Exotic superfluid states of lattice fermions in elongated traps
我们提出了具有细长陷阱的三维晶格中吸引相互作用费米子的实空间动力学平均场论计算。临界极化被发现是0.8,无论陷阱伸长率。在临界极化之下,我们发现了非常规的超流结构,其中极化超流和Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov型状态出现在整个核心区域。
2011-03-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superfluidity breakdown of Rabi-coupled two-component Bose-Einstein condensates in optical lattices
我们标定了在光晶格存在下拉比耦合双组分玻色-爱因斯坦凝聚体中超流体的不稳定区域。我们发现Rabi耦合可以稳定超流体。一个显着的分离之间的朗道和动力学不稳定性的拉比耦合塞曼晶格。
2021-05-28 cond-mat.quant-gas
Unusual destruction and enhancement of superfluidity of atomic Fermi gases by population imbalance in a one-dimensional optical lattice
利用对涨落理论,研究了一维光晶格中具有短程吸引相互作用的粒子数不平衡超冷费米原子气体的超流行为。我们发现,除了广泛的赝隙现象和中温超流性,超流相很容易被破坏,除了在参数空间的有限区域。我们发现了一个新的机制对跳跃,协助过多的多数费米子,在连续晶格混合的存在下,这导致了一个不寻常的常数BEC渐近线$T_c$是独立的配对强度。结果,在BEC的幺正性方面,超流性,当它存在时,可能会被人口不平衡强烈增强。
2020-03-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Four-coloring model and frustrated superfluidity in the diamond lattice
本文提出了一个新的四色模型来描述金刚石光晶格中$p$带玻色子的“受抑超流性”。超流相的凝聚体波函数的钻石晶格键映射到四个不同的颜色在低温下。宏观数量的状态满足四个不同颜色的键在同一位置相遇的约束,这一事实导致了超流基态在经典水平上的广泛简并。我们证明了超流波函数的相位以及轨道角动量相关性在退化流形中表现出幂律衰减,该退化流形由具有三个独立通量场的紧急静磁理论描述。因此,我们的研究结果提供了一个新的例子,临界超流相的代数顺序在三维空间。我们进一步表明,量子涨落有利于Néel有序的轨道角动量与破缺的亚晶格对称性通过有序无序机制。
2013-12-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
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
Mott Insulator to Superfluid Phase Transition in Bravais Lattices via the Jaynes-Cummings-Hubbard Model
在Jaynes-Cummings-哈伯德模型中,通过费米子近似,得到了线性、正方形、SC、FCC和BCC Bravais晶格上莫特绝缘体到超流相变的性质.对于不同的激发数和原子腔频率失谐。我们发现,莫特波瓣和临界跳跃是不可扩展的,只有FCC晶格。在大激发数区域,临界跳跃对于所有晶格都是可伸缩的,并且它不依赖于失谐量。
2012-11-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Twisted complex superfluids in optical lattices
我们发现,关联对隧穿驱动一个相变到一个扭曲的超流体与复杂的序参量。这种非常规的超流相自发地打破了时间反演对称性,其特征在于相邻晶格位置之间的复杂相角的扭曲。我们讨论了蜂窝状光晶格的扩展Bose-哈伯德模型的整个相图,它显示了包括扭曲超流体、对超流体、超固体和扭曲超固体在内的多种量子相。此外,我们表明,最近邻相互作用导致的晶格的反演对称性的自发破缺,并产生二聚密度波绝缘体,其中粒子离域二聚体。对于两个组件,我们发现扭曲的超流相的物种之间的强相关性已经令人惊讶的小对隧穿振幅。有趣的是,这种基态表现出从超固体到扭曲超流体的无限简并性。
2015-11-09 cond-mat.quant-gas
Superfluidity of Interacting Bosonic Mixtures in Optical Lattices
本文报道了三维光晶格中均匀玻色子混合物的多体相互作用效应。在一个组分的超流到莫特绝缘体的过渡附近,我们发现第二组分的存在可以降低表观超流相干性,当它经历强烈的局域化晶格势或根本没有时,最显着。我们通过改变相对种群和晶格深度来研究这种效应,并讨论了观察到的行为,鉴于最近的建议,从杂质和原子-声子耦合的原子浸没在超流体中的散射。
2010-06-04 cond-mat.quant-gas
Superfluid phases of spin-1 bosons in cubic optical lattice
将最近发展起来的玻色-哈伯德模型的Ginzburg-Landau理论推广到旋量玻色气体,从理论上分析了三维立方光晶格中自旋1玻色子的不同超流相的出现.特别是在零温度下,我们的理论区分在其有效范围内的各种超流相位与外部磁场的反铁磁相互作用。此外,我们还确定了超流-莫特绝缘体相变是二阶相变,并且在反铁磁相互作用下,超流相之间的相变可以是一阶和二阶相变.
