Quantum-tunneling dynamics of a spin-polarized Fermi gas in a double-well potential
研究了零温和有限温下双势阱中一维自旋极化费米子气体的精确动力学。尽管该系统是由非相互作用的费米子组成的，但它的动力学可能相当复杂，在隧穿过程中显示出强烈的非周期性时空模式。将这些结果推广到零温下自旋极化费米子与自陷玻色-爱因斯坦凝聚体（BECs）相互作用的混合物中。在这种情况下，我们表明，费米子动力学仍然定性地类似于在没有BEC的情况下观察到的，但与拉比频率的费米子激发态明确取决于玻色子的数量和玻色子-费米子相互作用强度。由此提出了利用费什巴赫共振控制量子费米子动力学的可能性。
2010-01-26 cond-mat.quant-gas
Shallow Trimers of Two Identical Fermions and One Particle in Resonant Regimes
我们考虑两个全同费米子在p波通道中的相互作用。每个费米子也与另一个粒子在s波共振附近相互作用。我们发现，除了Kartavtsev-Malykh通用三聚体状态产生的s波粒子费米子相互作用，费米子-费米子p波相互作用诱导一个或两个浅三聚体在一个大的域的控制参数，包括一个平均制度，基态三聚体存在的情况下，在任何质量比之间的费米子和粒子的二聚体。从这项工作中出现的低能量参数的相互作用的三聚体光谱的一个通用的图片。
2022-03-25 cond-mat.quant-gas
On the interaction constant measurement of polarized fermions via sound wave spectra obtained from hydrodynamics with the pressure evolution equation
流体动力学方程通常由连续性方程和欧拉方程约束。然而，帐户的分布函数的较高的时刻给出了更好的描述的动力学性质。由此导出了自旋极化简并费米子的压力张量演化方程。此外，它被发现，压力张量进入相互作用项推广的p波相互作用的欧拉方程。因此，PTEE允许在欧拉方程中给出更准确的相互作用的描述。接下来，计算PTEE的相互作用。将该模型应用于均匀费米子和囚禁费米子中的小振幅体集体激发，提出了极化费米子相互作用常数的实验测量方法。它表明，在动量空间中的各向异性揭示在各向异性方向和垂直方向上的压力的差异导致的相互作用常数的检测方法。
2019-12-02 cond-mat.quant-gas
Bosonic bright soliton in the mixture of repulsive Bose-Einstein condensate and polarized ultracold fermions under influence of the pressure evolution
排斥性玻色-爱因斯坦凝聚体，其中短程相互作用由相互作用半径包含到三阶，证明了在一个狭窄的参数范围内存在亮孤子。本文研究了玻色子-费米子混合体中的孤子，其中自旋为1/2的费米子被认为是在全自旋极化的情况下。费米子通过玻色子-费米子相互作用的影响被认为是由相互作用半径的三阶。费米子本身考虑流体力学模型，包括压力演化方程。费米子之间的相互作用被认为是。相互作用半径的第一阶在欧拉方程和压力演化方程中的贡献为零，但相互作用半径的第三阶在这两个方程中的贡献为非零。排斥（吸引）玻色子-费米子相互作用产生亮（暗）费米子孤子。
2020-03-27 cond-mat.quant-gas
On the ground-state energy of a mixture of two different oppositely polarized fermionic gases
本文报道了对极性相反的$N_a$自旋$1/2$费米子$a$（质量为$m_a$）和$a_0$自旋$1/2$费米子$b$（质量为$m_b$）（$ρ=N/V$，$N=N_a+N_b$）的混合物的基态能量的阶$(k_{\rm F}a_0)^2$修正的计算结果。它表明，结果的文件\cite{FraPil}，其中相同的修正已完全数值计算，使用更传统的方法，可以很容易地和半解析再现使用有效场理论技术。
2021-11-29 cond-mat.quant-gas
Tunneling of polarized fermions in 3D double wells
