Effects of dipole-dipole interaction between cigar-shaped BECs of cold alkali atoms: Towards inverse-squared interactions
结果表明,雪茄状玻色-爱因斯坦凝聚体中Wannier模间的偶极-偶极耦合被显著增强,而短程耦合被强烈抑制。因此,偶极-偶极相互作用可以成为超冷碱金属玻色原子之间的主要相互作用。在雪茄形BEC的长长度限制下,所得到的有效一维模型具有有效的平方反比相互作用势,即Calogero-Sutherland势,它在当代物理学的许多领域中起着基础作用;但它的直接实验实现长期以来一直是一个挑战。我们提出在超冷碱金属玻色原子中实现Calogero-Sutherland模型,并研究偶极-偶极相互作用的影响。
2014-07-09 cond-mat.quant-gas
From cold Fermi fluids to the hot QGP
强耦合量子流体有不同的形式,包括超冷费米气体或极热夸克-胶子等离子体的微小液滴。虽然系统的温度相差许多数量级,但它们表现出类似的几乎无粘性流体动力学行为。在这项工作中,我们总结了一些最近的理论发展,以更好地理解这一性质的冷费米气体和附近的么正性。
2017-05-24 cond-mat.quant-gas nucl-th
Heavy-Light Few Fermion Clusters at Unitarity
我们研究了两个,三个和四个重费米子与一个轻费米子通过短程相互作用的物理。四粒子玻色Efimov态已经被实验证明是重要的,也是重要的理论研究的主题。类似的费米子系统目前正在研究中。我们发现,与一些简单的相互作用的四粒子和五粒子状态崩溃的相互作用范围在较小的质量比比的三体状态,也之前较大的集群可以崩溃。这些状态和它们的激发可以在冷原子实验中进行研究,为多体物理学中少体系统的作用提供独特的见解。
2010-06-27 cond-mat.quant-gas nucl-th
Dissipative superfluids, from cold atoms to quark matter
给出了超流体中耗散过程的一些结果。我们专注于费米子超流性和限制我们的分析声子的贡献,体粘度,剪切粘度和热导率。在足够低的温度下,声子的输运系数的主要贡献,如果所有其他的低能量激发的系统是带隙的。我们首先考虑一个接近幺正极限的冷费米原子系统。然后,我们转向夸克物质的超流相,它可以在重子密度很高的情况下实现。
2009-10-22 cond-mat.quant-gas hep-ph
Unitarity in periodic potentials: a renormalization group analysis
我们探讨了相互作用的费米子晶格系统的普适性质,主要集中在从吸引相互作用的配对相关的发展。利用重整化群,我们确定了大量的不动点,并表明它们对应于多个通道中的共振散射。有限密度带绝缘体中的配对共振发生在布里渊区中不同相干波矢处的准粒子和准空穴之间。这使得BCS-BEC交叉解释库珀和粒子-空穴配对。我们表明,在二维的逃逸流相关的吸引力相互作用导致带电玻色子为主的低能量动力学的绝缘状态,和超流体的玻色子平均场或XY普适性类的转变。类似的现象在更高的维度被限制在强耦合的限制,而在弱耦合的过渡是在对破缺BCS类。这里讨论的模型可以实现与超冷气体的碱金属原子调谐到一个广泛的费什巴赫共振在光晶格,使实验研究的配对相关的绝缘体,特别是在其普遍制度。反过来,这些简单而易处理的模型捕捉出现的波动驱动的超导转变的费米子系统,这是感兴趣的背景下,高温超导体。
2012-06-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Dynamics of a quantum quench in an ultra-cold atomic BCS superfluid
研究了超冷原子BCS超流体在对相互作用逐渐减弱的情况下向BCS超流体-费米液体量子临界点移动的动力学过程。我们分析了BCS超流如何脱离平衡态,并表明非平衡能隙和库珀对大小反映了临界性质的转变。我们观察到三个阶段的演变:绝热的库珀对的大小是成反比的平衡间隙,弱非平衡,它是成反比的非平衡间隙,和强烈的非平衡,它从平衡和非平衡间隙。这些现象应该刺激未来的非平衡超冷原子BCS超流体的实验表征。
2010-12-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
First Principles Prediction of the Landau Parameter for Fermi Liquids near the Unitarity Limit
本文探讨了冷费米子系统在临界温度以上接近么正性时的行为。当我们远离幺正性时,通过减小散射长度,费米海自发破缺薛定谔对称性而产生的戈德斯通玻色子(Goldstone boson)变得带隙。在低于这个能隙的能量下,准粒子之间的相互作用将由离壳介子交换产生的局域相互作用主导。反过来,量子质量可以通过异常匹配与系统扩展范围内的散射长度和接触参数相关。我们使用这个关系来预测s波朗道参数为$f=\frac{4πa (2ε(p_F)-p_F^2/m_\star)^2 m}{3p_F^4 \tilde{C}(a)}$,其中$a$是散射长度,$m$是原子质量,$m_\star$是可以从热容中提取的有效质量,而$\tilde {C}(a)$是无量纲接触参数。该预测的有效性范围(在等式中给出)(21))由接触参数和费米速度的值决定,而接触参数和费米速度取决于散射长度。预期其在高于$k_F a \sim 1$的范围内有效,但实际窗口将取决于上述参数的值。给出了$f$的这一结果,我们预测了压缩性,自旋磁化率和准粒子寿命。
2023-02-24 cond-mat.quant-gas hep-ph hep-th