2013-10-26 cond-mat.quant-gas
Exotic Haldane Superfluid Phase of Soft-Core Bosons in Optical Lattices
我们提出在一个扩展的Bose-哈伯德模型中实现一个奇异的Halfenstein超流体(HSF)相(即,相互作用玻色子的两种混合物)。通过大规模量子蒙特卡罗模拟证实了该建议,揭示了基态相图的重要部分。最值得注意的是,新发现的HSF相具有超流性和非局部拓扑Haldom序。进一步探讨了不同的腿数所引起的影响。我们的结果揭示了拓扑超流体如何出现在玻色子系统。
2016-05-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Pairing phenomena and superfluidity of atomic Fermi gases in a two-dimensional optical lattice: Unusual effects of lattice-continuum mixing
在BCS-BEC交叉的背景下,利用对涨落理论研究了二维光晶格(2DOL)中具有短程吸引相互作用的超冷费米原子气体的超流行为.我们发现,晶格和连续维的混合导致奇异现象。对于较大的晶格常数$d$和较小的跳跃积分$t$,超流转变温度$T_c$随相互作用强度的变化表现出明显的重入行为,并导致在中等耦合强度范围内$T_c$消失的对密度波基态.在单一和BCS制度,在平面和整体配对的性质从粒子状到孔状的变化,与一个意想不到的非单调依赖的化学势对配对强度。的BEC渐近行为表现出不同的幂律依赖于相互作用强度的情况下相比,纯三维晶格,三维连续,和1DOL。这些预测可以在未来的实验中得到验证。
2022-02-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mott Insulator-Density Ordered Superfluid Transition and "Shamrock Transition" in a Frustrated Triangle Lattice
密度有序通常是长程相互作用和短程相互作用之间竞争的结果。在这里,我们报告了一个密度有序的超流体涌现的均匀莫特绝缘体由于挫折和本地相互作用之间的竞争。这种转变被发现在玻色-哈伯德模型上的一个挫折的三角形晶格与一个额外的配对项。此外,我们发现了两种不同密度有序超流体之间的量子相变,这是超越朗道-金兹伯格范式。在这个过渡中,U(1)对称性是涌现的,而每个密度有序超流体的对称性是Z2*Z3。由于在参数空间中出现了类似三叶草的简并基态,我们称这种跃迁为三叶草跃迁。建立了上述两种跃迁的有效低能理论,并发现了它们与时钟模型的异同。
2021-12-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Superfluid Density of Weakly Interacting Bosons on a Lattice
本文用路径积分方法计算了玻色格子气在单位原子数较大的极限下的超流密度。我们的解析表达式与数值结果相一致的小系统的低温和相对弱相互作用。我们还计算了二分量格点玻色子的超流密度和阻力。为了获得正确的结果,我们开发了计算离散时间路径积分的工具。这些工具应该广泛适用于一系列系统,这些系统自然是在过完备的基础上描述的。
2012-09-11 cond-mat.quant-gas
p-wave Superfluid Phases of Fermi Molecules in a Bilayer Lattice Array
研究了二维平行正方晶格中偶极费米分子超冷气体中p=p_x+ip_y超流相的出现。正如两体研究所示,在每一层中,在相反方向上取向的偶极矩是我们的平均场分析的关键成分,从非常规超流性预测。T=0相图总结了我们的发现:稳定和亚稳定的超流相出现作为偶极-偶极相互作用耦合参数的函数。一个一级相变,从而在不同密度的超流相的混合物,揭示了从共存曲线在亚稳区。我们的模型预测,在0.6 nK下,在尺寸为a = 532 nm的光晶格中的NaK分子中可以实验观察到这些超流相
2018-06-14 cond-mat.quant-gas
Topological orbital superfluid with chiral d-wave order in a rotating optical lattice
拓扑超流是量子物质的一种奇异态,它在有限系统的边界处具有无节点的体模超流能隙和Andreev边模。本文研究了旋转光晶格中由吸引s波相互作用驱动的多轨道超流体。有趣的是,我们发现旋转诱导了轨道间的杂化,并根据本征手征d波配对特征驱动系统进入拓扑轨道超流体。由于自旋守恒,拓扑轨道超流体在晶格边界支持四个而不是两个手征Andreev边缘模式。此外,我们发现,内禀谐波约束势形成一个圆形的空间障碍,积累原子和支持下注入的小角动量作为外部驱动力的质量流。这一特征为验证旋转光晶格中具有手征d波序的拓扑轨道超流体提供了一个实验可检测的现象。
2017-07-05 cond-mat.quant-gas
Antiferromagnetism and superfluidity of a dipolar Fermi gas in a 2D optical lattice
在偶极费米气体中,在交流电场的作用下,费米子之间的偶极-偶极相互作用可以转化为赝自旋之间的偶极伊辛相互作用。在二维光晶格中,由于反铁磁性和超流性的竞争,这种偶极费米气体在零温下具有非常丰富的相图。在半填充时,反铁磁态是有利的基态。在较小的填充因子下,超流态表现为基态。在它们之间有一个相位分离的区域。超流态的序参量可以根据填充因子和相互作用强度表现出不同的对称性,包括d波($d$)、扩展s波($xs$)或它们的线性组合($xs+i\times d$)。目前的实验的影响进行了讨论。
2011-11-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin-orbit Coupling Effects on the Superfluidity of Fermi Gas in an Optical Lattice
研究了自旋轨道耦合正方形光晶格中吸引费米气体的超流性。我们表明,该系统显示了各种新的填充相关的功能。在半填充时,发现大SOC存在从半金属到超流的量子相变。接近半填充时,出现的狄拉克锥控制系统的行为,SOC倾向于抑制BCS超流性。相反,SOC可以显着提高配对间隙和冷凝分数,并导致一个新的BCS-BEC交叉小填充。此外,我们还发现,与无晶格的自旋轨道耦合费米气体相比,超流部分也表现出许多有趣的现象。
2013-04-19 cond-mat.quant-gas
Absence of the Twisted Superfluid State in a mean field model of bosons on a Honeycomb Lattice
受最近观察的启发(P. Soltan-Panahi { \it et al.},Nature Physics { \bf 8},71-75(2012)),我们研究了自旋相关蜂窝晶格内的玻色-爱因斯坦凝聚体朝向形成“扭曲超流体”状态的稳定性。我们详尽的数值搜索未能找到这个阶段,指向可能的非平均场物理。
2013-07-30 cond-mat.quant-gas
Fulde-Ferrell Superfluids without Spin Imbalance in Driven Optical Lattices
自旋不平衡的超冷费米气体作为探索Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov超流体相的一个平台,近年来得到了广泛的研究,但迄今为止还没有确凿的证据.本文提出在三维费米冷原子光晶格中实现无自旋不平衡的Fulde-Ferrell(FF)超流体,其中晶格的$s$ -和$p$ -轨道带通过另一个弱移动光晶格耦合。这样的耦合导致自旋无关的非对称费米面,它与两个自旋之间的$s$ -波散射相互作用一起,产生FF型超流配对。与传统方案不同,我们的方案不依赖于自旋不平衡(或等效的塞曼场)诱导费米表面失配,并提供了一个全新的实现FF超流体的路线。
2016-03-30 cond-mat.quant-gas
Geometric origin of superfluidity in the Lieb lattice flat band
研究了在Hubbard相互作用下Lieb晶格平带的基态和输运性质。它表明,超流的重量可以是大的,即使是一个孤立的和严格平坦的带。此外,超流的重量是成比例的相互作用强度和量子度规,一个能带结构不变的平带布洛赫函数。这些预测是经得起验证的超冷气体,并可能解释的异常行为的超流体重量的高Tc超导体。
2016-05-08 cond-mat.quant-gas
Superfluid transition of disordered dipolar Fermi gases in a 2D lattice
研究二维晶格中无序双组分偶极费米气体的超流转变,发现动量依赖的偶极相互作用违反Anderson定理导致转变温度升高,且在紧束缚和低动量极限下可用有效质量近似处理,无序引起的临界温度升高比自由空间更显著。
2024-02-10 cond-mat.quant-gas
Superfluid gap formation in a fermionic optical lattice with spin imbalanced populations
研究了无限维空间中四分之一填充的吸引哈伯德模型.将动力学平均场理论与Nambu形式下的连续时间量子蒙特卡罗模拟相结合,我们直接研究了粒子数不平衡系统中的超流相。讨论了极化超流态的低能性质和临界温度附近的赝能隙行为。
2010-07-19 cond-mat.quant-gas
Exotic Vortex Lattices in Binary Repulsive Superfluids
我们研究了两种具有不同组成粒子质量的相互排斥的超流体的混合物:$m_1\ne m_2$。均匀无限涡旋晶格的Gross-Pitaevskii方程的解预测了丰富的涡旋晶格构型的存在,其中一些对应于柏拉图和阿基米德平面平铺。一些值得注意的几何形状包括方形、蜂窝、戈薇和人字形晶格结构。我们提出了一个完整的相图的情况下$m_2/m_1 = 2$,并列出了一些几何形状,发现更高的整数质量比。
2019-01-31 cond-mat.quant-gas
Tuning superfluid phases of spin-1 bosons in cubic optical lattice with linear Zeeman effect
本文对三维立方光晶格中的旋量玻色气体进行了理论分析。为了解释自旋为1的玻色子在外加磁场作用下的不同超流相,我们建立了自旋为1的玻色-哈伯德模型的Ginzburg-Landau理论.特别是在零温度下,我们确定的Mott和超流相之间的竞争的反铁磁相互作用和线性塞曼效应的有效范围内的金斯堡-朗道理论。此外,我们还发现超流相和莫特绝缘体相之间的相变是二阶相变,而反铁磁相互作用的超流相之间的相变可以是一阶和二阶相变.
2013-10-02 cond-mat.quant-gas
Dipolar Stabilization of an Attractive Bose Gas in a One Dimensional Lattice
我们的实验表明,偶极相互作用可以稳定,否则不稳定的多体系统,如吸引玻色气体。在一维晶格中,排斥偶极原位相互作用平衡了负散射长度,直到-17玻尔半径,并稳定了铬玻色-爱因斯坦凝聚体。对于降低的晶格深度,偶极稳定化变成不稳定化。我们探测这两个制度之间的完全交叉,我们的结果与理论计算,揭示了显着的偶极间的相互作用是非常一致的。
2011-05-25 cond-mat.quant-gas
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
Topological superfluid of spinless Fermi gases in p-band honeycomb optical lattices with on-site rotation
本文提出了实现拓扑超流的另一条途径。与传统方法相比,该方法不需要自旋轨道耦合和外加磁场。在p带蜂窝状光晶格中引入一种实验上可行的原位旋转(OSR)技术,并在同等基础上考虑CDW和配对,研究了OSR对超流性的影响.结果表明,当OSR超过临界值时,CDW消失,系统从零TKNN数的正常超流(NS)转变为非零TKNN数标记的TS。此外,不同TS之间的相变也是可能的。
2012-06-18 cond-mat.quant-gas
Superfluid state of repulsively interacting three-component fermionic atoms in optical lattices
研究了光晶格中排斥相互作用三分量(色)费米子原子的超流态。当三种排斥相互作用的各向异性很强时,三种颜色中的两种颜色的原子形成库珀对,而第三种颜色的原子保持费米液体。第三色原子的密度涨落引起了有效的吸引相互作用。这种超流体状态对于接近半填充的填充变化是稳定的。我们确定的温度,填充和排斥相互作用的各向异性方面的相图。
2012-05-27 cond-mat.quant-gas
Fermionic superfluidity and spontaneous superflows in optical lattices
研究了光晶格中强排斥费米子原子的超流性。原子通过相关隧穿机制配对,当哈伯德模型中包括排斥性最近邻相互作用时,该机制诱导超流性。这种成对的超流体是一种亚稳态,由于对断裂过程受到严重抑制,这种状态会持续很长时间。研究了正方晶格系统的平均场相图和低能激发。有趣的是,在三角形光晶格系统的基态,由于反铁磁阻挫,可能会出现自发的超流。
2011-12-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
d-Wave Superfluidity in Optical Lattices of Ultracold Polar Molecules
最近对超冷极性分子的研究,受t-J哈密顿量的概括,表明分子可能比原子更适合研究d波超流性,因为系统具有更强的相互作用和更大的可调性。我们计算了极性分子在由弱耦合正方形格子组成的棋盘格中的相图。在最简单的实验可实现的情况下,只有隧道和XX型自旋-自旋相互作用,我们确定的参数制度的d波超流性发生。我们还发现,包括密度-密度相互作用破坏超流相,包括自旋密度或伊辛型自旋-自旋相互作用可以增强超流相。我们还提出了实验实现的微扰计算方案,表现出增强的d波超流性。
2011-12-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.atom-ph
Detection of Pair-Superfluidity for bosonic mixtures in optical lattices
我们考虑一个混合物的两个玻色子物种与可调种间相互作用的周期性势和讨论的优势,低填充因子的检测对超流相。我们展示了如何出现这样一个阶段,可以显着地投入证据,通过观察扩张后的干扰图片和密度相关性,并通过改变物种间的相互作用,从吸引到排斥。
2009-12-22 cond-mat.quant-gas
Localization transition in weakly-interacting Bose superfluids in one-dimensional quasiperdiodic lattices
研究了一维准周期晶格中弱相互作用玻色超流体中集体对激发的局域化。首先用数值方法确定局部化图。对于中间相互作用和准周期振幅,我们发现一个尖锐的本地化过渡,扩展的低能态和本地化的高能态。然后,我们开发了一个分析处理,这使我们能够定量映射到一个有效的多谐准周期系统的本地化过渡。