我们研究了三维双势阱中自旋极化费米气体的隧穿，着重于从两个势阱中粒子数不平衡的初始态开始的时间动力学.虽然费米子在不同的双峰的双井隧道具有不同的频率，我们指出，（不相干）振荡的大量粒子可以出现，作为横向自由度的存在的结果。估计的双重结构和占领的横向本征态的一个现实的实验装置提供。
2013-07-25 cond-mat.quant-gas
Resonant invisibility with finite range interacting fermions
研究了有限程相互作用下一维晶格上两个自旋相反的费米子的本征态。本征态被投影到非相互作用情况下的Fock本征态集合上。我们发现了对称本征态的反共振，当满足相应的选择规则时，它消除了两个对称Fock态之间的相互作用。
2011-06-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Imbalanced Feshbach-resonant Fermi gases
我们提出了一个物种不平衡（“极化”）Feshbach共振费米气体的最新发展的概述。我们总结了这些系统的热力学的当前状态作为一个功能的费什巴赫共振失谐，极化和温度的相图。我们回顾了由物种不平衡驱动的跨BEC-BCS交叉到相分离、FFLO态、极化分子超流性和正常态的s波超流性的不稳定性。我们讨论了不同的模型和近似的这个系统，并比较他们的预测，目前的实验。
2010-04-15 cond-mat.quant-gas
Quantum phases of a two-dimensional polarized degenerate Fermi gas in an optical cavity
本文研究了二维极化简并费米气体在高精细度光学腔中的基态性质，该腔由具有可调参数的广义费米-迪克模型控制。通过求解与光子数相关的Bogoliubov-de-Gennes方程，我们发现了丰富的量子相位和相图，这些相位和相图与费米子-光子耦合强度、费米子-费米子相互作用强度和原子共振频率（有效塞曼场）密切相关。特别地，在不考虑费米子-费米子相互作用和原子共振频率较弱的情况下，我们发现了由两个费米面组成的正常相和超辐射相共存的混合相，并揭示了从正常相到超辐射相的一级相变.在中等的费米子-费米子相互作用和费米子-光子耦合强度下，我们预言了另一个超流相和超辐射相共存的混合相。最后，我们简要地讨论了如何在实验中检测这些预测的量子相位和相图。
2017-01-13 cond-mat.quant-gas
Framework for Polarized Superfluid Fermion Systems
我讨论的优点和缺点的几个程序，一些已知的和一些新的，用于构建一个系统的平均场近似内的定态配对相关性和不等数量的自旋向上和自旋向下的费米子，使用两个化学势框架。特别是一个程序似乎有显着的物理优势，在文献中的计算框架。此外，该框架适用于研究具有任意大极化和任意总粒子数的强极化超流费米子系统。这些方法同样适用于正常系统。
2020-09-15 cond-mat.quant-gas nucl-th
Spin Polarized Non-Relativistic Fermions in 1+1 Dimensions
本文用蒙特卡罗方法研究了1+1维非相对论费米子自旋极化气体的热力学。本文的主要结果是，在与稀释简并费米气体有关的区域内，我们的作用对任何自旋极化都没有明显的符号问题。这个缺乏符号的问题，使我们能够研究有吸引力的自旋极化费米子非微扰自旋极化以前没有探索。对于一些参数值，我们验证了以前获得的结果，其中包括一个不受控制的步骤，如复杂的朗之万和/或分析继续从虚化学势的方法。对于其他人来说，更大的极化值，我们偏离了这些以前的结果。
2018-04-30 cond-mat.quant-gas hep-lat nucl-th
Crossover from collisionless to collisional spin dynamics of polarized fermions
研究了高温极限下囚禁极化费米气体的横自旋动力学。在非相互作用的无碰撞机制中，磁场梯度诱导集体自旋波振荡。在强相互作用碰撞区，动力学由自旋扩散控制。这两个极限已经在实验和理论上得到了广泛的研究，但它们之间的交叉却很少受到关注。本文利用量子玻尔兹曼方程研究了横向自旋动力学，并展示了在高温极限下，激发是如何从色散演化到扩散的。我们提供的解析解在两个限制制度，这与我们的数值结果吻合得很好。
2017-02-27 cond-mat.quant-gas
Quantum Monte Carlo Study of a Resonant Bose-Fermi Mixture
