Smooth, holographically generated ring trap for the investigation of superfluidity in ultracold atoms
讨论了全息光学势在研究超冷原子超流性中的适用性。通过使用空间光调制器和反馈算法，我们产生了一个光滑的环可变亮区，可以动态旋转搅拌超冷原子和诱导超流。我们还评论它的未来整合到一个冷原子实验。
2010-08-12 cond-mat.quant-gas
Imbalanced ultracold Fermi gas in the weakly repulsive regime: Renormalization group approach for p-wave superfluidity
从理论上研究了具有短程排斥作用的二维布居不平衡费米气体的一种可能的新配对机制，这种配对机制可以在费什巴赫共振的上支上实现.我们使用一个控制良好的重整化群方法，它允许一个不带假设的对称性破缺的非平衡费米液体的不稳定性的无偏研究，并给出了从微观参数的转变温度的数值计算。我们的研究结果表明，领先的超流不稳定性的p波通道的大多数物种。相应的机制是少数物种的粒子-空穴磁化率引起的多数物种之间存在有效的吸引相互作用，其中两种物种费米面的失配起着重要的作用。我们还提出了一个实验方案，用于检测p波超流性，并讨论了相应的实验签名。
2011-11-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Measuring the Superfluid Fraction of an Ultracold Atomic Gas
提出了一种测量原子气体超流分数的方法。该方法涉及到使用由具有非零角动量的光束产生的矢量势来模拟均匀旋转。原子气体的角动量的感应变化可以用光谱法测量。这允许直接确定超流分数。
2009-10-26 cond-mat.quant-gas
Stability of the superfluid state in a disordered 1D ultracold fermionic gas
利用密度矩阵重整化群（DMRG）方法研究了无序势场中具有吸引短程相互作用的一维费米气体。该设置可以通过使用冷原子技术在实验上实现。我们确定了一个区域的参数，无序增强超流态。随着无序的进一步增加，全球超流性最终会崩溃。然而，这种转变发生在向绝缘体状态的转变发生之前。这表明存在一个中间金属“pseudogap”相，其特征在于强配对，但没有准长程序。
2010-10-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Staggered-Vortex Superfluid of Ultracold Bosons in an Optical Lattice
我们证明了在二维正方形光晶格中由双色光移势产生的冷玻色原子的动力学可以用附加有效交错磁场的玻色-哈伯德模型来描述。除了已知的均匀超流和Mott绝缘相，零温度相图表现出一种新的有限动量超流相，其特征在于量子化的交错旋转通量。费米子原子的扩展导致各向异性狄拉克谱，这与石墨烯和高$T_c$超导体有关。
2009-08-29 cond-mat.other cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Ultra high temperature superfluidity in ultracold atomic Fermi gases with mixed dimensionality
实现更高的超流转变$T_c$一直是超导和原子费米气体领域的目标。在这里，我们建议，通过使用混合维数，可以实现超高温超流体在两个组件的原子费米气体，其中一个组件感觉到一个规则的三维（3D）连续空间，而另一个是受一维光学晶格势。通过调节晶格间距和陷阱深度，可以有效地提高费米能级，从而在配对时，超流可以在超高温（以费米能量为单位）甚至超过量子简并区域发生，远远超过普通3D费米气体和所有其他已知的超流体和超导体中的温度。
2018-09-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum vortices in fermionic superfluids: from ultracold atoms to neutron stars
本文概述s波型费米子电中性超流体中量子涡旋的特征，指出超冷气体可模拟中子星内壳层的稀中子物质，重点探讨费米子涡旋的动力学与内在结构，为理解中子星动力学提供参考。
2024-09-16 astro-ph.HE cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
The Nature of Superfluidity in Ultracold Fermi Gases Near Feshbach Resonances
我们用BCS-BEC交叉理论研究了费米气体原子的超流态。我们的方法强调非凝聚费米子对强烈杂交与他们的（Feshbach诱导）分子玻色子对应。这些对导致高于$T_c$的假能隙效应和低于非BCS特征。我们将讨论这些效应如何影响超流性的实验特征。
2004-02-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.soft cond-mat.str-el
Multiple-quantized vortices in rotating LOFF state of ultracold Fermi superfluid gas
研究了旋转超冷S波超流费米气体，在Lifshitz临界点附近，粒子数不平衡（或化学势失配）对应于Larkin-Ovchinnikov-Fulde-Ferrell（LOFF）态.结果表明，在这些条件下，临界角速度在二维系统中是一个振荡的函数的温度和人口的不平衡引起的重入超流相。这导致了具有多重量子化循环量子的涡旋晶格。这种行为的原因是朗道能级的库珀对在最低能级之上的布居。
2009-04-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con hep-ph
Spin Superfluidity versus Solidity of Ultracold Polar Molecules
我们提出了一种通过超冷极性分子在光晶格中制造量子磁体的技术，并探讨了其自旋超流性和固体性之间的奇异相互作用。分子基态和第一激发转动态通过线性极化微波场共振耦合。自旋向上（自旋向下）态由分子沿（逆）耦合场的电偶极矩旋转态来表示。通过控制晶格方向和耦合场之间的夹角，可以将位间相互作用从反铁磁调谐到铁磁。此外，偶极-偶极相互作用诱导自旋超流性和固体性之间的奇异相互作用，并且自旋超固相可能出现在中间区域。
2009-10-26 cond-mat.quant-gas
Realizing one-dimensional topological superfluids with ultracold atomic gases
我们提出了一个实验实现的拓扑超流体与超冷费米子原子。利用光学超晶格将一维费米子原子气体和二维凝聚Feshbach分子超流体并置。后者作为一个库珀对水库，并有效地诱导超流间隙的一维系统。结合一维管中自旋相关的光晶格和激光诱导原子隧穿，我们得到了拓扑超流相。在与分子场弱耦合的情况下，对于均匀气体，原子系统等价于Kitaev的p波超流体模型。利用数值计算，我们表明，拓扑超流是强大的微扰极限之外，并在存在一个谐波陷阱。最后，我们描述了如何研究位于拓扑超流边界的Majorana费米子的一些物理性质。特别是，我们讨论了如何准备和检测一个给定的马约拉纳边缘状态。
2012-10-02 cond-mat.quant-gas
Probing superfluidity of periodically trapped ultracold atoms in a cavity by transmission spectroscopy
利用输入输出方法研究了周期玻色凝聚原子与腔光子耦合系统。我们表明，腔将作为一个通过洛伦兹过滤器时，冷凝物的超流分数是最小的或完全反射输入场时，超流分数是最大的。我们表明，通过监测透射场和反射场之间的比率，可以估计超流分数。
2009-05-06 cond-mat.quant-gas quant-ph
p-wave superfluidity in mixtures of ultracold Fermi and spinor Bose gases
我们揭示了p波超流可以在费米子和F = 1玻色子气体的混合物中实现。我们推导出一套通用的间隙方程的间隙中的s-和p-通道。研究发现，自旋-自旋玻色-费米相互作用有利于p波配对，而自然抑制s沟道中的配对。数值求解了p波超流费米子极相的能隙方程。结果表明，在原子物理学的良好控制环境中，可以观察到纯p波超流。
2018-03-18 cond-mat.quant-gas
Angular topological superfluid and topological vortex in an ultracold Fermi gas
研究表明，超冷费米气体在自旋-轨道-角动量耦合（SOAMC）作用下的配对可以获得以量子化角自由度为编码的拓扑特征。由此产生的拓扑超流体与自旋轨道耦合的一维费米气体中的对应物是角模拟，但其特征在于角动量空间中定义的Zak相。在调整SOAMC参数时，拓扑相变发生，这是伴随着准粒子激发间隙的关闭。值得注意的是，拓扑涡旋态也可以通过变形费米表面来稳定，这在坐标和角动量空间中都是拓扑非平凡的，为量子信息和量子控制提供了有趣的应用潜力。我们讨论了如何在实验上检测拓扑相变和奇异涡旋态。
2022-07-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con quant-ph
Ultracold atoms in a square lattice with spin-orbit coupling: Charge order, superfluidity, and topological signatures
我们提出了一个$\textit{ab initio}$，数值精确研究的吸引力费米子在正方形晶格与Rashba自旋轨道耦合。该体系的基态为超固体，电荷与超流有序共存。超流体由自旋轨道耦合诱导的单重态和三重态对组成。我们进行大规模的计算，使用量子场蒙特卡罗提供第一个完整的，定量的描述系统的电荷，自旋和配对属性。除了表征奇异的物理学，我们的结果将作为必要的高精度基准的激烈的理论和特别是实验的努力，在超冷原子，实现和理解不断扩大的各种量子霍尔和拓扑超导体系统。
2017-07-10 cond-mat.quant-gas
Elementary excitations of ultracold soft-core bosons across the superfluid-supersolid phase transition
研究了宽参数范围内二维软核玻色子从超流到超固态的相变的零温激发谱。基于平均场计算和最近的量子Monte Carlo结果，我们证明了Bogoliubov-德Gennes方程的适用性，即使在高的相互作用强度的系统形成一个绝缘的集群晶体。有趣的是，我们的研究表明，在超固相中的纵向声子带的最大能量连接到超流体的最大能量在相变。
2013-06-12 cond-mat.quant-gas
A Spectroscopic Method to Measure the Superfluid Fraction of an Ultracold Atomic Gas
我们对最近提出的超冷原子气体超流分数的光谱测量方法进行了详细的分析和数值研究。R.库珀和Z. Hadzibabic，Phys. Rev. Lett. 104，030401（2010）]。通过明确地包括非零温度和相互作用的影响，并评估单组分玻色气体的拟议测量的定量准确性，扩展了以前的理论工作。我们表明，适当选择的实验参数的方法产生一个实验检测信号和足够准确的测量。这是说明明确考虑两个关键的例子：第一，对于弱相互作用的三维玻色气体，它再现了预期的结果，即低于临界温度的超流馏分密切遵循的冷凝馏分。其次，它允许一个明确的定量分化的超流和凝析油密度在强烈相互作用的玻色气体。
2017-09-28 cond-mat.quant-gas
Single Impurity In Ultracold Fermi Superfluids
杂质作为实验探针在量子材料性质检测中的作用受到广泛重视。在这里，我们研究了一个单一的经典磁性杂质的超冷费米超流体中的效果。根据磁性杂质的形状和强度，磁性杂质可以在超流费米气体中诱导出单个或多个带隙束缚态。多个中间能隙态可能与超流体中的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov（FFLO）相的发展相一致。作为扫描隧道显微镜的一种模拟，我们提出了一种改进的RF光谱方法来测量局域态密度，它可以用来检测冷原子的这些态和其他量子相位。我们自洽的Bogoliubov-de Gennes计算的一个关键结果是，磁性杂质可以可控地诱导在目前可访问的实验参数的FFLO状态。
2011-07-07 cond-mat.quant-gas
Probing non-Abelian statistics of Majorana fermions in ultracold atomic superfluid
我们提出了一个实验，直接探测非阿贝尔统计的马约拉纳费米子编织它们在一个s波超流体的超冷原子。我们表明，不同的编织操作顺序给出正交输出状态，可以通过拉曼光谱进行区分。在s波超流体中实现Majorana束缚态需要强的自旋轨道耦合和垂直方向的可控塞曼场。我们提出了一个简单的激光配置来产生人工自旋轨道耦合和所需的塞曼场的暗态子空间。
2011-01-10 cond-mat.quant-gas quant-ph
Spin Susceptibility Above the Superfluid Onset in Ultracold Fermi Gases
超冷原子费米气体可以被调整为强烈的相互作用，它们在超流跃迁之上显示出光谱特征，让人想起铜酸盐中的赝能隙。然而，这种类比的程度可能会受到质疑，因为低温自旋不平衡正常态的热力学量可以用费米液体理论成功地描述。在这里，我们提出了自旋磁化率测量的相互作用强度-温度相图使用一种新的射频技术与超冷$^6\textrm{Li}$气体。对于所有显着的相互作用强度和在所有温度下，我们发现的自旋磁化率是减少与非相互作用的费米气体的等效值相比，与低温的结果与以前的研究一致。然而，我们的测量延伸到更高的温度，在那里我们发现，减少持续一致的平均场的情况。在幺正性下，我们可以使用局域密度近似来提取均匀气体的自旋磁化率，这在从超流转变到费米温度的温度下可以用平均场模型很好地描述。
2020-11-10 cond-mat.quant-gas
Superfluidity of Bose-Einstein condensates in ultracold atomic gases
长期以来，液氦4一直是实验中唯一可用的玻色子超流体。1995年，随着超冷原子气体中玻色-爱因斯坦凝聚的实现，一种新的超流体诞生了。液氦4是强相互作用的，没有自旋;几乎没有办法改变它的参数，如相互作用强度和密度。新的超流体，玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC），提供了比液氦多方面的优势。一方面，BEC是弱相互作用的，并且具有自旋自由度。另一方面，可以方便地调节BEC的几乎所有参数，例如，通过自旋-轨道耦合调节动能，通过外部势调节密度，以及通过费什巴赫共振调节相互作用。人们一直致力于研究超流性的这些新方面，其结果极大地丰富了我们对超流性的认识。在这里，我们回顾这些发展的重点是各种超流体的稳定性和临界速度。所考虑的BEC系统包括自由空间中的均匀超流体、密度周期性调制的超流体、具有人工设计的自旋轨道耦合的超流体以及纯自旋流的超流体。由于弱相互作用，这些BEC系统可以用平均场Gross-Pitaevskii理论很好地描述，它们的超流性，特别是临界速度，可以用Landau的超流理论来研究。实验建议，观察这些新的方面的超流性进行了讨论。
2015-01-17 cond-mat.quant-gas
Cavity-induced Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov superfluids of ultracold Fermi gases
受腔中超冷原子气体实验进展的启发，我们研究了原子-腔耦合对囚禁在光晶格中费米气体的影响。通过绝热消除腔场，原子-腔耦合产生有效的长程相互作用。它导致了各种各样的两体散射过程，在此过程中，原子对可以获得额外的质心动量。这揭示了Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov（FFLO）超流体的可能性，其中原子对动量不为零。通过在平均场水平上观察相图，我们证实了FFLO超流相与零动量对共存，并且是能量最低的基态。此外，表征非零动量对的序参量不会消失，只要腔诱导相互作用存在。
2020-03-19 cond-mat.quant-gas
Comment on "Excitation Spectrum and Superfluid Gap of an Ultracold Fermi Gas"
本文评论 Biss 等人的实验，论证其未以足够精度测得基态幺正费米气体声学激发支的低波数曲率，而该量对低温弛豫动力学具有关键意义。
2024-09-06 cond-mat.quant-gas
Heavy polarons in ultracold atomic Fermi superfluids at the BEC-BCS crossover: formalism and applications
利用泛函行列式方法（FDA）研究了在玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）到BCS超流体的交叉点处，重杂质嵌入双组分费米气体中的系统. FDA是一种精确的数值方法，用于研究静态杂质浸入理想费米气体系统中Anderson \textquoteright正交突变（OC）的表现。在这里，我们将FDA扩展到BCS平均场波函数所描述的强相关超流体背景。与理想费米气体的情况相反，BCS超流体中的配对间隙阻止了OC，并导致光谱中的真正极化子信号。因此，我们的精确可解模型可以提供对极化子物理更深入的理解。此外，我们发现极化子谱可以用来测量超流对隙，在磁性杂质的情况下，子隙Yu-Shiba-Rusinov（YSR）束缚态的能量。我们的理论预测可以用最先进的冷原子实验来检验。
2022-02-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con physics.atom-ph
Excitation Spectrum and Superfluid Gap of an Ultracold Fermi Gas
超冷原子气体是实验研究强关联量子多体系统的有力工具。特别是，具有可调相互作用的超冷费米气体已经允许实现著名的从分子的玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）到弱束缚库珀对的巴丁-库珀-施里弗（BCS）超流体的BEC-BCS交叉。然而，在BEC-BCS交叉的费米超流体的激发谱的大部分仍然是未开发的。在这项工作中，我们使用布拉格光谱测量的全动量分辨低能激发光谱的强相互作用的超冷费米气体。这使我们能够直接观察到发生在BEC-BCS交叉中的从玻色子到费米子超流体的平滑转变。我们还使用我们的光谱，以确定超流间隙的演变，并找到与以前的实验和自洽的T-矩阵计算在BEC和交叉制度的极好的协议。然而，对BCS政权的计算，包括粒子-空穴相关性的影响显示出更好的协议与我们的数据。
2021-05-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
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
Finite-temperature effects on the superfluid Bose-Einstein condensation of confined ultracold atoms in three-dimensional optical lattices
本文采用量子转子方法讨论了与光晶格中玻色-爱因斯坦凝聚有关的强关联区三维玻色-哈伯德（BH）模型的有限温度相图。在具有强就地排斥相互作用的系统中，与局域玻色子密度对偶的转子U（1）相变量作为一个重要的集体场出现。在建立了BH模型中转子结构和现场相互作用之间的联系之后，发展了鲁棒的有效作用形式，使我们能够研究各种温度相互作用制度下的超流相变。
2010-06-02 cond-mat.quant-gas
Thermodynamic signatures for topological phase transitions to Majorana and Weyl superfluids in ultracold Fermi gases
讨论了在Rashba自旋轨道耦合和塞曼场作用下，二维和三维超冷费米气体拓扑相变到Majorana和Weyl超流相的热力学特征.我们分析的热力学性质表现出不同的性质的拓扑相变与马约拉纳费米子（2D费米气体）和Weyl费米子（3D费米气体），可以观察到的实验，包括压力，化学势，等温压缩性，熵，比热，作为相互作用和塞曼场的函数在零和有限的温度。我们的结论是，在各种热力学量，等温压缩性和化学势作为人工塞曼场的函数具有最强的签名的拓扑转变在二维和三维。
2013-02-19 cond-mat.quant-gas
Superfluid phases of ultracold Fermi gases on a checkerboard superlattice
利用BCS平均场论，分析了二维棋盘格超晶格（即双阱光晶格）中两组分费米气体的基态相图。我们表明，通过耦合的两个s-波的亚晶格超流体序参量，棋盘势产生的哈密顿量，具有两个带内和带间的三个非局部序参量的两个带的超流体的形式。我们研究了这些序参量随粒子填充、相互作用强度和棋盘势的演化，发现系统总是倾向于0-相解，即子点阵序参量之间的相位差为0，而不倾向于$π$ -相解.此外，我们还发现系统的基态在超过临界棋盘势$C$的半填充处发生超流-正常量子相变，其阈值由$C = 0$处序参量的大小精确确定，并且随着$C$的增加，正常态迅速转变为棋盘绝缘体.
2013-05-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superfluid phase transition and strong-coupling effects in an ultracold Fermi gas with mass imbalance
研究了冷费米气体BCS（Bardeen-Cooper-Schrieffer）-BEC（玻色-爱因斯坦凝聚）过渡区的超流相变和质量不平衡的影响。指出目前广泛用于研究冷费米气体强耦合物理的Nozières和Schmitt-Rink的高斯涨落理论和$T$矩阵理论在质量不平衡的情况下给出了非物理的结果。为了克服这个问题，我们扩展了$T$矩阵理论，包括高阶配对波动。利用这一点，我们研究了质量不平衡如何影响超流体相变。由于质量不平衡是各种费米超流体，如$^{40}$ $^6$ Li费米气体混合物、激子凝聚体和致密夸克物质中的色超导性的重要关键，我们的结果将有助于这些最近发展的超流体系统的研究。
2012-07-11 cond-mat.quant-gas
Superfluidity and pairing phenomena in ultracold atomic Fermi gases in one-dimensional optical lattices, Part I: Balanced case
超冷原子费米气体中的超流性和配对现象是近年来研究的热点，具有多个可调参数。在这里，我们研究了一维光学晶格中平衡双组分费米气体的BCS-BEC交叉行为，这与凝聚态系统中常见的简单三维（3D）连续谱和全3D晶格不同。我们使用的配对波动理论，其中包括自洽的反馈效应在有限的温度下，并发现广泛的pseudogap现象超出BCS制度。作为晶格周期性的结果，超流转变温度$T_c$随着BEC区域中的配对强度而降低，其中它渐近地接近$T_c = πan/2m$，其中$a$是$s$波散射长度，而$n$（$m$）是费米子密度（质量）。此外，准二维导致快速增长（绝对值）的费米化学势$μ$和配对间隙$Δ$，这取决于指数的比例$d/a$。重要的是，$T_c$在幺正性增加的晶格常数$d$和跳跃积分$t$。证明了van Hove奇异性对$T_c$的影响。超流密度在远离BCS极限的低$T$处呈现$T^{3/2}$幂律。这些预测可以在未来的实验中得到验证。
2020-01-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Experimental setup for the production of ultracold strongly correlated fermionic superfluids of $^{6}$Li
我们提出了我们的实验装置，以产生超冷强关联费米超流体制成的两个组件的自旋混合物的$^6$锂原子。采用标准的冷却技术，我们实现了单光束光偶极阱中的量子简并。我们的设置是能够产生自旋平衡的样品在温度低至$T/T_F = 0.1$含有高达$5 \times 10^4$原子对。我们可以通过调整粒子间的相互作用接近一个广泛的磁费什巴赫共振，进入不同的超流体制度。特别是，我们能够探索从分子玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）到巴丁-库珀-施里弗（BCS）超流体制度的交叉。
2020-08-12 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Quantum phase transition of ultracold bosons in the presence of a non-Abelian synthetic gauge field
本文研究了正方形光晶格上二分量超冷玻色子在非阿贝尔合成规范场作用下的Mott相和超流-绝缘体相变，该规范场给出了玻色子的SU（2）跃迁矩阵.利用一种简化的跳跃展开，我们计算了Mott绝缘相的激发谱，并证明了超流-绝缘相边界对规范场强度的非单调依赖性.我们还计算了玻色子的动量分布的存在下的非阿贝尔领域，并表明，他们开发的峰值在非零动量的超流绝缘体过渡点接近从莫特侧。最后，我们研究了相变附近的超流相，并讨论了由于非阿贝尔规范势的存在而引起的超流密度的空间分布。
2011-08-12 cond-mat.quant-gas
Stable Topological Superfluid Phase of Ultracold Polar Fermionic Molecules
我们表明，单组分的费米子极性分子局限于一个二维的几何形状和打扮的微波场，可能会获得一个有吸引力的$1/r^3$偶极-偶极相互作用，导致超流p波配对在足够低的温度下，即使在BCS制度。出现的状态是拓扑$p_x+ip_y$阶段，有望用于拓扑保护的量子信息处理。主要的衰变通道是通过碰撞跃迁到具有较低能量的修饰态，并且相当慢，在2D密度$\sim 10^8$ cm $^{-2}$下设置秒级的寿命。
2009-10-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Weighted Hartree-Fock-Bogoliubov method for interacting fermions: An application to ultracold Fermi superfluids
针对幺正超流体中因粒子-空穴散射导致的基态能量和化学势发散问题，提出加权Hartree-Fock-Bogoliubov理论，解决相互作用分解通道难题，得到含多通道修正的相图并发现弱相互作用下新超流相。
2025-08-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con quant-ph
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
Running condensate in moving superfluid
根据Ginzburg-Landau模型，讨论了运动超流介质中非零动量激发态凝聚的可能性。这些结果可能适用于超流$^4$ He、超冷原子玻色气体、各种超导和中性配对系统，如超冷原子费米气体和致密星中的中子组分。得到了系统的序参量、能量增益和临界速度。
2015-01-04 astro-ph.HE cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Bound states of a localized magnetic impurity in a superfluid of paired ultracold fermions
我们考虑一个局域杂质原子与费米子云在成对状态相互作用。利用杂质与费米子原子的真空散射长度，建立了杂质与费米子原子相互作用的有效散射长度描述。在平均场水平下处理费米子配对，我们证明了杂质原子在凝聚态中的行为类似于磁性杂质，并导致在超导能隙内形成一对Shiba束缚态.此外，杂质原子可以导致费米海下深束缚态的形成。
2010-10-28 cond-mat.quant-gas
Collective Modes in a Two-band Superfluid of Ultracold Alkaline-earth Atoms Close to an Orbital Feshbach Resonance
讨论了碱土金属费米气体中接近于轨道费什巴赫共振的集体模。与通常的费什巴赫共振不同，碱土原子中的轨道费什巴赫共振实现了一个双带超流体系统，其中必须考虑开放和封闭通道的费米性质。我们发现，除了通常的Anderson-Bogoliubov模式，这对应于总密度的振荡，也出现了长期寻求Leggett模式，对应于两个通道之间的相对密度的振荡。详细讨论了声子模和Leggett模的存在及其演化。我们展示了这些集体模式是如何反映在系统的密度响应。
2016-06-29 cond-mat.quant-gas
Fulde-Ferrell superfluids in spinless ultracold Fermi gases
在过去的几十年里，在自旋单态超流体中，费米子形成有限动量库珀对的富尔德-费雷尔（FF）超流体相得到了很好的研究。与以往在自旋冷原子中设计FF态的工作不同，我们证明了在与最近邻相互作用相关的光晶格中的无自旋费米气体中也能产生FF态.无自旋FF态的机制依赖于通过调整化学势而分裂的费米表面，这自然会产生有限动量库珀对。相变伴随着改变的陈数，其中，不同于传统的图片，带隙不关闭。通过超越平均场的计算，我们发现有限动量对更稳健，产生的系统有望在有限温度下保持FF态。最后给出了无自旋FF态的可能实现和检测方案。
2018-06-06 cond-mat.quant-gas
Impurity effects on BCS-BEC crossover in ultracold atomic Fermi gases
本文利用对涨落理论系统地研究了费米原子气体中杂质对$s$波BCS-BEC交叉的影响。配对和杂质散射$T$矩阵的处理自洽在同一时间。虽然该系统是不太敏感的杂质散射在玻恩极限，对于强杂质散射体，频率和间隙函数高度重整化，导致显着抑制的超流$T_c$，序参量和超流密度。我们还发现了费米子态密度中杂质带的形成和相干峰的拖尾，导致了Bogoliubov准粒子的谱权转移和有限寿命。在BCS区，高密度杂质很容易破坏超流性。相比之下，在幺正和BEC制度的超流性是相对更强大的。
2016-08-06 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superfluid Turbulence: Nonthermal Fixed Point in an Ultracold Bose Gas
在二维和三维空间中分析了稀薄简并玻色气体远离平衡态动力学的非热不动点。对于这样的系统，普遍的幂律分布，以前发现的非微扰量子场论的方法，被证明是有关的旋涡动力学和超流湍流。结果表明，在非热不动点的动量标度的解释在独立的涡激发的超流。长波长的声学激发的顶部，这些被发现遵循非热功率定律。这些结果揭示了超流湍流的基本方面，并对相关现象的研究具有很强的潜在意义，例如，在早期宇宙膨胀或夸克-胶子等离子体动力学中。
2011-06-11 cond-mat.quant-gas hep-ph physics.flu-dyn
Artificial Staggered Magnetic Field for Ultracold Atoms in Optical Lattices
考虑了在紧束缚区具有交错粒子流的含时光晶格，该晶格可以用人工交错磁场作用下的含时有效晶格模型来描述.在这个晶格中的单组分费米子在半填充的低能量描述是由两个理想的二维无质量狄拉克费米子的副本。狄拉克锥通常是各向异性的，并且可以通过外部交错通量$\p$进行调谐。对于玻色子，交错通量修改单粒子谱，使得在弱耦合极限下，取决于通量$\p$，实现不同的超流相。讨论了它们的性质，建立了它们之间的相变的本质，并用Bogoliubov理论确定了它们的激发光谱。在此基础上研究了交错磁通存在下的广义超流-Mott-绝缘体相变，并建立了完整的相图。最后，不同的超流相的动量分布，这提供了一个明确的实验签名的每一个阶段的弹道膨胀实验。
2010-03-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
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
Quantum Phase Slips: from condensed matter to ultracold quantum gases
量子相位滑移是一维超流体和低温超导体中的主要激发。它们在大多数凝聚态系统中已经得到了很好的表征，最近在基于量子气体的超流体中也观察到了它们存在的迹象。在这篇综述中，我们简要地总结了从超导体到量子气体的相位滑移研究所获得的主要结果。特别是，我们把我们的注意力集中在最近的实验结果的耗散在一维玻色超流体沿浅周期性的潜力，这表明签名的量子相位滑移。
2017-10-22 cond-mat.quant-gas
Zero-point energy of a trapped ultracold Fermi gas at unitarity: squeezing the Heisenberg uncertainty principle and suppressing the Pauli principle to produce a superfluid state
Homer L. Dodge Department of Physics and Astronomy, University of Oklahoma（俄克拉荷马大学霍默·L·道奇物理与天文学系）
研究通过微观动力学分析超流态的零点能，揭示海森堡和泡利原理在确定最低量子态特性中的作用。
2026-02-23 cond-mat.quant-gas quant-ph
In-situ Observation of Incompressible Mott-Insulating Domains of Ultracold Atomic Gases
本文提出了一种直接测量光晶格中由超冷原子形成的二维莫特绝缘体密度分布的方法。高分辨率的吸收成像是用来探测的“婚礼蛋糕”结构的被困气体，因为它跨越边界从一个单位填充的莫特绝缘相的超流相在有限的温度。详细的图像分析产生的温度和局部可压缩性的测量;对于后者，我们观察到一个强大的抑制深莫特绝缘相，这是恢复的超流和正常阶段。此外，我们测量的局部密度的空间分辨波动，显示在绝缘体中的波动的抑制。结果与绝缘体、超流和正常气体的涨落耗散定理一致。
2009-04-09 cond-mat.quant-gas
Superfluidity and pairing phenomena in ultracold atomic Fermi gases in one-dimensional optical lattices, Part II: Effects of population imbalance
本文研究了一维光晶格中原子费米气体的布居不平衡效应及其与配对强度和晶格效应的相互作用。我们使用与第一部分相同的对涨落理论，计算了体系经历BCS-BEC交叉时的各种相图。我们发现广泛的赝隙现象超出BCS制度和中温超流态相对较低的人口不平衡。费米面拓扑对$T_\text{c}$的行为起着重要的作用。对于产生开放费米面的大$d$和/或小$t$，超流性可以容易地被少量的布居不平衡$p$破坏。超流相，特别是在BEC制度，只能存在于一个高度限制的参数空间的体积。由于连续晶格混合，布居不平衡产生了一种新的对跳跃机制，在过多的多数费米子的辅助下，这可能导致$T_\text{c}$在费什巴赫共振的BEC侧的显著增强，并且当它存在时，也使$T_\text{c}$接近BEC极限中的恒定渐近线。此外，我们发现，并不是所有的少数费米子将配对在BEC极限，不像三维连续的情况。这些预测可以在未来的实验中得到验证。
2020-01-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dynamic freezing of strongly correlated ultracold bosons
本文研究了超冷玻色子在光晶格中的非平衡动力学行为，其跳跃幅度J（t）=J_0 +δJ \cos（ωt），使系统在Mott-超流转变附近从超流相态转变（J= J_0+δJ）到Mott相（J=J_0-δJ）再回到量子临界点（J=J_c），并证明了玻色子波函数在特定ω值下的动态冻结。在这些值处，波函数重叠F（缺陷密度P=1-F）接近1（零）。我们提供了一个定性的解释冻结现象，显示它的鲁棒性对量子涨落和存在的陷阱，计算剩余能量和超流序参量这样的动态，并建议实验来测试我们的理论。
2012-05-14 cond-mat.quant-gas
Cavity-mediated unconventional pairing in ultracold fermionic atoms
研究了光晶格中超冷费米子原子间的长程配对相互作用。在没有其他微扰的情况下，我们发现了二维正方形晶格的三个简并对对称性。通过费什巴赫共振调节弱局部原子相互作用或调节弱磁场，超流系统可以从拓扑平凡的s波驱动到拓扑有序的、包含Majorana边缘态的手征超流。我们的工作指出了一条新的路径，通过利用长程和短程相互作用之间的竞争，创造奇异的超流态。
2019-06-24 cond-mat.quant-gas quant-ph
FFLO states and quantum oscillations in mesoscopic superconductors and superfluid ultracold Fermi gases
研究了二维介观超导体在任意取向的磁场和旋转的非平衡态布居的超流费米气体中的Fulde-Ferrel-Larkin-Ovchinnikov（FFLO）不稳定性和相变的特征.利用广义的唯象的金-朗道理论，我们已经表明，FFLO态的强烈修改的效果的捕获势限制的凝聚。非均匀态形成的现象是由三个长度尺度的相互作用决定的：（i）FFLO不稳定性的长度尺度;（ii）2D系统尺寸;（iii）与费米凝聚旋转或垂直于超导盘施加的磁场分量引起的轨道效应相关的长度尺度。我们已经研究了这种相互作用和产生的量子振荡效应在超导和超流体有限尺寸系统与FFLO不稳定性和描述的特点的FFLO现象在一个限制的几何形状。结果表明，系统的有限大小强烈影响不同涡度状态之间切换的可观测性条件。
2010-09-02 cond-mat.quant-gas
Dynamical Kosterlitz-Thouless Theory for Two-Dimensional Ultracold Atomic Gases
本文基于动力学Koterlitz-Schwarzless理论，发展了二维原子超流中第一和第二声的超流跃迁理论。我们采用了一组修改后的两流体流体动力学方程，其中包括量子化的旋涡的动力学，而不是传统的三维超流体。至于声音的色散方程而言，修改基本上是等效的，取代静态超流密度与频率相关的一个，重新归一化的频率相关的“介电常数”的漩涡。这个理论有两个直接的后果。首先，因为在有限频率的重整化超流密度不显示跨超流过渡的不连续性，与静态超流密度相反，声速平滑地跨过渡变化。其次，该理论包括自由涡流引起的耗散，因此自然地描述了正常阶段第二种声音的声音与扩散交叉。仅用一个拟合参数，我们的理论给出了一个完美的协议与实验测量的声速跨越过渡，以及在过渡附近的品质因数。该理论的预测可以通过未来的实验进一步验证。
2020-06-20 cond-mat.quant-gas
Pseudogap phenomena in a two-dimensional ultracold Fermi gas near the Berezinskii-Kosterlitz-Thouless transition
本文研究了二维费米气体中的单粒子激发和强耦合效应。在高斯涨落理论中加入对涨落，计算了Berezinskiii-Kosterlitz-BKT转变温度$T_{\rm BKT}$附近的态密度$ρ(ω)$.在$T_{\rm BKT}$附近，我们发现超流涨落在$ρ(ω)$中诱导出赝能隙。赝能隙结构与BCS超流态密度非常相似，尽管在目前的二维情况下不存在超流序参量。由于二维$^{40}$ K费米气体最近已被实现，我们的结果将有助于了解BKT不稳定性附近的单粒子性质。
2014-07-11 cond-mat.quant-gas
Collapse and revival dynamics of superfluids of ultracold atoms in optical lattices
最近的实验已经显示出光晶格中超冷原子的物质波相干性的显著数量的振荡和恢复振荡[Will等人，Nature 465，197（2010）]。利用玻色-哈伯德模型的平均场近似，我们证明了超流初始态的数压缩现象。为了描述的动力学，我们使用一个有效的哈密顿量，它结合了固有的两体和诱导的三体相互作用，我们详细分析了由此产生的复杂模式的虚跃迁到更高的频段产生的振荡和复兴频率，作为晶格参数和平均原子数的函数。我们的工作表明，结合分析最终深晶格中的多带非定常动力学和初始超流态的数压缩，可以解释光晶格的振荡和复苏物理的重要特征。最后，通过将两体和三体相互作用强度以及描述数态初始叠加的系数作为与实验数据拟合的自由参数，应该可以超越我们模型的某些局限性，并深入了解初始态的平均场论的崩溃或非微扰效应在末态动力学中的作用。
2012-09-07 cond-mat.quant-gas