Static response, collective frequencies and ground state thermodynamical properties of spin saturated two-component cold atoms and neutron matter
基于s波散射长度$a_s$、有效射程$r_e$和幺正气体极限,利用密度泛函理论(DFT)计算了处于或接近幺正态的冷原子和中子物质的基态性质和静态响应.在冷原子中,当有效射程可以忽略时,我们证明了用密度泛函理论得到的压力、化学势、压缩模量和声速与实验观测或精确的理论估计是一致的。得到了均匀无限大系统的静态响应,并分析了有效范围对响应的可能影响。中子物质不同于幺正气体,这是由于非无限的散射长度和影响所有物理量以及静态响应的有效射程的显著影响。特别是,我们表明,中子物质,后者最近获得的响应在辅助场扩散蒙特卡罗(AFDMC)可以定性再现时,p波的贡献被添加到功能。我们的研究表明,AFDMC的精确静态响应和自由气体响应之间的密切相似性可能源于有效范围和p波贡献的$a_s$效应的补偿。最后,我们考虑了原子或中子液滴在各向异性阱中的动力学响应。在流体力学体系和多方状态方程的假设下,得到了冷原子径向和轴向集体频率的合理描述。按照类似的策略,我们估计各向异性陷阱中的中子滴的等效集体频率。
2018-01-08 cond-mat.quant-gas nucl-th
Spin measurements and control of cold atoms using spin-orbit fields
我们表明,通过在冷原子系统中开启自旋轨道相互作用,经历与外场的塞曼耦合,例如,在玻色-爱因斯坦凝聚体中,可以模拟旋进自旋量子测量。根据实现,测量可以访问遍历和芝诺制度,而{的时间依赖}的自旋的退相干可以从高斯变化到反分数幂律。测量的反作用形成了原子密度的时间和坐标依赖的轮廓,导致其平移,自旋依赖的碎裂和干涉图案的出现。
2014-05-24 cond-mat.quant-gas quant-ph
Neural-network quantum states for ultra-cold Fermi gases
本文提出基于Pfaffian-Jastrow和消息传递反流变换的神经网络量子态,高效编码配对关联,以更低基态能量超越扩散蒙特卡洛,并利用迁移学习加速训练,为研究超冷费米气体BCS-BEC交叉提供新策略。
2023-05-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas nucl-th
First Principle Predictions for Cold Fermionic Gases Near Criticality via Critical Boson Dominance and Anomaly Matching
本文利用基于临界玻色子交换和伸缩反常匹配的有效场论,对幺正极限附近的冷费米气体的压缩率和磁化率给出了解析预测,并在有效场论适用窗口内与数值模拟高度吻合。
2024-09-27 cond-mat.quant-gas hep-ph hep-th
Second-order hydrodynamics for fermionic cold atoms: Detailed analysis of transport coefficients and relaxation times
利用重整化群方法,详细推导了带外力的Boltzmann方程的二阶(局部)流体力学解。在这种方法中,我们忠实地解决玻尔兹曼方程提取流体动力学没有求助于任何Antoplasty。我们的方法不仅导出了与Chapman-Enskog方法相同形式的所有输运系数的微观表达式,而且导出了物理上自然解释的粘性弛豫时间$τ_i$的微观表达式。作为一个例子,我们应用我们的微观表达式定量地计算了冷费米子原子的输运系数和弛豫时间,其中碰撞项中的跃迁几率以$s$波散射长度$a_s$的形式给出。因此,我们讨论的量子统计效应,温度依赖性,和散射长度的依赖性的一阶输运系数和粘性弛豫时间:它表明,随着温度降低,输运系数和弛豫时间迅速增加,因为泡利原理有效地发挥作用。另一方面,当$a_s$增加时,这些量减少,并且由于强耦合而在么正性处变得非常小。数值计算表明,在弛豫时间近似下导出的、在大多数文献中几乎毫无根据地使用的关系式$τ_π=η/P$是很好地满足的,而热导率弛豫时间的类似关系式$τ_J$只是近似地满足,但有相当大的误差。
2016-04-25 cond-mat.quant-gas nucl-th physics.flu-dyn
Short-distance and short-time structure of a unitary Fermi gas
我们考虑了么正费米子的算子乘积展开。我们计算了远离单粒子峰的大频率和波数下的动态结构因子S(q,w)。由Tan接触参数确定了S(q,w)的整体正规化,得到了S(q,w)对q和w的依赖关系的封闭解析形式.我们还发现能量沉积到系统中的小,快速变化的逆散射长度。
2010-03-28 cond-mat.quant-gas hep-th nucl-th
Effect of photoions on the line shapes of the Förster resonance and microwave transitions in cold rubidium Rydberg atoms
在磁光阱中进行了Rb(37 P)+Rb(37 P)-> Rb(37 S)+Rb(38 S)的Förster共振谱和Rb原子里德伯态间的微波跃迁光谱实验。在一般条件下,所有谱线的线宽均为2-3 MHz,与原子间相互作用时间或原子与微波辐射的相互作用时间无关,但最终的共振宽度应由相互作用时间的倒数来确定。对实验条件的分析表明,谱线展宽的主要来源是宽带脉冲激光激发初始里德堡态时,冷光离子产生的不均匀电场。使用一个额外的电场脉冲,在激光脉冲后迅速去除光离子,导致微波和福斯特共振的大幅缩小。本文分析了冷里德伯原子谱线展宽的各种来源。
2012-02-10 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph