Density functional theory for strongly-correlated bosonic and fermionic ultracold dipolar and ionic gases
我们引入了一种密度泛函形式主义来研究强关联偶极和离子超冷玻色子和费米子气体的基态性质，基于弱耦合和强耦合极限的自洽组合。与传统的密度泛函方法相反，我们的形式主义不需要预先计算的相互作用的均匀气体，因此，它是非常适合于治疗系统的可调长程相互作用。由于它在强相关区域的渐近精确性，该形式主义适用于标准平均场论失效的系统。
2015-02-05 cond-mat.quant-gas
Spontaneous inhomogeneous phases in ultracold dipolar Fermi gases
我们研究了超冷费米子气体由于强偶极相互作用而在二维和三维中坍缩成非均匀态的过程。根据维数，我们发现，两种不同类型的非均匀状态是稳定的，一旦偶极矩达到一个临界值$d>d_c$：{ \it条纹相}和{ \it相分离}之间的高和低密度。在二维，我们证明了条纹相总是有利于$d\gtrsim d_c$，无论系统的微观细节。在3D中，单圈微扰计算表明，相同类型的不稳定性导致相分离。实验检测和有限温度效应进行了讨论。
2010-07-14 cond-mat.quant-gas
Magnetic Quantum Phases of Ultracold Dipolar Gases in an Optical Superlattice
我们提出了一种有效的伊辛自旋链，它是由限制在一维光学超晶格中的偶极量子气体构成的。将晶格中单个粒子的运动自由度映射到赝自旋上会产生有效的横向和纵向磁场。这种有效的伊辛自旋链表现出量子相变从一个顺磁的单扭结相偶极相互作用的增加。特别是在单扭折阶段，磁扭折出现在有效自旋链中，并且在纵向磁场施加的钉扎势中表现为准粒子。这种有效的Ising链可以用现有的实验技术实现，为模拟Ising自旋链中的量子相变和磁扭结效应提供了一个独特的平台，丰富了超冷量子气体自旋模型的量子模拟工具箱。
2014-11-15 cond-mat.quant-gas
Improving the efficiency of ultracold dipolar molecule formation by first loading onto an optical lattice
最近，通过采用磁场扫过费什巴赫共振，然后通过受激拉曼绝热通道，在松散谐波阱中产生了超冷基态偶极40 K-87 Rb分子[K.- K. Ni等人，Science 322，231（2008）]。分子形成的总体实验效率为约20%。我们表明，效率可以增加到近100%，如果一个第一次加载的原子气体到一个光晶格的适当的深度和调谐的物种间的吸引力，正好有一个原子的每个物种在一个被占领的晶格网站。我们提出的方案提供了一个大的增强偶极分子密度，即使在相对较高的温度下，并避免三体复合损失，防止晶格位置被三重占用。
2009-08-12 cond-mat.quant-gas
Ultracold dipolar bosons trapped in atomtronic circuits
本研究通过对角化扩展Bose-Hubbard哈密顿量，探讨了环形三阱势中少量极性玻色子的基态性质，发现偶极相互作用的各向异性及与局域相互作用的竞争导致不同基态，且纠缠依赖于粒子数，偶极相互作用可作为操控工具。
2024-06-12 cond-mat.quant-gas
Destabilization effect of exchange dipole-dipole interaction on the spectrum of electric dipolar ultracold Fermi gas