用固定结点扩散蒙特卡罗方法研究了零温下共振玻色-费米混合体。我们探讨了从弱到强的玻色子-费米子相互作用的系统，不同浓度的玻色子相对于费米子组件。我们专注于玻色子密度$n_B$小于费米子密度$n_F$的情况下，一个一阶量子相变被发现从一个状态与凝聚玻色子沉浸在费米海，费米-费米混合物的复合费米子和未配对费米子。我们得到了状态方程和相图，发现当$n_B$消失时，相分离区缩小到零。
2013-03-15 cond-mat.quant-gas
Third order corrections to the ground state energy of the polarized diluted gas of spin $1/2$ fermions
本文在有效场论框架下计算了自旋1/2费米子稀薄极化气体基态能量的三阶修正，结果以极化率的两个积分函数半解析表达，可用Mathematica数值求解。
2022-06-10 cond-mat.quant-gas
Numerical calculation of Green's function and momentum distribution for spin-polarized fermions by path integral molecular dynamics
最近，路径积分分子动力学（PIMD）被成功地应用于全同玻色子和费米子的模拟。Hirshberg等人在这项工作中，我们表明，PIMD可以发展到计算格林函数和提取自旋极化费米子的动量分布。特别地，我们表明PIMD计算的动量分布对许多量子系统有潜在的应用，例如费米-哈伯德模型中莫特绝缘体的冷原子模拟。
2022-04-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Scattering Hypervolume of Spin-Polarized Fermions
我们分析了三个相同的自旋极化费米子在零碰撞能量下的碰撞，假设任意的有限程势，并定义了相应的三体散射超体积$D_F$。散射超体积$D$是我们中的一位在2008年首次为全同玻色子定义的。它是两体散射长度的三体模拟。当三个费米子相距较远或一对费米子与第三个费米子相距较远时，渐近求解三体薛定谔方程，得到了波函数的两个渐近展开式.不同于玻色子的情形，$D$的长度是四次方，这里我们定义的$D_F$的长度是八次方。然后，我们分析了三个这样的费米子与动量$\hbar\mathbf{k}_1$，$\hbar\mathbf{k}_2$和$\hbar\mathbf{k}_3$在一个大的周期立方盒的相互作用能。由于$D_F$引起的能量偏移与$D_F/Ω^2$成比例，其中$Ω$是盒子的体积。我们还计算了自旋极化费米气体由于非零$D_F$引起的能量和压力的移动以及有限温度下自旋极化超冷原子费米气体的三体复合率。
2021-09-06 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Extended hydrodynamics of the degenerate partially spin polarized fermions with the short-range interaction up to the third order by the interaction radius approximation
描述了一种通过微观模型推导对超冷费米子进行流体动力学描述的可能性。推导并比较了截断水动力模型。所有模型都是基于微观多粒子薛定谔方程。考虑了基于连续性和欧拉方程的最小耦合模型。推导了包含动量通量（压力演化）的独立动力学的扩展流体动力学模型。描述了自旋极化的影响。短程相互作用被认为是在各向同性的限制。相互作用被认为是由相互作用半径的三阶。因此，本文考虑了自旋为1/2的费米子的单流体模型和自旋为1/2的费米子的双流体模型。导出了体集体激发的谱，并对不同模型下的谱进行了比较。
2020-01-08 cond-mat.quant-gas
Three Identical Fermions with Resonant p-wave Interactions in Two Dimensions
通过对具有共振$p$ -波相互作用的三维费米子的场论计算，预言了一种新的结合能标度为$\ln|E_n|\sim-e^{3nπ/4}$的“超Efimov”态[Phys.Rev.Lett. \textbf{110}，235301（2013）]。然而，这些“超Efimov”状态的普遍性尚未被独立证明。在这封信中，我们通过超球形式研究了三费米子系统。在绝热近似下，我们发现在$p$波共振下，角动量态$\ell=\pm1$的低能物理性质主要依赖于由粒子间势细节决定的涌现无量纲参数$Y$的值.只有当$Y$恰好为零时，预测的“超Efimov”状态才存在。如果是$Y>0$，则束缚态的标度变为$\ln|E_n|\sim-(nπ)^2/2Y$，而如果是$Y<0$，则没有浅束缚态。
2014-08-07 cond-mat.quant-gas
One-dimensional two-component fermions with contact even-wave repulsion and SU(2) breaking near-resonant odd-wave attraction
考虑偶波通道（Yang-Gaudin模型）中具有接触相互作用的一维二组分原子费米气体，研究其中一个组分中SU（2）对称破缺近共振奇波相互作用的影响.从微观哈密顿量出发，利用玻色化技术导出了自旋自由度的有效场论。结果表明，在奇波相互作用的临界值有一个一级相变从一个相位与零总自旋和零磁化的自旋分离相的磁化局部不同于零。
2018-12-26 cond-mat.quant-gas
Pairing and condensation in a resonant Bose-Fermi mixture
我们用图解方法研究了单组分玻色子和费米子的混合物，玻色子-费米子耦合由Fano-费什巴赫共振调谐。随着耦合度的增加，玻色子-费米子配对关联的增加，玻色子凝聚温度逐渐降低，并最终在临界耦合度处消失。这样的量子临界点对粒子数不平衡的依赖很弱，玻色子密度消失时的临界点与强不平衡费米气体中的极化子-分子跃迁的临界点相吻合，从而连接了两个截然不同的物理系统。
2010-01-12 cond-mat.quant-gas
Spin-polarized fermions with $p$-wave interactions
我们研究了高密度（$10^{15}$ cm $^{-3}$）下${^6}$ Li原子的量子简并费米气体，观察了远离任何费什巴赫共振的弹性和非弹性$p$波碰撞. $P$ -波蒸发达到$T/T_F=0.42$的温度，这部分受到通过$p$ -波碰撞从高速到低速的能量缓慢转移的限制。通过交叉维热化，$p$波背景散射体积被确定为$\lvert V_p \rvert =(39^{+1.3}_{-1.6}a_0)^3$。$P$波偶极弛豫产生最低和最高超精细状态的亚稳混合物。
2020-09-13 cond-mat.quant-gas quant-ph
Ground state energy of the polarized diluted gas of interacting spin $1/2$ fermions
有效场论方法简化了费米子稀释气体的基态能量的微扰计算，使得在非极化系统的情况下，可以很容易地将经典结果重新推导到$(k_{\rm F}a_0)^2$阶（其中$k_{\rm F}$是系统的费米动量，$a_0$是$s$ -波散射长度），并（用更多的劳动）将其扩展到$(k_{\rm F}a_0)^4$阶。自旋$1/2$费米子的极化气体的基态能量的相应展开式在解析上（据我们所知）仅知道到$k_{\rm F}a_0$（其中$k_{\rm F}$代表$k_{{\rm F}\uparrow}$或$k_{{\rm F}\downarrow}$）阶。在这里，我们表明，同样的有效场论方法可以很容易地计算也阶$(k_{\rm F}a_0)^2$校正这一结果。
2021-08-14 cond-mat.quant-gas quant-ph
Thermal equation of state of polarized fermions in one dimension via complex chemical potentials
本文用非微扰方法计算了有限温度下一维空间中极化、吸引相互作用、非相对论性费米子的状态方程。我们显示的密度，自旋磁化，磁化率，和谭的接触的结果。我们比较了二阶维里展开，一个下一个领导阶晶格微扰理论计算，并解释我们的结果在配对相关。我们的晶格蒙特卡罗计算实现了一个虚构的化学电势差，以避免符号问题。对虚轴上的热力学结果进行解析延拓，得到实轴上的结果。我们专注于一个中间强耦合制度，并涵盖了广泛的温度和自旋不平衡。
2015-12-07 cond-mat.quant-gas hep-lat nucl-th
Collision of two spin polarized fermionic clouds