2015-01-12 cond-mat.quant-gas
P-wave superfluidity of atomic lattice fermions
讨论了二维光晶格中全同费米子p波超流性的出现。光晶格势表现为费米面上态密度的增加和费米子-费米子相互作用(散射)幅度的改变之间的相互作用。由于原子有效质量的增加,态密度增加。在深晶格的散射振幅大大减少相比,自由空间由于一个小的重叠的波函数的费米子坐在相邻的晶格位置,这抑制了p波超流性。然而,对于中等的晶格深度,态密度的增加可以补偿散射振幅的减小。此外,晶格设置显著地减少了非弹性碰撞损失,这允许人们更接近p波费什巴赫共振。这为获得拓扑$p_x+ip_y$超流体相提供了可能性,特别是在最近提出的亚波长晶格中。我们证明了这一点的二维版本的Kronig-Penney模型允许透明的物理分析。
2017-04-19 cond-mat.quant-gas
Optical lattices as a tool to study defect-induced superfluidity
研究了任意强度光晶格中一维超冷玻色气体的超流响应、能量和结构性质。在无限大排斥作用的情况下,我们使用玻色-费米映射,在有限相互作用的情况下,我们使用扩散蒙特卡罗方法。对于稍不相称的填充物,我们发现一个超流的行为,讨论的空缺和marttials。结果表明,无论是激发光谱和静态结构因子的情况下,微观和宏观分数的缺陷是不同的。该系统为研究缺陷诱导的超流性提供了一个非常好的控制模型。
2017-09-06 cond-mat.quant-gas
Chiral d-wave superfluid in periodically driven lattices
手征d波超流体是拓扑物质的一个初步例子,它内在地编码了相互作用效应。它表现出迷人的特性,包括体积中有限的陈数和拓扑保护的边缘状态,这些特性已经吸引了物理学家几十年。然而,与自然界中普遍存在的s波超流体不同,它的存在需要d波通道中的强相互作用,这是一个在普通系统中难以达到的标准。到目前为止,这种非常规的超流体还没有在实验中发现。在这里,我们提出了一个新的原则,创造一个二维手征d-波超流体使用周期性驱动的晶格。由于印记的二维赝自旋-轨道耦合,其中亚晶格指数作为赝自旋,两个超精细自旋态之间的s波相互作用自然产生手征d波超流体。这个方案还允许物理学家通过控制驱动场或粒子密度来研究拓扑上不同的s波和d波超流体之间的相变。
2015-05-15 cond-mat.quant-gas
Superfluid weight and Berezinskii-Kosterlitz-Thouless temperature of spin-imbalanced and spin-orbit-coupled Fulde-Ferrell phases in lattice systems
研究了晶格系统中奇异Fulde-Ferrell(FF)超流态的超流权$D^s$和Berezinskiii-Kosterlitz-BKT(Berezinskii-Kosterlitz-Bertless)转变温度$T_{BKT}$.本文研究了自旋不平衡系统中自旋-轨道耦合(SOC)和面内塞曼场的情况。应用平均场论,我们导出了二维Fermi-Hubbard晶格模型中存在SOC和塞曼场时$D^s$和$T_{BKT}$的一般方程,并将我们的结果应用于二维正方晶格.我们发现,传统的自旋不平衡FF状态没有SOC可以观察到在有限的温度和FF阶段进一步稳定对热波动通过引入SOC。我们还提出了如何拓扑非平凡的SOC诱导FF阶段可以通过研究总密度分布实验确定。此外,横向和纵向超流重量分量的相对行为和超流的几何贡献的作用进行了讨论。
2018-08-20 cond-mat.quant-gas
Thermally Fluctuating Inhomogeneous Superfluid State of Strongly Interacting Fermions in an Optical Lattice
费米子之间的吸引相互作用的存在可以导致光晶格中的配对和超流性。观察超流性所需的温度大约是光晶格中隧穿能量的十分之一,目前还无法通过实验达到。然而,在强耦合的全球超流性的前体应该是可见的,在可实现的温度,在波动领域与强配对相关。我们利用一种新的蒙特卡罗方法,在有约束势的情况下,研究了二维费米子哈伯德模型的这种吸引态。我们捕捉到了低温非均匀超流态及其不寻常的光谱特征,但主要集中在实验上可达到的中温态。在这个制度,并为陷阱中心的密度,我们认为,有一个大的配对幅度的中心,空间相关到几个晶格间距延伸到域。我们绘制了热演化的局域密度,双占用,配对相关性,并在这个相位波动窗口的动量分布函数。
2011-04-26 cond-mat.quant-gas
Superfluidity in the absence of kinetics in spin-orbit-coupled optical lattices
在低温下,玻色子通常会凝聚以使它们的单粒子动能最小化,而相互作用则会稳定超流性。具有人工自旋轨道耦合的光晶格挑战了这一范例,因为在这里,动能可以在单粒子带振荡的极端状态下被淬灭。为了探索在动力学的情况下超流性的命运,我们构建并数值求解了仅相互作用的紧束缚模型。我们发现,新的超流状态产生完全从淬火动能带的相互作用,从而揭示了一个独特的和意想不到的凝聚机制。我们的研究结果对超冷玻色子的量子凝聚相的识别具有重要意义。
2017-05-30 cond-mat.quant-gas
Topological superfluidity of lattice fermions inside a Bose-Einstein condensate
本文计算了二维格点中全同费米子在三维玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中的相图。BEC中的费米子交换密度涨落,引起吸引诱导相互作用。零温相图显示出拓扑$p_x+ip_y$超流相和相分离区。我们展示了如何使用玻色-费米混合物的灵活性来调整诱导的相互作用,使其最大化最近的相邻站点之间的配对,而来自远程相互作用的相分离被抑制。最后,我们计算了晶格中拓扑超流体的Berezinskiii-Kosterlitz-无边界(BKT)临界温度,并讨论了实验实现。
2017-01-06 cond-mat.quant-gas
Stability of the Superfluid State in Three-Component Fermionic Optical Lattice Systems
在哈伯德模型下,用动力学平均场论研究了三分量费米子光晶格系统。通过Nambu形式下的连续时间量子蒙特卡罗模拟求解有效杂质模型,我们发现最近提出的$s$波超流态在排斥相互作用的情况下确实是稳定的,并且出现在顺磁系统中金属态和成对Mott态之间的一级相界上.本文还讨论了三分量费米子系统中的BCS-BEC交叉。
2014-01-22 cond-mat.quant-gas
Polarized superfluid state in a three-dimensional fermionic optical lattice
采用实空间动力学平均场方法和连续时间量子蒙特卡罗模拟相结合的方法研究了囚禁在三维光晶格中的超冷费米子原子。对于自旋非极化系统,我们显示的结果的密度和对势的陷阱在一定范围内的温度分布。我们讨论了如何在低温下的自旋极化系统的谐波约束空间实现极化超流态,并提出了局部粒子密度,局部磁化强度,和对势。
2010-06-25 cond-mat.quant-gas
Off-site trimer superfluid on a one-dimensional optical lattice
利用密度矩阵重整化群方法,系统地研究了一维晶格上具有有效离位三体隧穿的玻色-哈伯德模型.在软核玻色-哈伯德模型中出现了以动量$k=0$凝聚的非现场三聚体超流体,但在硬核玻色-哈伯德模型中消失了。我们的结果数值验证了[Phys. Rev. A { \bf 81},011601(R)(2010)]中动量空间中导出的离位三聚体超流相在热力学极限下是稳定的。发现了离位三聚体超流相、部分离位三聚体超流相和Mott绝缘体相,以及有趣的相变,如从三聚体超流相到莫特绝缘体相的连续或一级相变.我们的研究结果有助于通过冷原子实验实现这种新型的离位三聚体超流相。
2016-12-29 cond-mat.quant-gas
Floquet FFLO superfluids and Majorana fermions in a shaken fermionic optical lattice
Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)超流体(有限动量的Cooper对)和Majorana费米子(MFs)(非阿贝尔交换统计的准粒子)是近几十年来研究的两个热点,但至今尚未在任何物理系统中找到明确的实验证据。我们指出,最近实验上实现的冷原子振动光晶格为实现FFLO超流体和微流体提供了一条新的途径。通过调整振动晶格参数(振动频率和振幅),可以产生晶格的s轨道和p轨道之间的各种耦合(表示为伪自旋)。我们发现,倒置的s-和p-带色散,工程赝自旋耦合,和有吸引力的原子相互作用的组合,自然允许观察FFLO超流体以及在不同的参数区域的MF。虽然没有相互作用的系统是一个拓扑绝缘体(TI)的边缘状态,超流体中的MF可以被发现是在导带或价带,区别于以前的TI为基础的计划,利用带隙内的边缘状态。