讨论了电偶极自旋为1/2的超冷费米子的自洽场方法。发现了电偶极相互作用中交换部分的贡献，从而得到了一个超越自洽场近似的偶极费米子模型。结果表明，电偶极费米子的交换相互作用依赖于系统的自旋极化。例如，对于自旋非极化系统，即所有低层量子态被两个自旋相反的粒子占据，电偶极交换相互作用等于零。当简并费米子的自旋极化率与自旋极化率相反时，每个量子态中有一个粒子，交换作用有极大值，这与偶极-偶极相互作用的自洽场部分相当。电偶极-偶极相互作用的自洽部分对集体激发谱有正的贡献，而电偶极-偶极相互作用的交换部分导致谱中的负项.在平衡极化和波传播方向之间的角度接近$π/2$时，频谱的全偶极部分变为负的。在几德贝量级的费米子的电偶极矩处，偶极部分大到足以超过费米压力，这表明存在不稳定性。
2014-12-12 cond-mat.quant-gas
Dipolar Dynamics for Interacting Ultracold Fermions in a Trapped Optical Lattice
利用含时密度矩阵重整化群方法，计算了具有限制阱的光晶格中相互作用费米气体在阱心突然位移后的输运性质.在吸引相互作用的制度，位移后的偶极运动可以分为欠阻尼振荡和过阻尼松弛，这取决于相互作用的强度。这些数值计算与实验结果是一致的。在该制度的排斥相互作用，我们预测的复苏的质心的振荡时，相互作用强度的增加。这一独特的特征可以被认为是光晶格中相互作用囚禁费米气体出现Mott平台的动力学特征。
2012-09-15 cond-mat.quant-gas
Wigner-localized states in spin-orbit-coupled bosonic ultracold atoms with dipolar interaction
研究了具有类Rashba自旋轨道耦合的玻色子偶极超冷少体系统中Wigner局域化现象的发生。我们表明，后者强烈增强的偶极-偶极相互作用的影响，允许达到维格纳本地化制度的偶极矩的强度远小于那些必要的自旋轨道自由的情况下。
2014-12-01 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Ultracold Dipolar Molecules Composed of Strongly Magnetic Atoms
在实验和理论相结合的努力，我们证明了一种新型的偶极系统的超冷玻色子偶极分子与大的磁偶极矩。我们的偶极分子是由强磁性玻色子铒原子样品在弱束缚Feshbach分子态中形成的。我们表明，超冷磁性分子可以携带非常大的偶极矩，我们演示了如何创建和表征它们，以及如何改变它们的方向。最后，我们确认，在准二维几何结构中的分子的弛豫速率可以减少通过使用偶极-偶极相互作用的各向异性，这种减少遵循一个普遍的偶极行为。
2015-11-23 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Differential Scattering and Rethermalization in Ultracold Dipolar Gases
在第一玻恩近似下导出了超冷原子和分子的微分截面的解析表达式，并与分波展开式一致.这些截面被应用于交叉维再热化的问题。引人注目的是，根据偶极子的极化方向，再热化的速率可以变化多达两倍。因此，各向异性偶极-偶极相互作用甚至可以对非简并超冷气体的行为产生深远的影响。
2013-12-10 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
The ground state of polaron in an ultracold dipolar Fermi gas
杂质原子浸入超冷原子费米气体中，由于杂质与费米子的相互作用，可以形成准粒子，即所谓的费米极化子。考虑三维均匀偶极费米气体作为介质，原子间偶极-偶极相互作用（DDI）使费米面变形为椭球形，利用Chevy型变分方法研究了费米极化子的基态性质：有效质量，粒子-空穴（p-h）激发的动量分布，阻力参数，以及杂质周围的介质密度变化。这些量显示出空间各向异性的方式，以反映的背景偶极费米气体的动量各向异性。在杂质质量和费米子质量相等的情况下，我们也给出了杂质-费米子相互作用的么正极限下极化子性质的数值结果。结果表明，当DDI强度从$0$增加到临界值附近时，极化子的横向有效质量和横向动量拖曳参数都趋于减小$ \sim 10\%$，而纵向有效质量和横向动量拖曳参数对DDI的依赖性很弱.