本文用玻尔兹曼方程模拟方法研究了两个自旋极化费米云在谐波势阱中的碰撞。正如在最近的实验中所观察到的，我们发现了三种不同的行为模式。对于弱相互作用，云相互穿过。如果相互作用增加，它们将以指数方式相互接近，对于强相互作用，它们将相互反弹数次。因此，我们证明，所有这些现象可以使用半经典碰撞方法再现，这些行为的变化与碰撞率的增加。然后，我们表明，云在反弹状态下的振荡是量子气体中不寻常情况的一个例子：集体模式（即自旋偶极模式和轴向呼吸模式）之间的非线性耦合，这种耦合是由碰撞引起的。我们还确定了反弹的频率作为平衡系统的最终温度的函数。
2011-08-30 cond-mat.quant-gas
Tuning the Tricritical Point with Spin-orbit Coupling in Polarized Fermionic Condensates
研究了具有布居不平衡的双组分原子费米气体在Rashba型自旋轨道耦合（SOC）作用下的行为。作为SOC和粒子数不平衡的竞争，有限温度相图显示出许多新的特征，包括超流态区域的扩展以及相分离和正常区域的收缩。对于足够强的SOC，相分离区消失，让位于超流状态。我们发现，随着SOC的增加，三临界点向低温、高磁场和高极化方向移动。
2011-10-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Effective-Range Dependence of Resonantly Interacting Fermions
利用密度泛函理论（DFT）在周期盒子中对酉费米气体的状态方程进行了从头算固定节点量子Monte Carlo（FNQMC）计算，得到了该状态方程的有效射程修正，并通过考虑几种两体相互作用证明了该修正的普适性.此外，我们发现，DFT是一致的最好的无偏QMC计算，分析结果，和实验测量的状态方程。我们还讨论了捕获系统的渐近有效射程修正，并给出了第一个具有正确渐近标度的QMC结果。
2012-11-15 cond-mat.quant-gas nucl-th
Quantum droplets in a resonant Bose-Fermi mixture
School of Physics and Astronomy, Monash University（莫纳什大学物理与天文学院）；Institut für Theoretische Physik, Universität Heidelberg（海德堡大学理论物理研究所）
研究揭示了在强相互作用下，玻色-费米混合物中量子滴的自束缚现象及相分离行为，表明一级量子相变在相图中的重要性。
2026-01-19 cond-mat.quant-gas
Feshbach resonant scattering of three fermions in one-dimensional wells
本文研究了在接近s波费什巴赫共振的一维光晶格中40K冷原子系统的弱隧穿极限。我们在一个双通道模型中计算了三个原子在晶格的一个位置上的局域谱。我们的结果表明，对于这个一维系统，单通道和双通道模型将不同接近费什巴赫共振，虽然这两个理论将收敛在强Feshbach耦合的限制。我们还发现了三原子单阱的低能谱中的能级交叉，这可能导致多阱光晶格的量子相变。我们讨论了系统对非均匀密度相的稳定性。
2009-04-22 cond-mat.quant-gas
From resonantly interacting fermions with effective range to neutron matter
提出了一种适用于任意大负散射长度的强相互作用费米子的密度泛函理论。该泛函只有两个直接固定的参数来再现幺正气体的普适性质：所谓的“伯奇参数”$ξ_0$和一个参数$η_e$，该参数与在无限散射长度$a$下有效范围$r_e$的可能影响有关。使用最新的量子蒙特卡罗（QMC）估计这两个参数，它表明，功能正确地再现实验测量的相互作用费米系统不仅在幺正性，但也远离这个限制在很宽的范围内的$(ak_F)^{-1}$值。应用该泛函得到了包含$r_e$影响的Tan接触参数的表达式。最后应用于中子物质。它表明，最近的QMC结果是很好地再现。
2016-08-30 cond-mat.quant-gas nucl-th
Resonant light enhances phase coherence in a cavity QED simulator of fermionic superfluidity
腔QED实验是由光子介导的相互作用支持的物质非平衡相的天然宿主。在这项工作中，我们考虑一个腔QED模拟BCS模型的超流性，通过研究制度，腔光子作为动力学自由度，而不是仅仅介体的相互作用，通过虚拟过程。我们发现，增强的长时间的相干性淬火后，每当腔频率调谐到与原子的共振。我们讨论了这是如何相当于增强非平衡超流性和突出的相似之处，最近在固态量子光学研究的类似现象。我们还讨论了在实验中观察到这种增强的共振配对的条件，包括光子损失和非均匀耦合的影响，在我们的分析。