2014-08-25 cond-mat.quant-gas
Vortex Lattices in the Bose-Fermi Superfluid Mixture
在这封信中,我们表明,在玻色-费米超流混合物的涡旋晶格结构可以经历一系列的结构转变时,费米超流从BCS制度BEC制度。这是由于BCS区和BEC区费米超流体的涡核结构不同所致。在前者中,涡核几乎被填满,而涡核的密度逐渐减小,直到在BEC区域清空。因此,在玻色超流体和费米超流体之间的密度-密度相互作用下,两组涡旋晶格在BEC区域的相互作用更强,从而导致涡旋晶格的结构转变。鉴于这种超流混合物和其中的涡旋的最近实现,我们的理论预测可以在不久的将来得到实验验证。
2016-06-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Two-body collisions in the time-of-flight dynamics of lattice Bose superfluids
我们研究了相互作用的三维格子玻色超流体在飞行时间膨胀过程中发生的两体碰撞。碰撞的数量提取从所观察到的s-波散射晕之间的衍射峰的超流体。由于探测单个亚稳态氦原子的密度动态范围很大,这些微弱的晕可以被监测到。我们监测的碰撞次数作为总原子数和晶格的振幅的函数,在一个制度中,每个晶格网站的被困原子的数量是大的。此外,我们介绍了一个经典的碰撞模型,定量描述的实验没有可调参数。最后,本工作定量验证了弹道膨胀的假设时,调查的Bose-Hubbard哈密顿与统一占领的晶格。
2019-09-30 cond-mat.quant-gas
Superfluid to normal fluid phase transition in the Bose gas trapped in two dimensional optical lattices at finite temperature
本文发展了二维光晶格中玻色气体的有限温度Hartree-Fock-Bogoliubov理论。现场能量被认为是足够低的气体呈现超流特性。忽略热力学方程中的反常密度,得到了凝聚态密度随温度的变化关系。冷凝物馏分提供两个临界温度。在温度$T_{C1}$以下,存在一个冷凝物部分。上述两种可能的组分在达到临界温度$T_{C2}$时合并。然后,气体在高于$T_{C2}$的温度下提供一级转变,其中冷凝物分数为零。我们通过有限温度相图恢复,其中可以识别三个区域:正常流体,超流体和超流体与两种可能的冷凝分数。
2015-05-07 cond-mat.quant-gas
Topological superfluidity with repulsive alkaline-earth atoms in optical lattices
拓扑超流体具有技术相关性,因为它们被认为拥有马约拉纳束缚态,这是量子计算和记忆的强大资源。在这里,我们提出了实现拓扑超流与费米子原子在光晶格。我们考虑的情况下,在两个内部状态的原子经历不同的晶格势:一个物种是本地化和其他巡回,并显示如何本地化的费米子的量子涨落引起的吸引力和强大的自旋轨道耦合在巡回带。在低温下,这些效应稳定了移动原子的拓扑超流体,即使它们的相互作用是排斥的。这种出现的状态可以用具有二聚化晶胞的超晶格中的${}^{87}$ Sr原子来设计。为了探索其独特的性能,我们描述了协议,使用高光谱分辨率和可控性的Sr时钟转换,如动量分辨光谱和超导响应的合成(激光诱导)磁场。
2017-10-08 cond-mat.quant-gas
Stabilizing Topological Superfluidity of Lattice Fermions
二维晶格中无自旋费米子之间的吸引相互作用驱动拓扑超流体的形成。但当体系具有较高的态密度和较大的相互作用强度时,拓扑相在相分离方向上是动态不稳定的。这将临界温度限制在一个具有实验挑战性的范围内,例如,即使是光晶格中的超冷原子和分子也难以实现拓扑超流体。我们提出,除了晶格费米子之间的短程吸引力之外,引入较弱的长程排斥力将抑制相分离不稳定性。以蜂窝晶格为例,我们表明,我们的建议显着扩大了拓扑超流相的稳定部分,并提高了一个数量级的临界温度。我们的工作开辟了一条途径,以提高稳定性的拓扑超流体的工程粒子间的相互作用。
2021-06-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Three-dimensional Gross-Pitaevskii solitary waves in optical lattices: stabilization using the artificial quartic kinetic energy induced by lattice shaking