2021-04-09 cond-mat.quant-gas
Ultracold dipolar few-boson ensembles in a triple well trap
我们从少体从头算的角度研究了一维三势阱中超冷偶极玻色子的基态性质和隧穿动力学。我们的重点主要是在偶极玻色子的接触相互作用玻色子相比，独特的功能。观察到非常强的偶极相互作用形成井内定位。一般人口rearangement以及破碎和本地化的影响已被发现，强烈依赖于粒子数。两个粒子的能谱表现出避免交叉，导致几个不同的共振涉及不同的频带，即带间共振隧穿动力学。相应的机制进行了研究，其中包括对概率的研究，并进行本征态分析。
2012-12-19 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dipolar Collisions of Ultracold Ground-state Bosonic Molecules
超冷极性分子间的偶极碰撞是一个重要的研究课题，无论是从基本观点来看，还是从成功探索具有强和长程偶极相互作用的多体物理学的角度来看。在这里，我们报告的研究超冷基态钠铷分子之间的碰撞在电场诱导电偶极矩高达0.7 $\;$ D。我们观察到一个逐步增强的损失，由于越来越强的各向异性偶极相互作用引起的不同的分波之间的耦合。改变我们的样品的温度，我们发现很好的协议与理论损失率假设复杂的形成为主要的损失过程。我们的研究结果揭示了新的光在强偶极相互作用的存在下，复杂的分子碰撞的理解，也证明了多功能性的修改分子相互作用与电场。
2018-12-01 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
The physics of dipolar bosonic quantum gases
本文综述了玻色粒子组成的超冷气体的理论和实验研究的最新进展，除了超冷气体中通常起作用的短程各向同性接触相互作用外，玻色粒子还通过长程各向异性偶极-偶极相互作用。出现的偶极相互作用的具体属性强调，从平均场制度有效的稀释玻色-爱因斯坦凝聚体，达到的强相关制度的偶极玻色子在光晶格。
2009-05-04 cond-mat.quant-gas
Correlations of strongly interacting ultracold dipolar bosons in optical lattices
光晶格中强相互作用的偶极玻色子具有丰富的物理意义。随着长程玻色子-玻色子相互作用强度的增加，系统会过渡到不同的阶段：从超流体，通过莫特绝缘体到唐克斯气体，最终达到晶体状态。这些相位及其跃迁的特征可以通过实验检测的序参量明确地识别，最近在arXiv：1708.07409中描述。本文计算了一维光晶格中偶极玻色子的动量分布和归一化的Glauber关联函数，以表征它们的所有相位。为了理解整个相变的相关性的行为，我们首先调查的本征函数和本征值的单体约化密度矩阵的偶极相互作用强度的函数。然后，我们分析了实空间和动量空间的Glauber关联函数，从而获得了空间和动量分辨洞察这些量子相位的相干性。我们发现了一个有趣的结构的非本地相关性，独立于其他系统参数，揭示了系统的相变。特别是，同步动量离域的空间本地化伴随着密度相关岛屿的形成。此外，我们的研究表明，通过操纵晶格的深度，可以精确控制位点间的相关性，而位点内的相关性仅受改变偶极相互作用强度的影响。
2018-06-15 cond-mat.quant-gas
Correlations of quasi-2D dipolar ultracold gas at finite temperatures
本文利用经典场近似研究了有限温度下的准二维偶极气体。该方法，已经用于接触相互作用的气体，在这里扩展到样品与弱相互作用的长程原子间势。我们目前的实验与铬[物理修订版A 84 053601（2011）]系统的统计特性，并比较它们与原子的统计与较大的磁偶极矩。发现与颗粒损失有关的三阶关联函数显著增强。
2013-04-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
Mixed triplet and singlet pairing in multicomponent ultracold fermion systems with dipolar interactions
研究了多组分超冷偶极分子体系库珀配对问题的对称性。偶极各向异性为三重态和单重态库珀配对提供了一种自然和稳健的机制，使相互作用强度达到一级。对于纯偶极相互作用，三重$p_z$样极性配对是最主要的。短程吸引相互作用可以增强单重态配对，使其与三重态配对接近简并。我们指出，这两个配对通道可以通过发展$\pm\fracπ{2}$的相对相位来混合，从而自发地打破时间反演对称性。我们还建议在其他系统中的这种混合的三重态和单重态配对的可能性。
2010-01-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Ultracold Gas of Dipolar NaCs Ground State Molecules
我们报道了玻色子NaCs分子通过受激喇曼绝热通道在其绝对振转基态的产生。我们在300（50）nK的温度和$1.0(4) \times 10^{12}$ cm $^{-3}$的峰值密度下产生具有多达22，000个偶极NaCs分子的超冷气体。我们展示了全面的量子态控制，准备在一个特定的电子，振动，转动，和超精细状态的分子。利用NaCs的永久电偶极矩的可调性和强度，我们诱导了高达2.6 D的偶极矩。NaCs分子的偶极系统是唯一适合探索偶极量子物质中强相互作用相的系统。