2022-02-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
The BCS gap equation for spin-polarized fermions
研究了自旋上、下态布居数不等的费米气体的BCS带隙方程。对于$\cosh(δ_μ/T) \leq 2$，与$T$的温度和$δ_μ$的化学电势差，非平凡的解决方案的存在性的问题可以减少到一个线性算子的光谱特性，类似于非极化的情况下，以前在\cite{FHNS,HHSS,HS}研究。然而，对于$\cosh(δ_μ/T) > 2$，相图更为复杂。我们推导出了临界温度的上、下界，并研究了它们在小耦合极限下的行为。
2011-07-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con math-ph
One-dimensional model of chiral fermions with Feshbach resonant interactions
研究了零温下两类一维线性色散费米子通过s波费什巴赫共振相互作用的模型。虽然这个模型被认为是可积的，但它具有以前没有研究过的新特性。在这里，我们提出了一个精确的解决方案的基础上的坐标Bethe Anglands。在无限共振强度的极限，我们称之为强相互作用极限，两种费米子表现为自由费米气体。在无限弱共振极限或弱相互作用极限下，气体可以根据失谐量、粒子的相对速度和粒子密度而处于不同的相态。当分子的运动速度比两种原子都快或慢时，原子的速度就会重整化，原子甚至可能变得非手性。另一方面，当分子速度介于原子速度之间时，系统可能表现为弱相互作用的Lieb-Liniger气体。
2017-07-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Scattering Hypervolume of Fermions in Two Dimensions
通过考虑三个自旋极化相同的费米子在零能量和零轨道角动量下碰撞的波函数，我们定义了二维费米子的三体散射超体积$D_F$.我们导出了当三个费米子相距很远或一对费米子和第三个费米子相距很远时，这种波函数的渐近展开式，并且$D_F$出现在这种展开式的系数中。对于弱相互作用势，我们利用玻恩展开式导出了$D_F$的近似公式。然后我们研究了由于$D_F$而导致的三个费米子在大周期区域内的能量移动。这个位移正比于$D_F$乘以费米子动量形成的三角形面积的平方。我们还计算了非零$D_F$引起的自旋极化二维费米气体的能移和压移以及自旋极化二维超冷费米气体的三体复合率。
2022-07-31 cond-mat.quant-gas quant-ph
Polarized fermions in one dimension: density and polarization from complex Langevin calculations, perturbation theory, and the virial expansion
我们计算了具有零程相互作用的一维费米子的有限温度密度和极化状态方程，同时考虑了吸引和排斥机制。在巨正则系综的路径积分公式中，由于符号问题，有限的化学势不对称性使得这些系统对于标准的蒙特卡罗方法是难以处理的。虽然后者可以被删除在一个空间维度，我们认为一维的情况下，在目前的工作提供了一个有效的测试研究的高维同行。为了克服的符号问题，我们使用复杂的朗之万方法，我们在这里与其他方法进行比较：非线性极化研究，三阶微扰理论，和三阶维里展开。我们发现非常好的定性和定量协议在所有的方法在制度研究，这支持其有效性。
2018-04-26 cond-mat.quant-gas hep-lat nucl-th
Finite-temperature equation of state of polarized fermions at unitarity
本文用非微扰的方法研究了幺正费米气体在很宽的温度和自旋极化范围内的热力学。为此，我们使用复杂的Langevin方法，强耦合系统的第一原理方法。具体来说，我们显示的结果的密度状态方程，磁化强度和磁化率。在零偏振下，我们的结果与密度状态方程的最新结果和实验数据吻合得很好。在有限极化和低逸度下，我们的结果与三阶维里展开非常一致。在接近平衡极限的全量子力学体系中，超流性的临界温度似乎仅微弱地依赖于自旋极化。
2019-01-07 cond-mat.quant-gas hep-lat nucl-th