在这封信中,我们表明,一个三维玻色-爱因斯坦孤立波可以成为稳定的,如果色散规律从二次到四次。提出了一种利用振动光晶格实现四次色散的方法。估计表明,由此产生的孤立波可以在三个方向中的每一个方向上占据少至$\sim 1/20$ -th的布里渊区,并且包含多达$N = 10^{3}$原子,因此代表\textit{fully mobile}宏观三维物体。
2015-09-07 cond-mat.quant-gas
Symmetry-breaking vortex-lattice of a binary superfluid in a rotating bucket
本文研究了装在准二维圆形或方形桶中的弱相互作用均匀快速旋转二元玻色超流体中的自发对称破缺相分离涡格。当物种间排斥力超过临界值时,两种超流组分分离并形成一个分层相,两种组分的涡旋晶格几乎没有重叠,这将允许对这种涡旋进行有效的实验观察并研究它们的性质。在具有两个组分的相等种内能量的圆形桶的情况下,对于产生不同的分层涡旋晶格的所有旋转频率$Ω$,两个组分分离成两个不重叠的半圆形域。在圆形和方形桶中的二元玻色超流体的情况下,(a)涡的数目与$Ω$成线性增加,与Feynman的建议一致;(b)旋转坐标系中的转动能量与$Ω$成二次减少,与Fetter的建议一致。
2019-10-25 cond-mat.quant-gas
Odd-parity topological superfluidity for fermions in a bond-centered square optical lattice
提出了一种基于带间费米子配对的自旋无关键心正方形光晶格中实现二维拓扑奇宇称超流性的物理方案。晶格的D4点群对称性保护了二次能带交叉,这使得人们可以在简并点附近制备具有奇宇称的自旋向上费米子的费米表面。在自旋下降的费米子与偶宇称的存在下,占据了不同的能量分离带,奇宇称配对是有利的。引人注目的是,作为配对的必要先决条件,两个费米面可以被调整到匹配良好。因此,拓扑超流相出现在仅仅存在s波相互作用。由于这些奇宇称超流体的Z2对称性,我们可以简单地从数值证实的对称性和费米面拓扑来推断它们的拓扑特征。
2017-09-14 cond-mat.quant-gas
Majorana modes and $p$-wave superfluids for fermionic atoms in optical lattices
我们提出了一个简单的方法来创建一个强大的$p$波相互作用的费米子在光晶格。关键的一步是,具有不同轨道状态的晶格设置和$s$ -波相互作用的组合可以引起强烈的诱导$p$ -波配对。我们确定不同的拓扑阶段,并证明该设置提供了一个自然的方式来探索从Kitaev的马约拉纳线过渡到二维$p$波超流体。我们演示了这种设计如何在光晶格中的边缘位错处诱导Majorana模,并且我们提供了一种实验上可行的非阿贝尔统计观测协议。
2014-03-03 cond-mat.quant-gas
Strong-coupling expansion for ultracold bosons in an optical lattice at finite temperatures in the presence of superfluidity
本文发展了一种强耦合($t \ll U$)展开方法,用于计算在有限温度和有限场相互作用下,存在超流区的光晶格中玻色原子的密度分布.我们的结果与有限温度下的量子蒙特卡罗模拟吻合得很好。我们还证明了超流序参量由于邻近效应在陷阱中永远不会消失。在适当的温度下,我们对真空到超流转变的标度密度的计算与实验数据符合得很好。我们提出了计算每个粒子的熵作为温度的函数,可以用来校准实验中的温度。我们还讨论了与实验中证明普适量子临界标度有关的问题。
2013-08-21 cond-mat.quant-gas
Repulsive Fermions in Optical Lattices: Phase separation versus Coexistence of Antiferromagnetism and d-Superfluidity
研究了强排斥耦合下二维光学正方晶格上的费米子系统。在这种情况下,可以通过激光强度以及通过费什巴赫共振来控制相互作用。我们比较了共振价键d波超流态、反铁磁长程序态和超流与反铁磁共存的均匀态的能量。我们发现,一个洞的能量密度$e_{hole}(x)$有一个最小的掺杂$x=x_c$,信号之间的反铁磁和d-波成对的超流相的相分离。然而,相分离的基态的能量被发现是非常接近的一个共存的反铁磁和超流秩序的均匀状态。我们探讨了能量对相互作用强度和三位跳跃项的依赖关系,并与最近邻跳跃{ \it t-J}模型进行了比较.
2011-03-29 cond-mat.quant-gas