2022-06-01 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Observation of resonant dipolar collisions in ultracold $^{23}$Na$^{87}$Rb rotational mixtures
报道了超冷玻色子$^{23}$ Na $^{87}$ Rb分子转动态混合物中偶极碰撞的研究.处于相反宇称的旋转状态的分子之间的大的共振偶极-偶极相互作用对它们的碰撞带来显著的修改，即使当不存在电场时。在这项工作中，这种效果是通过测量显着增强的两体损失速率常数的混合物。此外，偶极相互作用强度可以通过制备不同转动能级的NaRb混合物来调节。当转动能级组合不是最低能量时，也观察到超精细变化碰撞的贡献。我们测得的损耗速率常数与量子密耦计算，我们也提出了充分的细节是在很好的协议。
2020-12-22 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Ultracold dense samples of dipolar RbCs molecules in the rovibrational and hyperfine ground state
利用受激喇曼绝热通道（STIRAP）技术，在全核超精细态控制下，制备了87 Rb 133 Cs分子振转基态的超冷致密俘获样品，效率达90%.我们观察到的超精细变化碰撞时，磁场斜坡，使分子不再处于超精细基态。跃迁频率随外加电场的二次移动表明了RbCs基态分子的强偶极性。我们的结果为实现超冷分子稳定玻色偶极量子气体开辟了前景。
2014-11-19 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Bose-Einstein condensate of ultracold sodium-rubidium molecules with tunable dipolar interactions
本文报道利用双微波屏蔽抑制损失并结合高效蒸发冷却，首次实现基态钠铷极性分子的玻色-爱因斯坦凝聚，并通过调节偶极相互作用观察到气相和量子液滴相，为强偶极量子物质与长程多体系统模拟开辟新途径。
2025-08-28 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Ultracold Dipolar Gases in Optical Lattices
本教程是一个理论工作，我们在其中研究超冷偶极玻色子气体的物理在光晶格。这种气体由玻色子原子或分子组成，它们通过偶极力相互作用，并且被冷却到量子简并温度以下，通常在nK范围内。当这种简并量子气体被加载到由激光的驻波产生的光晶格中时，会发生新的物理现象。这些系统实现扩展的哈伯德型模型，并可以被带到一个强相关的政权。这些气体的物理性质，占主导地位的远程，各向异性偶极-偶极相互作用，使用平均场近似，和精确的量子蒙特卡罗技术（蠕虫算法）进行了讨论。
2011-03-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Magnetically tunable electric dipolar interactions of ultracold polar molecules in the quantum ergodic regime
本研究利用转动与核自旋的超精细相互作用，实现了对基态碱金属二聚体分子电偶极相互作用等性质的广泛磁控，为量子模拟与传感提供了连续调节分子间相互作用的方法。
2024-01-10 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Many body population trapping in ultracold dipolar gases
相互作用的偶极子系统对于理解多体物理学是至关重要的。偶极子之间的相互作用是{ \it各向异性}和{ \it长程}。虽然前者可以观察到丰富的影响，由于不同的几何形状的系统，长距离（$1/r^3$）的相互作用导致偶极子和挫折之间的强相关性。实际上，晶格中的相互作用偶极子形成具有强相关性和奇异性质的范例系统，其在量子信息技术中具有可能的应用，并且作为凝聚态物理、材料科学等的量子模拟器。值得注意的是，由于足够强的偶极子-偶极子相互作用的相互作用诱导的多带激发的扩散，这样的系统非常难以建模。在这篇文章中，我们开发了一个一致的理论模型，相互作用的极性分子在晶格中应用电离理论的概念和思想，使我们能够包括高激发布洛赫带。此外，通过涉及量子光学的概念（布居捕获），我们表明，可以诱导挫折和工程师的奇异状态，如Majumdar-Ghosh状态，或矢量手征状态在这样的系统。
2014-04-17 cond-mat.quant-gas
Strongly interacting ultracold polar molecules
本文综述了偶极分子强相互作用体系的研究进展。异质结分子具有大的和可调的电偶极矩，这引起长程和各向异性的偶极-偶极相互作用。具有长程相互作用的偶极分子的超冷样品为量子模拟和相关多体物理的研究提供了一个独特的平台。我们提供了一个介绍偶极量子气体的物理学，包括电和磁，并总结了多管齐下的努力，使偶极分子进入量子制度。详细讨论了近年来在实现和研究光晶格中极性分子强相互作用系统方面的实验进展，特别着重于相互作用自旋系统和非平衡量子磁性的研究。最后，我们简要讨论了强相互作用偶极分子研究的未来前景。
2016-07-12 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Electro-association of ultracold dipolar molecules into tetramer field-linked states
本研究提出利用超冷偶极分子的场束缚态，通过电场斜坡实现电缔合以组装弱束缚四聚体分子，为构建超冷多原子分子提供新途径。
2023-04-19 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Extreme Loss Suppression and Wide Tunability of Dipolar Interactions in an Ultracold Molecular Gas
本研究利用双微波修饰实现超冷基态分子气体两体与三体损失的极端抑制，并在宽范围内连续调节偶极长度，为强偶极量子液体研究奠定基础。
2025-05-13 cond-mat.quant-gas physics.atm-clus physics.atom-ph
Self-Bound Droplets of Ultracold Dipolar Molecules under Tunable Double Microwave Shielding
Universitat Politècnica de Catalunya（加泰罗尼亚理工大学）
研究强相互作用的NaCs极性分子在双微波屏蔽势下的玻色 - 爱因斯坦凝聚体，用基态路径积分蒙特卡罗方法分析其基态及结构与椭圆率角$\xi$的关系，得到与实验对比的结果，符合分子间势预期对称性。
2026-07-08 cond-mat.quant-gas
Resonances in ultracold dipolar atomic and molecular gases
一个以前开发的方法的数值处理的两个粒子被限制在一个有限的光学晶格势和相互作用通过任意各向同性的相互作用势已被扩展到包括一个额外的各向异性偶极-偶极相互作用。研究了两个受限粒子的模型短程Born-Oppenheimer势和偶极-偶极相互作用的相互作用。偶极-偶极相互作用强度的变化导致不同的共振现象。在谐波约束势中，某些共振表现出与$s$波散射共振的相似性，而在非谐波捕获势中，如光晶格中的非弹性约束引起的偶极共振发生。后者是由于外部约束的非谐性引起的相对运动和质心运动的耦合。
2014-12-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
Phase coherence in out-of-equilibrium supersolid states of ultracold dipolar atoms
超固体是物质的一个迷人的相，结合了超流体的全局相位相干性和固体的标志，例如平移对称性的自发破缺。最近，具有这种反直觉性质的状态已经在使用具有强偶极相互作用的超冷量子气体的实验中实现。在这里，我们研究了超固态对破坏全局相位相干性的相位激发的响应。在这些激发的创建后，我们观察到一个快速重建的全球相位相干性，这表明存在一个超流体流在整个样品和一个有效的耗散机制。我们能够确定一个定义明确的区域，在那里发生的rephasing，表明固体和超固相之间的相边界。我们的观察呼吁发展的理论描述，能够捕捉到最近发现的超固态量子物质的非平衡动力学。
2019-12-23 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Resonant dipolar collisions of ultracold molecules induced by microwave dressing
我们演示了微波敷料上的超冷，费米子${}^{23}$ Na ${}^{40}$ K基态分子和观察共振偶极碰撞的横截面超过三倍的$s$波幺正极限。这些碰撞的起源是接近分子的偶极子沿着分子间轴的共振排列，这导致了强烈的吸引力。我们解释我们的观察与一个概念上简单的两个国家的图片的基础上的康登近似。此外，我们进行耦合通道的计算，同意与实验观察到的碰撞率。虽然这里观察到的碰撞作为激光诱导的损失，微波敷料上的化学稳定的分子被困在盒电位可以使分子的强烈相互作用的偶极气体的创建。
2020-03-05 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Trapping ultracold dysprosium: a highly magnetic gas for dipolar physics
超冷镝气体的磁矩是碱金属原子的10倍，磁性最强的原子仅与铽相当，预计它将表现出许多迷人的碰撞动力学和量子偶极相，包括量子液晶物理。我们报告的第一个激光冷却和捕获的5亿Dy原子使用无再泵浦的磁光阱（MOT）和连续加载的磁约束，我们的特点的陷阱回收动力学玻色子和费米子同位素。在具有浸没开放电子f壳层的系统中进行了少数分波（100 uK至1 mK）范围内的第一次非弹性碰撞测量。此外，我们观察到不寻常的条纹内MOT <10 uK亚多普勒冷却原子。
2009-12-09 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Observation of Self-Bound Droplets of Ultracold Dipolar Molecules
该研究利用微波缀饰调控钠-铯分子BEC的偶极相互作用，在平衡与非平衡条件下观测到高密度自束缚液滴及1D到2D阵列转变。
2025-09-29 cond-mat.quant-gas physics.atm-clus physics.atom-ph
Ultracold Dipolar Gas of Fermionic $^{23}$Na$^{40}$K Molecules in their Absolute Ground State
我们报告创建一个超冷偶极气体的费米子$^{23}$ Na $^{40}$ K分子在其绝对振转和超精细基态。从弱结合Feshbach分子，我们证明了超精细分辨双光子转移到单重态${\rm X}^1Σ^+ |v{=}0,J{=}0\rangle$基态，相干桥接的结合能差为0.65 eV通过受激快速绝热通道。自旋极化，近量子简并分子气体显示寿命超过2.5秒，突出了NaK对两体化学反应的稳定性。施加均匀电场以诱导高达0.8德拜的偶极矩。随着这些进展，对$^{23}$ Na $^{40}$ K分子的强偶极费米气体的多体物理探索已进入实验阶段。
2015-05-03 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Study of the inter-species interactions in an ultracold dipolar mixture
本文通过实验与扩展Gross-Pitaevskii理论，研究铒-镝超冷混合物中偶极-偶极相互作用对种间相互作用的影响，并给出种间散射长度上下界，为探索偶极互溶-不互溶相图及量子液滴和超固态奠定基础。
2021-10-19 cond-mat.quant-gas quant-ph
Controlling the scattering length of ultracold dipolar molecules
通过对偶极分子的第一激发旋转态施加圆极化和轻微蓝失谐的微波场，可以在两个碰撞伙伴的入口通道中设计长距离浅势阱。随着外加微波交流场的增加，长程阱变深，并能支持一定数量的束缚态，从而使分子-分子散射长度由较大的负值变为较大的正值.我们采用了一维的方法，其中的分子被描述由一个重新缩放的旋转常数$\tilde{B} = B/s_{E_3} $，其中$s_{E_3}$是一个特征的偶极能量。我们发现，分子与$\tilde{B} > 10^8$是免疫任何淬火损失时，施加足够的交流场，弹性淬火过程的比例可以达到值以上$10^3$，和散射长度的值和符号可以调整。与超冷原子类似，控制分子散射长度的能力为超冷分子的丰富、强关联、多体物理学打开了大门。
2018-06-24 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Quantum-fluctuation-driven crossover from a dilute Bose-Einstein condensate to a macro-droplet in a dipolar quantum fluid
在一个联合的实验和理论的努力，我们报告的形成一个宏观液滴状态的超冷玻色子气体的铒原子与强偶极相互作用。通过精确调节s波散射长度低于所谓的偶极长度，我们观察到一个平稳的过渡的基态从一个稀的玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）到一个密集的宏观液滴状态的$10^4$原子。基于对集体激发和损耗特性的研究，我们定量地证明了量子涨落对超冷气体的稳定性远远超过了平均场相互作用所施加的不稳定阈值.最后，我们进行膨胀测量，显示正常的BEC朝着三维自约束状态的演变，并表明量子稳定和三体损耗之间的相互作用，在有限的散射长度引起最小的膨胀速度。
2016-07-22 cond-mat.quant-gas
Topological phonons in arrays of ultracold dipolar particles
物理系统中拓扑的概念与非局部序的存在有关，这种非局部序对一大类扰动不敏感。这为系统的行为带来了鲁棒性，并可作为开发新的容错应用程序的基础。我们讨论了如何设计和研究各种各样的拓扑相关现象的声子类集体模式阵列的超冷极化偶极粒子。这些模式是相干传播的振动激发，对应于粒子围绕其平衡位置的振荡，其存在于长程相互作用主导单粒子运动的区域中。我们证明，这样的系统提供了一个独特的和通用的工具，调查广泛的拓扑效应在一个单一的实验设置与选定的底层晶体结构，通过简单地控制通过外部极化场的取向的相互作用的各向异性。我们的研究结果表明，偶极粒子阵列提供了一个很有前途的统一平台，研究拓扑现象与声子模式。
2022-06-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Realizing multiband states with ultracold dipolar quantum simulators
该研究通过连续介质与晶格多体波函数重叠分析，刻画超冷偶极分子二维量子模拟器中的多带占据条件，并为实现区别于最低带模型的新型基态提供参数蓝图。
2025-01-08 cond-mat.quant-gas physics.atm-clus physics.comp-ph
Dipolar collisions of polar molecules in the quantum regime
超冷极性分子提供了探索量子气体的可能性，这些气体具有强的、长程的和空间各向异性的粒子间相互作用。这与超冷原子的稀释气体形成鲜明对比，超冷原子具有各向同性和极短距离或“接触”相互作用。极性分子的大电偶极矩可以通过外加电场来调节，这为超冷化学反应的控制、量子信息处理和新型量子多体系统的实现提供了独特的机会。尽管有大量的实验努力旨在观察偶极子对超冷分子的影响，但直到最近才达到足够高的密度。在这里，我们报告的观察偶极碰撞在超冷分子气体准备接近量子简并。对于一个适当的值的应用电场，我们观察到一个戏剧性的增加，由于超冷化学反应的费米KRb分子的损失率。我们发现，损失率有一个陡峭的幂律依赖于诱导的电偶极矩，我们表明，这种依赖性可以理解与一个相对简单的模型的基础上量子阈值定律的费米极性分子的散射。我们直接观察偶极相互作用的空间各向异性表现在偶极气体的热力学测量。这些结果表明，长程偶极相互作用可以用于电场控制化学反应速率在超冷极性分子气体。在所施加的电场中的大的损失率表明，创建超冷极性分子的长寿命系综可能需要限制在二维阱几何形状中以抑制吸引偶极相互作用的影响。
2010-01-16 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.gen-ph
Ultradilute quantum liquid of dipolar atoms in a bilayer
我们表明，超稀量子液体可以形成超冷玻色子偶极原子在双层几何形状。与以前实现的超稀液体相反，没有必要用额外的排斥短程势来稳定系统。所提出的系统的优点是偶极相互作用本身就足以产生自束缚态，并且不需要额外的短程电势来稳定。我们进行量子蒙特卡罗模拟，并找到一个丰富的基态相图，包含液体，固体，原子气体和分子气相之间的量子相变。液相的稳定机制是一致的，其中有效的二聚体-二聚体的吸引力是由一个有效的三-二聚体排斥平衡的微观情况。液体的平衡密度非常小，可以通过层间距离来控制。从状态方程中，我们提取了旋节密度，低于该密度，均匀系统会破裂成液滴。我们的研究结果提供了一个新的例子，在一个干净的和高度可控的设置二维相互作用的偶极液体。
2022-02-11 cond-mat.quant-gas
Spin-orbit coupled Fermi liquid theory of ultra-cold magnetic dipolar fermions
我们在最简单的两组分情况下研究了超冷磁偶极费米气体的费米液态，同时考虑了热力学不稳定性和集体激发。磁偶极相互作用在自旋-轨道同时转动下是不变的，但在自旋和轨道同时转动下都不是不变的。因此，相应的费米液体理论是内在的自旋-轨道耦合。这是磁偶极费米气体不同于电偶极费米气体的一个基本特征。朗道相互作用矩阵的计算和对角化的自旋-轨道耦合的总角动量J的分波通道。主要的热力学不稳定性在于铁磁性与铁磁序与J = 1+和自旋电流模式与J = 1-，其中+和-分别代表偶宇称和奇宇称，杂交的通道。一个奇异的传播集体模式被确定为自旋-轨道耦合的费米面振荡，其中费米面上的自旋分布表现出拓扑非平凡的刺猬配置。
2012-05-10 cond-mat.quant-gas
Bound-state-free Förster resonant shielding of strongly dipolar ultracold molecules
Department of Physics, Harvard University（哈佛大学物理系）
通过结合直流和微波电场，实现强偶极子超冷分子的无束缚态共振屏蔽，有效抑制碰撞损失，为实现长寿命分子简并气体提供新途径。
2026-01-29 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Liquid crystal phases of two-dimensional dipolar gases and Berezinskii-Kosterlitz-Thouless melting
液晶是介于晶体和液体之间的物质相。虽然经典的液晶已经被人们知道很长时间了，并且被用于电光显示器中，但是对于它们的量子对应物却知之甚少。越来越多的证据表明，量子液晶在包括高温超导体在内的许多电子系统中起着核心作用，但由于无序和其他复杂性，缺乏定量的理解。在这里，我们分析了二维偶极气体的量子相图，它表现出条纹，双极和超固相。我们计算的刚度常数确定的稳定性的条纹和条纹相，和熔化的条纹设置的拓扑缺陷的扩散进行了微观分析。我们的结果为这些阶段的临界温度表明，量子液体和超流相之间的相互作用的控制研究是在实验范围内的第一次，使用偶极气体。
2015-09-09 cond-mat.quant-gas
Quantum Simulation of Semiconductor Excitons in Ultracold Dipolar Fermi Gases
Heidelberg University（海德堡大学）；Harvard University（哈佛大学）；University of Warsaw（华沙大学）
