。为固体中的相互作用电子而开发，通常表现出SU（$2$）对称性，它描述了广泛的现象，如金属到绝缘体的转变和磁序。它的广义SU（$N$）对称形式，最初应用于多轨道材料，如过渡金属氧化物，最近吸引了很多兴趣，由于超冷SU（$N$）对称原子气体的可用性。在这里，我们报告了详细的实验研究的SU（$N$）对称的FHM使用本地探测的原子气体的镱在光晶格，以确定通过不同的相互作用制度的状态方程。我们准备了一个低温SU（$N$）对称的莫特绝缘体和特点的莫特交叉，探测预测的新SU（$N$）磁相的重要步骤。
2015-11-23 cond-mat.quant-gas
Quantum-stabilized states in magnetic dipolar quantum gases
本文回顾了高度磁性原子超冷Bose气体中由量子涨落驱动的普适稳定机制，该机制防止系统坍缩并催生超稀薄量子液滴、晶化量子态及超固体等奇异量子稳定态的实验与理论进展。
2025-04-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
The devil's staircase in 1-dimensional dipolar Bose gases in optical lattices
我们考虑一个单组分气体的偶极玻色子限制在一个一维的光晶格，其中的偶极子是对齐的，使得长程偶极相互作用是最大的排斥。在零站点间跳跃和足够大的现场相互作用的限制下，相图是一个完整的魔鬼的楼梯填充分数在0和1之间：每个相称的状态在一个合理的填充是稳定的，在有限的化学势的间隔，并为每个化学势的系统是在一个缺口相称的阶段。我们扰动远离这个限制在两个实验动机的方向，涉及到增加跳跃和减少现场相互作用。除了跳跃单独产生一个相图，我们计算在微扰理论中的跳跃，相称的莫特阶段现在竞争的超流体。我们通过玻色化捕获了Mott超流相变的物理过程。在一个有限的陷阱，我们认为，使用LDA和模拟退火，这导致在区域的相称状态与占主导地位的超流相关补丁分开。进一步软化的现场相互作用产生替代相称的国家与双occupancy，可以形成自己的魔鬼的楼梯，我们描述这些国家，并讨论它们之间可能的过渡。在这种情况下，增加一个跳跃项会产生一维的“超固体”，它同时表现出离散的对称性破缺和超流性。这项工作的内容首次作为博士论文“On Exotic Orders in Strongly Correlated Systems”（普林斯顿大学，09/09，由S. L. Sondhi），并且构成[PRB 80：174519（2009）]的相当详细的版本。
2010-05-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Interacting Bose gases in twisted-bilayer optical lattices
研究扭曲双层光学晶格中相互作用玻色子的基态物理，通过开发定制的 cluster Gutzwiller 方法揭示团簇化导致的多种 Mott-like 相及类 Bose glass 相，发现非共度扭曲和层间相互作用对迁移率岛形成的增强作用。
2025-07-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Spin liquid phases of Mott insulating ultracold bosons
莫特绝缘超冷气体具有独特的全原子交换作用，使每个原子的塞曼子能级之间产生大的量子涨落。通过加强这种相互作用-或者通过使用大自旋原子，或者通过光学费什巴赫共振调节粒子-粒子相互作用-人们可以增强波动，并促进长期追求的量子自旋液体相的出现-所有这些都是在冷原子的高度可调环境中。为了说明自旋大小，相互作用强度，和由此产生的磁相位之间的关系，我们提出并解决了一个平均场论玻色子光学限制到一个粒子每网站莫特状态，使用解析和数值方法。我们发现，超精细自旋$f>2$玻色子的正方形晶格，使通过单重态通道的排斥s-波散射长度小-相对于高阶散射通道-访问短程共振价键（s-RVB）自旋液相。
2015-10-13 cond-mat.quant-gas
Semiclassical quench dynamics of Bose gases in optical lattices
我们分析了玻色-哈伯德模型在突然量子猝灭到弱相互作用状态后的时间演化。具体而言，最近在京都大学的实验的动机，我们数值模拟的动能和原位相互作用的能量在早期的时间，这是观察到的超冷玻色气体在立方光晶格的非平衡动力学的重新分配与单占据莫特绝缘体状态。为了计算与实验情况相对应的短时动力学，我们将截断维格纳近似（TWA）应用于立方晶格上的玻色-哈伯德模型。我们表明，我们的半经典方法定量再现快速再分配动力学。我们进一步分析了在具有大填充因子的正方形晶格上的玻色-哈伯德模型中密度-密度关联在相同时间的空间扩展。当系统初始处于相干态时，我们发现关联函数中关联波包的传播速度强烈依赖于最终相互作用强度，并且受基元激发最大群速度的两倍限制.相反，当系统初始处于Mott绝缘体状态时，波包的传播速度近似与最终相互作用强度无关。
2018-10-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Probing the Superfluid to Mott Insulator Transition at the Single Atom Level
光晶格中的量子气体提供了一个机会，在一个干净的，可调的系统实验实现和探索凝聚态模型。我们研究玻色-哈伯德模型在微观水平上使用单原子单晶格站点成像，我们的技术使空间和时间分辨的表征的数量统计的超流-莫特绝缘体量子相变。站点分辨探测的波动为我们提供了一个敏感的本地温度计，使我们能够识别微观异质结构的低熵莫特域，并使我们能够测量本地量子动力学，揭示令人惊讶的快速过渡时间尺度。我们的结果可以作为量子动力学理论研究的基准，并可能指导工程的低熵相在晶格中。
2010-06-03 cond-mat.quant-gas quant-ph
Anomalous thermodynamics of lattice Bose gases in optical cavities
研究了莫特-绝缘体极限下光学腔中晶格玻色气体的热力学性质。我们发现该体系呈现出反常的热力学行为，这可以追溯到其无限长程相互作用对基本可加性的破坏。具体地说，该系统的正则系综和巨正则系综之间表现出惊人的系综不等价性，鲜明地表现在正则系综热力学相图的独特的反常结构。特别是，在温度制度的一半左右的现场能量，该系统表现出负的可压缩性和异常的重入相变，其中有序的电荷密度波相复苏时，从无序的均匀相的温度增加。在当前的实验中，可以实现对反常行为的直接实验观察，并很好地控制总粒子数的波动。
2020-03-18 cond-mat.quant-gas
Spatial Dependence of Entropy in Trapped Ultracold Bose Gases
我们发现了一个新的物理制度，在被困的玻色哈伯德哈密顿量使用时间演化块抽取。莫特绝缘和超流相之间，后者引起的陷阱压缩，空间自组织状态出现在非局部熵信号纠缠空间遥远的超流壳之间。我们建议一个线性的，而不是谐波潜力作为一个理想的方式来观察这样一个自组织系统。我们还探讨了超流状态下的量子信息和热熵，发现前者与密度密切相关，而后者可以用平均场进行强烈操纵。
2009-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Emergent criticality and universality class of the finite temperature charge density wave transition in lattice Bose gases within optical cavities
研究了深Mott-绝缘体极限下光学腔中晶格玻色气体的有限温度电荷密度波（CDW）跃迁。我们发现一个新的临界制度出现在一个温度约一半的现场相互作用能，在低温下的一阶CDW转变终止于临界点，并改变为二阶。通过直接计算临界指数和构造相应的临界区的有效理论，我们发现突现临界性属于五维Ising普适类。直接实验观察的紧急临界可以很容易地进行目前的实验装置在温度制度的一半左右的现场相互作用能。
2021-05-14 cond-mat.quant-gas
Spectral properties of strongly correlated bosons in two-dimensional optical lattices
本文用变分集团方法研究了二维玻色-哈伯德模型的光谱性质，该模型模拟了光晶格中原子的超冷气体。计算了从Mott相到超流相的量子相变的相边界，并与最近的工作进行了比较。此外，给出了第一和第二莫特瓣的单粒子谱函数，并计算了相应的态密度和动量分布。对于第一和第二莫特瓣中的光谱函数，可以观察到光谱权重的定性相似的强度分布。
2010-01-13 cond-mat.quant-gas
Confinement and Mott transitions of dynamical charges in 1D lattice gauge theories
当物质与规范场耦合时，禁闭是一种普遍存在的现象，它表现为两个静电荷之间的线性弦势。虽然规范场可以在一维中积分，但它们可以介导非局域相互作用，从而影响典型的Luttinger液体性质。然而，当电荷变成动态的并且它们的密度有限时，理解限制变得具有挑战性。在这里，我们表明，禁闭在一维$\mathbb{Z}_2$格点规范理论，与动态物质场和任意密度，是有关的平移对称性破缺的非局部基础。这个字符串长度的基础上的精确变换，使我们想起路德-埃默里重新缩放的Luttinger参数的精确映射。我们包括当地的影响，但超越接触，物质粒子之间的相互作用，并表明，禁闭介子可以形成一个莫特绝缘状态时，解除限制的费用不能。虽然过渡到莫特状态不能检测到的格林函数的费用，我们表明，金属状态的特点是隐藏的非对角准长程序。我们的预测提供了新的见解的物理约束的动态电荷，并可以在实验上解决在光晶格中的里德伯装扮的量子气体。
2021-03-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Gauge-Away Effect in Cold Gases on Optical Lattices
它表明，一个简单的修改的几何形状，其中拉曼激光器被施加到一个冷气体中的光晶格的结果在转换成一个纯粹的规范新兴的有效电磁场。通过测量莫特绝缘体到超流临界点，可以在实验上观察到这种人为的量规效应。这种现象的潜在机制是能够将规范势的横向分量转换为纵向分量。
2009-09-29 cond-mat.other cond-mat.quant-gas hep-th
Observation of Correlated Particle-Hole Pairs and String Order in Low-Dimensional Mott Insulators
物质的量子相由多体系统的潜在相关性表征。虽然这是典型的本地序参量捕获，它已被证明，一个广泛的多体系统拥有一个隐藏的非本地顺序。在玻色子莫特绝缘体的情况下，基态的性质是由量子涨落的相关粒子-空穴对的形式，导致出现一个非本地的弦秩序在一维。利用光晶格中低维量子气体的高分辨率成像，我们直接检测这些对单站点和单粒子的灵敏度和观察弦秩序在一维的情况下。
2011-08-16 cond-mat.quant-gas quant-ph
Spin-orbit Coupling in Optical lattices
本文讨论了光晶格中自旋轨道耦合量子气体的物理性质。在回顾了一些相关的实验技术后，我们介绍了基本的理论模型，并讨论了它的一些通用功能。特别是，我们集中在自旋轨道耦合和强相互作用之间的相互作用，并显示它如何导致各种奇异的量子阶段在莫特绝缘和超流制度。还讨论了Mott态和超流态之间的相变。
2014-11-09 cond-mat.quant-gas
The wave nature of a Mott insulator
Universität Innsbruck（因斯布鲁克大学）；Peking University（北京大学）；Shanxi University（山西大学）；University of Geneva（日内瓦大学）
研究发现一维强相互作用气体在晶格势中形成有隙Mott绝缘体时，干涉峰仍存在并随Mott分数增加而增强，揭示了绝缘体中仍存在波动性。
2026-05-12 cond-mat.quant-gas
Relation between the noise correlations and the spin structure factor for Mott-insulating states in SU$(N)$ Hubbard models
本文推导了SU$(N)$ Hubbard模型强相互作用极限下噪声关联与自旋结构因子的数学关系，并通过一维密度矩阵重整化群计算验证了该关系，揭示了偏差按$(t/U)^2$标度变化。
2024-01-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Chiral topological phases in optical lattices without synthetic fields
应用于超冷量子气体的合成场可以实现超越传统玻色和费米液体范式的拓扑相。特别是拉曼激光束作为一种在中性气体中创建合成场的途径，以模仿作用于带电物质的普通磁场和电场。然而，外部激光束可以施加加热和损失，使冷却到多体拓扑阶段具有挑战性。我们提出，原子或分子偶极子放置在光晶格中，可以实现一个拓扑相没有合成场，通过将它们放置在一定的阻挫晶格。我们用数值模拟的一个具体的例子来表明，偶极费米子之间的相互作用放置在一个可果美光晶格自发地打破时间反演对称性，导致拓扑莫特绝缘体，一个手征拓扑相产生完全由相互作用。我们估计现实的熵和捕获参数，认为这个有趣的阶段的物质可以探测量子气体使用最近实施的技术相结合。
2018-08-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Probing the bond order wave phase transitions of the ionic Hubbard model by superlattice modulation spectroscopy
在离子哈伯德模型描述的体系中，键序波被预言夹在能带和莫特绝缘体体之间，其特征是跳跃的自发二聚化。尽管有越来越多的理论证据，这个阶段仍然逃避实验检测。鉴于最近实现的离子哈伯德模型在超冷原子气体，我们建议在这里检测键级波超晶格调制光谱。我们证明，与时间相关的密度矩阵重整化群和玻色化的帮助下，这种光谱方法揭示了伊辛和Kosterlitz无键跃迁信号的键级波相位的存在下的特点。该方案还提供了深入了解带和莫特绝缘体的激发光谱。
2017-06-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Localization and Fractionalization in a Chain of Rotating Atomic Gases
我们描述了一系列轴向隧道耦合分数量子霍尔系统的相图和热力学性质实现了一系列的光偶极陷阱围绕他们的中心旋转。我们不仅展示了一个实验上可行的途径，可描述为一个Mott绝缘体的复合玻色子的状态，但也描述了在较高的隧道耦合强度的相干态的性质，并确定了一系列新的超流相丰富的行为。相图不仅直接揭示了少体系统的特征，包括复合粒子和空穴类激发及其相互作用的有效质量，而且链的涌现性质还揭示了由粒子编织和流体静力学响应的气体在导电相中的二维系统的绝热动力学之间的基本映射。
2016-09-07 cond-mat.quant-gas
One-dimensional spin-1/2 fermionic gases with two-body losses: weak dissipation and spin conservation
本文从理论上分析了一维自旋为1/2的费米子气体在弱两体损失下的动力学。我们的方法强调了自旋守恒在确定全时演化中所起的关键作用。我们特别关注最初在具有完全对称自旋波函数的迪克态、带状绝缘体或莫特绝缘体中制备的气体的动力学。在后一种情况下，我们调查的出现，一个稳定的氢解决净化的气体。我们的研究结果可以帮助建模和理解最近的实验与碱土（类）气体，如镱或费米子分子。
2021-09-14 cond-mat.quant-gas quant-ph