受TMD半导体激子物理研究启发，研究冷原子系统中激子类似物形成。通过单组分费米子，预测冷原子激子存在，展示用晶格调制光谱观察及量子气体显微镜绘制波函数的方法，为模拟复杂电子态奠定基础。
2026-07-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Loss features in ultracold $^{162}$Dy gases: two- versus three-body processes
本文定量研究了超冷$^{162}$Dy气体低场下的损耗特征，区分了两体与三体主导过程，首次观测到$d$波Fano-Feshbach共振，并通过凝聚体膨胀行为将共振附近的尺寸变化归因于散射长度变化。
2023-10-17 cond-mat.quant-gas
Dipolar optimal control of entangled current states
Universitat de Barcelona（巴塞罗那大学）；Pontificia Universidad Católica de Chile（智利天主教 Pontificia 大学）
提出利用量子最优控制通过偶极相互作用在晶格环上生成纠缠循环态，仅用两个独立控制函数即可实现高保真度。
2026-07-30 cond-mat.quant-gas
Model for two-body collisions between ultracold dipolar molecules around a Förster resonance in an electric field
本研究提出一种单通道简单模型，描述电场中Förster共振附近超冷偶极分子的两体碰撞动力学，可复现已有的实验和理论结果，为超冷分子碰撞研究提供了全量子动力学之外的高效替代方法。
2022-04-06 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Experiments with interacting ultracold polar molecules
Durham University（杜伦大学）
该研究聚焦超冷极性分子实验，回顾二十年进展，重点关注超冷分子碰撞控制、偶极相互作用工程设计及光学晶格中新生量子模拟这三个关键主题，为量子科学实验提供了重要进展。
2026-07-29 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Stability of quasicrystalline ultracold fermions to dipolar interactions
本文研究准周期光晶格中超冷偶极费米子的稳定性，发现偶极相互作用可稳定中间相、压缩扩展相，并在强相互作用下产生类共振密度振荡，甚至无需准周期性即可实现局域化。
2025-08-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Liquid and crystal phase of dipolar fermions in two dimensions
本文用量子蒙特卡罗方法研究了零温下具有偶极相互作用的单组分费米气体的液相和晶相。偶极由垂直于运动平面的外场定向，产生纯排斥的1/r^3相互作用。在液相中，我们计算的状态方程的相互作用强度和其他相关的性能表征费米液体的行为：有效质量，在费米表面和对关联函数的不连续性的函数。在高密度区，我们计算了Wigner晶相的状态方程和液固一级相变的临界密度。接近冻结密度，我们也搜索的条纹相的存在，但这样的阶段是从来没有发现是积极有利的。
2012-06-18 cond-mat.quant-gas
Quantum simulator of link models using spinor dipolar ultracold atoms
本文提出了一种利用自旋偶极超冷原子气体在二维晶格中模拟量子链路模型的方案，通过两种方法推导模型参数并探讨了向三维扩展的细节。
2023-03-28 cond-mat.quant-gas hep-lat hep-th
Heavy-fermion valence-bond liquids in ultracold atoms: Cooperation of Kondo effect and geometric frustration
我们分析了近藤晶格中重费米液体和几何挫折共存的微观机制。我们考虑了一个几何阻挫的周期Anderson模型，并证明了当只有局域{ \it单重态参与低能物理时，在极强阻挫极限下轨道涨落是如何导致近藤屏蔽相的.我们还提出了一种利用$SU (3)$对称碱土金属冷原子实现和研究这种奇异态的装置。
2015-07-16 cond-mat.quant-gas
Accuracy of quantum simulators with ultracold dipolar molecules: a quantitative comparison between continuum and lattice descriptions
本研究定量比较了光学晶格中一维偶极玻色气体的连续描述与单带Bose-Hubbard晶格模型，发现在强DDI和高密度下连续系统无法重现晶格模型，需引入双带Hubbard模型减少偏差，为偶极量子模拟器校准提供指导。
2022-12-09 cond-mat.other cond-mat.quant-gas quant-ph
