Pair supersolid of the extended Bose-Hubbard model with atom-pair hopping on the triangular Lattice
本文系统地研究了三角晶格上三体约束下的原子跳跃和原子对跳跃的扩展玻色-哈伯德模型。利用大规模量子蒙特卡罗模拟研究了基态相图。我们发现,当改变原子跳跃和原子对跳跃的比例时,原子超流相与原子对超流之间存在连续的相变。然后,我们重点讨论了原子对跳跃、在位排斥和最近邻排斥之间的相互作用。在有排斥作用的情况下,我们观察到了由电子对跳跃驱动的莫特绝缘体和电子对超流体之间的一级跃迁。当最近邻排斥作用开启时,在小原子对跳跃区出现了3种典型的固相,填充量分别为2/3、1和4/3。在小的在位排斥作用下,发现了稳定的对超固相。这是由于三体约束和对跳跃,这本质上使模型成为准硬核玻色子系统。因此,对超固态的出现是基于有序-无序机制,通过这种机制,硬核玻色子避免了三角晶格上的经典挫折。除了粒子-空穴对称点以外,超固体对和超流体对之间的相变都是一级相变。我们比较的结果与那些通过平均场分析。
2012-08-31 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Supersolid phases of dipolar bosons in optical lattices with a staggered flux
本文给出了具有偶极相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)在具有交错磁通的光晶格中的理论平均场零温相图。除了均匀的超流,棋盘形超固体和条纹超固相,我们确定了几个超固相交错涡,这可以看作是超固相的偶极BEC和交错涡相的组合早期工作中发现的玻色子在光晶格与交错通量。通过允许不同的相位和密度上的四个网站的基本元格,更复杂的相位模式被发现。
2010-09-15 cond-mat.quant-gas
Three-body interacting dipolar bosons and the fate of lattice supersolidity
研究了具有局域二体和三体相互作用的光晶格中的偶极玻色子系统。利用平均场论方法,得到了具有排斥和吸引三体相互作用的扩展Bose-Hubbard(EBH)模型的基态相图.我们发现,额外的三体在位相互作用对相图有很强的影响,特别是对超固相。三体相互作用的正值导致密度大于1的间隙相的增强,通过减少超固体区域。然而,一个小的有吸引力的三体相互作用增强了超固相。
2016-11-09 cond-mat.quant-gas
Quantum and Thermal Transitions Out of the Pair-Supersolid Phase of Two-Species Bosons in Lattice
用量子蒙特卡罗方法研究了二维正方晶格中的两种玻色子。我们发现,物种间的吸引力和最近邻物种内排斥的结果在对超固相,在对角固体秩序共存的非对角对超流秩序。的量子和热转变的对超固相的特点。结果表明,从双超固相到双超流相存在直接的一级相变,没有中间区域。此外,成对超固体的熔化分两步进行。在加热时,首先通过KT转变破坏对超流体,然后通过伊辛转变熔化固体秩序
2012-06-15 cond-mat.quant-gas
Supersolid Devil's Staircases of Spin-Orbit-Coupled Bosons in Optical Lattices
我们研究了自旋轨道耦合玻色子在光晶格中超固体魔鬼阶梯的出现。本文研究了二维和三维赝自旋$1/2$玻色子通过局域自旋相关相互作用的相互作用。这些相互作用与自旋轨道耦合一起产生与晶格间距相称的长度尺度。这种可压缩性导致了超固体的魔鬼阶梯,具有分形豪斯多夫维数,它来自均匀的超流体相。我们表明,umklapp过程是必不可少的存在相称的超固体,没有他们的魔鬼的楼梯不存在。最后,我们强调我们的结果的一般性,建议实验,可以揭开这些不寻常的预测,并讨论潜在的应用程序的情况下,$^{87}$ Rb。
2022-01-14 cond-mat.quant-gas
Supersolid phases of bosons
本文综述了玻色子超固体相70年来的实验与理论研究进展,重点介绍超冷原子气体和光学晶格中的实现方式,并展望了未来研究方向。
2025-08-15 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
Mean-field and stability analysis of two-dimensional flowing soft-core bosons modeling a supersolid
软核玻色子系统是超固体最简单的模型之一,它同时具有非对角长程有序(玻色-爱因斯坦凝聚)和对角长程序(晶体有序)。虽然这个模型已经从不同的角度进行了研究,电流流动状态的稳定性的研究是缺乏的。求解Gross-Pitaevskii和Bogoliubov方程,我们得到了超流,超固体和条纹相的激发光谱。在激发光谱结果的基础上,我们提出了一个稳定相图,显示了每个阶段的亚稳超流状态的区域。
2012-09-17 cond-mat.quant-gas
Supersolid phases of Rydberg-excited bosons on a triangular lattice
最近的超冷里德伯激发原子实验表明,长程相互作用可以产生空间有序结构。在将里德伯原子装入光晶格的系统中观察晶相似乎也是可以实现的。在这里,我们调查一个玻色子模型的三角晶格适合描述这样的实验。基于玻色子动力学平均场论的数值模拟揭示了不同超固相的丰富相图。与正方形晶格几何形状的结果比较,在很宽的参数范围内显示出定性相似的结果,然而,在三角形晶格上,我们没有观察到棋盘超固体。与正方形晶格不同,三角形晶格上没有发现由跳跃幅度的增加引起的从均匀超流到超固体的相变。基于我们的研究结果,我们提出了一个直观的解释不同的超固相的性质。我们还提出了实验实现的参数。
2019-03-05 cond-mat.quant-gas
Quantum phase diagram for two species hardcore bosons in one-dimensional optical lattices with the resonantly driven Rabi frequency
我们提出了一个实验实现的时间周期调制拉比频率和建议的密度依赖跳跃的两个物种的硬核玻色子在一维光晶格。与以前的工作[Phys. Rev. Research { \bf 2},013275(2020)]不同,我们研究了第一共振区域中的效应。在有效哈密顿量中,只有当这些位置上的其他物种的密度差异为零时才发生物种内跳跃,而一旦相关密度差异变为非零,则允许物种间跳跃。在整数- $1$填充下,通过微扰分析和数值计算确定了有效哈密顿量的量子相图。我们发现,在主导$J_{1}$的极限下,系统成为一个双简并二聚态,并自发破缺平移对称性。$J_{0}$、$J_{1}$和固定的${\bar U}=1$的相互作用导致三条BKT转变线和一个三临界BKT点。用能级分光技术得到了精确的跃迁谱线。此外,还研究了它们的一般物理性质,包括电荷隙、中性隙、超流密度和二聚化强度。
2022-06-07 cond-mat.quant-gas
Condensate ground states of hardcore bosons induced by an array of impurities
本文提出从子哈密顿量本征态构造凝聚本征态的通用方法,发现局域在位势可诱导倏逝凝聚模式,并证明杂质阵列能在硬核玻色子中产生具有非对角长程序的精确凝聚基态。
2025-03-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Supersolid structure and excitation spectrum of soft-core bosons in 3D
利用平均场方法,研究了三维软核玻色子系统的零温结构和激发光谱,当相互作用强度的值有利于由FCC有序排列的原子纳米团簇组成的晶体结构时,系统的零温结构和激发光谱都是由原子的相互作用强度的值决定的.除了正常晶体的纵向和横向声子分支外,激发光谱还显示出与规范对称性破缺有关的软模,这表明固体具有部分超流特性。超固体的额外证据是由计算的超流分数,它显示了一个一阶下降,从1到0.4,在液体-超固体过渡和单调下降的相互作用强度参数的增加。讨论了超固体与均匀超流体共存的条件,并计算了典型固液界面的表面张力。
2013-09-11 cond-mat.quant-gas
Dynamic formation of supersolid phase in a mixture of ultracold bosonic and fermionic atoms
Polish Academy of Sciences(波兰科学院)
研究通过数值模拟发现,在强种间吸引力下,玻色-费米混合物可动态形成超流体相,通过激发谱中Goldstone模的出现验证了相变的存在。
2025-10-24 cond-mat.quant-gas
Quantum phases of hardcore bosons in two coupled chains: A density matrix renormalization group study
考虑了半填充一维晶格中两耦合链中的硬核玻色子,链内相互排斥,链间相互吸引。这可以映射到自旋为1/2的XXZ模型的耦合链上,链间存在铁磁耦合。利用密度矩阵重整化群方法研究了零温下硬核玻色子(及相关自旋模型)的各种相。除了通常的超流相和密度波相,链间玻色子的配对导致形成新的相,如对超流和强束缚对的密度波。我们讨论了可能的实验实现的背景下,冷偶极气体的相关阶段。
2015-06-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Lattice supersolid phase of strongly correlated bosons in an optical cavity
我们数值模拟了强关联超冷玻色子与高精细度腔场的耦合,由激光束在横向泵浦。假设在腔方向上添加一个弱经典光晶格,我们用广义玻色-哈伯德模型对该系统进行建模,并利用玻色动力学平均场论求解该模型。建立了完整的相图,其中除了超流和莫特绝缘体等常规相外,还包含两种新的自组织量子相:格子超固体和棋盘固体。在有限但较低的温度下,发现热波动增强自组织相的形成。我们表明,腔介导的长程相互作用可以产生稳定的晶格超固体和棋盘式的固体相,即使在政权的强烈的s波散射。在谐波陷阱的存在下,我们讨论这些自组织阶段的共存,相关的实验。
2013-05-22 cond-mat.quant-gas
Interaction driven topological phase transitions of hardcore bosons on a two-leg ladder
本研究探究双梯格上硬核玻色子的拓扑性质,发现最近邻二聚化相互作用可驱动拓扑相变,揭示了不同二聚化模式、梯格跃迁及相互作用对拓扑相的调控规律,并通过数值计算和Thouless电荷泵浦验证了相变特征。
2024-10-07 cond-mat.quant-gas
Supersolid with nontrivial topological spin textures in spin-orbit-coupled Bose gases
超固体是一种奇异的物质相,其特征是固体的对角长程序和超流体的非对角长程序共存。实现这样一个阶段的可能候选者之前已经被考虑过,包括具有长程相互作用的硬核玻色子和软核玻色子。在这里,我们证明了一个超冷原子凝聚的硬核玻色子接触相互作用时,可以建立一个超固相同时受到自旋轨道耦合和自旋相关的周期性势。这种超固相伴随着拓扑非平凡的自旋纹理,并通过分离的动量分布峰,这可以通过飞行时间测量检测到的信号。我们还讨论了可能性,生产和观察超固相的现实实验情况。
2015-01-20 cond-mat.quant-gas
Competing Supersolid and Haldane Insulator phases in the extended one-dimensional bosonic Hubbard model
半导体绝缘体是一个具有奇异非局域序参量的带隙相。它可能存在的参数范围,以及它如何与其他类型的秩序(如超固体秩序)竞争,仍然没有完全理解。利用随机格林函数(SGF)量子蒙特卡罗(QMC)和密度矩阵重整化群(DMRG)方法,数值研究了具有接触和近邻排斥作用的一维玻色哈伯德模型(BHM)的基态相图.我们发现,根据近邻接触相互作用的比例,该模型表现出电荷密度波(CDW),超流(SF),超固体(SS)和最近确定的Halflion绝缘(HI)相。我们表明,HI只存在于单位填充CDW波瓣的尖端,并且在很宽的参数范围内存在稳定的SS相位。
2013-04-08 cond-mat.quant-gas
Excitation spectrum and supersolidity of a two-leg bosonic ring ladder
本文考虑了一个受两个人工规范场约束的平面双格点环上的弱相互作用玻色子系统。已知该系统显示三个相,迈斯纳相,其中在没有横向电流的情况下在系统的边缘处携带粒子流,以非零横向电流为特征的涡旋相,以及以两个环的人口不平衡为特征的偏置阶梯相。我们用Bogoliubov近似确定了三个相的激发谱、动力学结构因子和对一阶关联函数的量子涨落修正。我们的分析揭示了超固体的功能,以及约瑟夫森模式,对应于有限环的异相模式。
2019-10-14 cond-mat.quant-gas
Defect-induced supersolidity with soft-core bosons
40多年前,Andreev、Lifshitz和Chester提出可能存在一种特殊的物质固相,由于自组装晶体的基态中形成零点缺陷,其微观成分可以无阻力地超流体流动。然而,在实验和理论上,仍然需要找到一个明确建立这种机制的物理系统。本文研究了具有有限程软核相互作用的二维玻色子的零温相图。对于低的颗粒密度,该系统被示出为具有固相,其中零点空位自发地出现,并通过晶体的颗粒的超流流动给米。这提供了第一个与Andreev-Lifshitz-Chester方案一致的缺陷诱导的连续空间超固体的例子。
2014-02-06 cond-mat.quant-gas
Supersolidity of cold-atom Bose-Fermi mixtures in optical lattices
我们研究了二维光晶格中无自旋玻色子和费米子的冷原子混合物。在嵌套费米面的存在下,玻色子可能会发展出一种迷人的超固体行为,其特征在于有限的超流密度以及空间密度波序。聚焦于三角形晶格几何结构,并结合一般的Landau-Ginzburg-Wilson方法和微观导出的平均场论,我们发现了一种具有Kagome型晶序的奇异超固相,其费米能带填充为$n_f = 3/4$。我们还解决了各向异性跳跃振幅的情况下,并显示条纹超固相出现在正方形和三角形晶格。对于弱相互作用,超固体与相分离竞争。对于强的种内和种间相互作用,费米子和玻色子的总数对应于每个位置的一个粒子,玻色子形成交替的莫特绝缘体基态。最后,对于混合物的$^{87}\text{Rb}^{40}\text{K}$和$^{23}\text{Na}^6\text{Li}$,我们表明,超固体可以观察到的温度范围内的正方形晶格几何形状。
2009-09-09 cond-mat.quant-gas
Hardcore bosons in a zig-zag optical superlattice
本文研究了一维光学超晶格中的硬核玻色子系统。玻色子被允许跳到最近的和下一个最近的邻居网站产生锯齿形的几何形状,我们得到的基态相图作为微观参数的函数,使用有限尺寸密度矩阵重整化群(FS-DMRG)方法。根据次近邻跳跃的符号和超晶格势的强度,该系统表现出三个不同的相,即键序(BO)固体,超晶格诱导莫特绝缘体(SLMI)和超流(SF)相。当两个跳跃振幅的符号相同时(“未受抑”情况),系统在超晶格势的非零值处经历从SF到SLMI的转变。另一方面,当两个振幅不同的符号(“受挫”的情况下),SF是不稳定的超晶格电位切换,也只存在到下一个最近邻跳跃的有限值。这部分的相图是占主导地位的BO相自发地打破平移对称性,即使在超晶格势的情况下,因此可以通过键序参量的特点。从BO到SLMI的转变似乎是一阶的。
2013-12-03 cond-mat.quant-gas
Effects of atom losses on a one-dimensional lattice gas of hardcore bosons
本文研究了晶格中硬核玻色子气体在$K$体损耗下对快速分布的影响,推导了损耗泛函的闭合表达式,并通过数值求解演化方程分析了谐振子势阱中位置依赖的快速分布演化。
2024-02-12 cond-mat.quant-gas
Spin wave theory for interacting hardcore bosons on cubic lattices: a comparative study
受自旋波理论(SWT)与量子蒙特卡罗(QMC)计算非相互作用硬玻色子(Bernardet等人)的出色比较的启发,和超晶格(Hen等人),我们发展了一个零温下d维立方晶格上相互作用硬核玻色子的SWT,并将其计算性质与随机级数展开(SSE)的结果进行了比较:对于简单立方晶格,在小排斥强度下,SWT和SSE的结果有很好的比较,但对于正方晶格,在强排斥强度下,两种方法的结果之间出现了差异。三相的边界-莫特绝缘(MI),超流体(SF)和内尔固体(NS)-可以很容易地从粒子密度的计算中估计,信号是一级(SF <-->NS)或二级转变(MI <-->SF)。并与一维Bethe模型和二维QMC模型的结果进行了比较。
2012-12-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Static impurities in a supersolid of interacting hard-core bosons on a triangular lattice
我们研究了超固相中杂质的影响,并与固相和超流相的行为进行了比较。在超冷原子气体可以实现的三角形晶格上,相互作用的硬核玻色子已经形成了超固相。在这个模型中考虑了静态空位总是降低序参量的大小在固相或超流相。然而,在超固相中,杂质同时直接影响两个序参量,从而揭示了它们之间有趣的相互作用。特别是固体有序性的增强可能是以超流性的强烈降低为代价的,这表明两个序参量不能简单叠加。我们还观察到一个不寻常的杂质钉扎效应在固体有序相,这导致在两个不同的状态分开的一级跃迁。
2011-01-18 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Two-dimensional miscible-immiscible supersolid and droplet crystal state in a homonuclear dipolar bosonic mixture
本研究通过三维数值模拟研究Dy-Dy偶极玻色子混合物的基态相图,发现可混溶与不可混溶的单液滴、多液滴、超固体和超流体相,并揭示通过散射长度调控可实现相变及超固体团簇和液滴晶格的动力学形成。
2023-01-23 cond-mat.quant-gas
Decay-dephasing-induced steady states in bosonic Rydberg-excited quantum gases in an optical lattice
通过模拟从非耗散平衡态的初始制备开始的动力学演化过程,研究了在非幺正过程存在下,玻色里德伯激发的量子晶格气体中实现超固态量子相的可能性.在Gutzwiller理论中,我们首先分析了二维光晶格中玻色里德伯激发的量子气体在原子跃迁率和拉比失谐变化时的多体基态。此外,我们使用Lindblad-master方程进行不同超固相的时间演化。通过引入两个不同的非幺正过程,即从里德堡态到基态的自发衰变和所处理的里德堡态的退相,我们研究了非幺正过程对这些量子相位的影响,并观察到存在衰变和退相的长寿命态.我们发现,长寿命的超固体量子相是可观察到的范围内的现实衰变和退相率,而高速率导致任何初始配置均匀迅速,防止可能的超固体形成。
2019-02-11 cond-mat.quant-gas
Integer quantum Hall effect of two-component hardcore bosons in a topological triangular lattice
本文研究了拓扑三角格子模型中二分量硬核玻色子的多体基态。利用精确对角化和密度矩阵重整化群计算,我们证明了在每个晶格位置有三分之二的对称填充时,在强的Hubbard排斥作用下,伴随着相关的$\mathbf{K}=\begin{pmatrix} 0 & 1\\ 1 & 0\\ \end{pmatrix}$矩阵,出现了双组分玻色整数量子霍尔效应.的拓扑性质进一步阐明了(i)一个独特的基态简并与一个强大的频谱间隙,(ii)一个量化的拓扑陈数矩阵$\mathbf{C}=\mathbf{K}^{-1}$,和(iii)两个反向传播的边缘分支。此外,随着最近邻排斥的增加,基态经历了从BIQH液体到相应固体顺序的一级转变。
2022-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Supersolid phases of ultracold bosons trapped in optical lattices dressed with Rydberg $p$-states
在不同的领域中,具有自发破缺对称性的工程量子相位是一个主要的研究目标。光晶格中的超冷里德伯激发原子是实现晶格平移对称性破缺量子相位的一个有前途的平台,因为它们在大于晶格常数的距离上相互作用。虽然许多理论工作被困里德伯激发的气体预测这样的阶段,特别是密度波或超固相,他们的实验观察证明是困难的,由于挑战,如散射过程和有限的实验可实现的耦合强度。这些以前的研究大多集中在各向同性相互作用的气体穿着里德堡$s$ -状态,而各向异性相互作用的影响,由于里德堡激发$p$ -状态的捕获量子气体仍然少得多的研究。此外,它表明,用于激发里德堡$p$ -态的激发方案具有优势,可实现的耦合强度和散射过程的限制相比,其$s$ -态对应物,这使得里德堡$p$ -态修饰的量子气体的研究更加有趣。在本工作中,我们研究了扩展的,两个组件的玻色-哈伯德模型,实现了一个玻色量子气体与里德堡激发$p$ -态被困在一个光晶格,在Gutzwiller平均场论。我们计算了基态相图并研究了它的不同区域。通过与各向同性情况下的相图比较,我们发现各向异性相互作用更有利于观察超固相。
2022-03-30 cond-mat.quant-gas
Phases and collective modes of bosons in a triangular lattice at finite temperature: A cluster mean field study
受玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)在非立方晶格中实现的启发,本文利用平均场(MF)和集团平均场(CMF)理论研究了有限温度下三角晶格中最近邻相互作用玻色子的位相和集体激发.我们用CMF方法计算了硬核和软核玻色子的有限温度相图,并系统地分析了晶格挫挫和相互作用对关联的影响。在MF朗道理论的框架内,特别是对于硬核玻色子,得到了不同相之间的转变温度的半解析估计。除了密度波和超流等常见的相外,我们还刻画了不同的超固体。这些阶段和他们的转变在有限的温度下确定的集体模式。超固体的低位激发,特别是戈德斯通和希格斯模式,可以在正在进行的冷原子实验中检测到。
2020-07-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Floquet-Induced Superfluidity with Periodically Modulated Interactions of Two-Species Hardcore Bosons in a One-dimensional Optical Lattice
我们考虑了一维光晶格中两类具有密度依赖跳跃的硬核玻色子,并提出了利用时间周期驱动的实验实现方案。半整数填充的量子相图是通过结合不同的先进的数值模拟和解析计算确定的。我们发现,密度相关的跳跃减少诱导莫特绝缘体超流转变。对于负跳跃的一个以前未知的状态被发现,其中一个物种诱导的规范相的其他物种,这导致超流相的规范配对粒子。相应的实验签名进行了讨论。
2019-11-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Dynamical creation of a supersolid in asymmetric mixtures of bosons
我们提出了一个在光晶格中动态产生超固态的方案,利用一种有吸引力的质量不平衡玻色子混合物。从“分子”量子晶体开始,超固态被动态地诱导为非平衡态。当相邻分子波函数重叠时,两种玻色子同时表现出准凝聚和长程固体有序,这是由它们的质量不平衡稳定。超固态出现在完美的一维晶体中,而不需要掺杂。我们的模型可以实现在目前的实验与玻色子的混合物,具有简单的现场相互作用,清除路径观察超固体。
2009-06-05 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Effects of gravity on supersolid order in bubble-trapped bosons
本文利用路径积分蒙特卡罗模拟研究重力对气泡囚禁软核玻色子团簇超固体的影响,发现超流性仅在重力很弱或极强时显著,并指出地面实验或可观测无重力超固相线索。
2025-03-17 cond-mat.quant-gas
Extended Coulomb liquid of paired hardcore boson model on a pyrochlore lattice
$U(1)$库仑液体在烧绿石冰量子材料、团簇莫特绝缘体和冷原子系统中的应用越来越受到人们的关注。我们探讨了烧绿石晶格上的成对硬核玻色子模型。这个模型是等价的XYZ自旋模型,提出了稀土辉石与“偶极八极”的双重。由于该模型在大参数区域的量子蒙特卡罗(QMC)模拟中没有符号问题,我们进行了分析和QMC计算。我们发现,$U(1)$库仑液体是相当稳定的,并跨越了相当大的一部分的相图与玻色子配对。此外,我们还从热力学角度证明了玻色子对在库仑液体和$\mathbb{Z}_2$破碎相之间的相边界附近诱导出可能的$\mathbb{Z}_2$液体.除了材料与量子自旋冰的相关性外,我们还指出了在光晶格上用冷原子进行的量子模拟。
2018-06-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Phase diagram of soft-core bosons in two dimensions
用数值模拟的方法研究了玻色软磁盘的二维低温相图。结果表明,超固态团簇相存在,在模型参数的范围内,类似于最近观察到的一个系统的排列偶极子相互作用,通过在短距离软化电位。这些发现表明,一个长程尾的相互作用是不需要获得这样的相,软核排斥相互作用是超固体的极小模型。
2011-01-13 cond-mat.quant-gas
Strongly interacting bosons in a 1D optical lattice at incommensurate densities
研究了一维光晶格中强相互作用超冷玻色子系统的量子相变。在讨论了无公度-无公度转变后,我们着重讨论了无公度填充时出现的相变。我们发现一个丰富的相图,超流,超固体和固体(扭结晶格)相。超固体通常出现在具有长程相互作用的系统的理论研究中;我们的结果打破了这种范式,并表明它们也可能出现在仅包括短程(接触)相互作用的模型中,只要适当考虑量子涨落。
2011-06-08 cond-mat.quant-gas
Commensurate Supersolid of Three-Dimensional Lattice Bosons
利用无偏量子Monte Carlo方法,我们得到了在立方晶格上具有最近邻排斥的软核玻色-哈伯德模型中,填充因子为1/2的{ \it公度}棋盘超固体(公度超固体)存在的令人信服的证据.在常规情况下,超固体通过掺杂缺陷凝聚机制在无公度填充因子下实现,其中掺杂到完美晶体中的颗粒(空穴)充当空位(空位)并且在晶体顺序中离域。然而,在上述模型中,即使在相称填充因子1/2 {没有掺杂的\it}下,超固态也是稳定的。通过巨正则模拟,我们得到了基态相图,表明存在一个超固体在一个相称的填充。为了获得相称超固体的直接证据,我们接下来在粒子密度为$ρ=1/2$的正则系综中进行模拟,并排除相分离的可能性。从所获得的快照,我们讨论了微观结构,并观察到,在晶体顺序中的晶格空位对是未结合的。
2012-03-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Crystal, Superfluids, Supersolid and Hetero-Structure in System of Two-Component Strongly-Correlated Bosons in a Cubic Optical Lattice
本文研究了立方光晶格中二分量硬核玻色子的有限温度相结构。本文所研究的系统是玻色-哈伯德模型的一个有效模型,具有很强的就地排斥作用,称为玻色t-J模型。对于高温超导材料等强关联电子系统,该模型是t-J模型的玻色子对应模型。我们用路径积分法和蒙特卡罗模拟对模型进行了研究。我们发现该系统具有非常丰富的相结构,包括棋盘式的“绝缘”状态,超流,相分离状态,非均匀的云状状态,等等。我们也有兴趣在可能的超固相与棋盘秩序和超流性,并发现额外的最近邻种间吸引力诱导超固态。在超固态中,除了单个原子的超流外,还出现了成对的超流。这一结果对铜氧化物的高温超导机制提供了重要的认识。
2012-03-19 cond-mat.quant-gas quant-ph
The transition from Bose-Einstein condensate to supersolid states in Rydberg-dressed gases beyond Bogoliubov approximation
本文研究了考虑有限程相互作用的里德伯缀饰原子的玻色-爱因斯坦凝聚。我们使用基于平均场方法的Hartree-Fock-Bogoliubov近似。此外,在这个近似修改的两体相互作用的有限范围的字符,我们将获得里德伯打扮玻色气体的热力学量的解析表达式。BEC准粒子谱的虚部信号的旋转模的不稳定性相对于超固态的形成。我们的理论预言了三维里德伯缀饰玻色子从BEC到超固相的二阶量子相变。
2022-09-30 cond-mat.quant-gas
Phase Diagram of Bosons in a 2D Optical Lattice with infinite-range Cavity-mediated Interactions
当大多数冷原子实验仅限于短程相互作用时,高精细度光学腔允许在光晶格中建立玻色子之间的长程相互作用。最近在实验中观察到超固相在这样的系统。利用精确的量子蒙特卡罗模拟和Gutzwiller近似,我们研究了描述这类实验的具有无限程相互作用的二维Bose-哈伯德模型的基态相图.除了超流和绝缘莫特相,无限程棋盘相互作用引入电荷密度波和超固相。我们在这里研究的系统在不同的粒子密度,阐明的性质的阶段和量子相变,并讨论的稳定性的阶段相对于相分离。特别是,我们证实了实验检测到的超固相的存在和稳定性。
2017-04-04 cond-mat.quant-gas
Supersolid Polar Molecules beyond Pairwise Interactions
本文研究了超冷玻色子极性分子在三角形平面光晶格中的相图。外部静电场和微波场可以用来调整极性分子之间的有效相互作用,使其成为一种强度相当的扩展的两体和三体排斥,从而产生丰富的量子相图。除了各种固相,一个扩展的超固相被发现坚持深入到三体为主的政权。当三体相互作用明确地破坏粒子-空穴对称性时,观察到特征的超固态-超固态量子相变,这表明在半填充时粒子-空穴对称性的恢复。我们重新审视在这种填充的超固体的空间结构,关于存在一个进一步的超固相与三个不等价的子晶格,并提供证据表明,这种状态也被排除在有限的温度。
2011-02-24 cond-mat.quant-gas
Superfluid, solid, and supersolid phases of dipolar bosons in a quasi-one-dimensional optical lattice
我们讨论了一个偶极玻色子被囚禁在一个弱耦合的一维平面阵列中的模型。我们考虑的情况下,偶极矩是由外部场对齐,并找到一个丰富的相图作为这个领域的角度的函数表现出量子相变之间的固体,超流和超固相。在低能量极限下,该模型与描述凝聚态系统中准一维超导性的模型相同。这开启了使用玻色子作为电子系统的量子模拟器的可能性,这种情况源于准一维系统中统计和相互作用之间的复杂关系。
2011-09-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Condensate states in Fermi and Bose-Hubbard ladders
School of Physics, Tianjin University(天津大学物理学院);School of Physics, Nankai University(南开大学物理学院)
研究费米和玻色扩展Hubbard链的凝聚态,揭示费米子与硬芯玻色子的相似性及希伯特空间碎片化机制。
2026-04-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Anharmonicity Induced Supersolidity In Spin-Orbit Coupled Bose-Einstein Condensates
超固体是物质的一种迷人的量子态,具有非经典转动惯量和输运反常等新现象。在凝聚态物理中,平移对称破缺与超流共存是一个长期存在的问题。通过最近的实验进展,在超冷气体中创建可调谐的合成自旋轨道耦合,这种高度可控的原子系统将提供新的可能性,以获得超固体,而固体中没有对应物。在这里,我们报告说,结合非谐性的捕获势和自旋轨道耦合将提供一个新的范例,以实现超固体。通过Gross-Pitaevskii方程的虚时间演化,我们证明了当考虑一维光晶格中囚禁的Rashba型自旋轨道耦合玻色子原子时,可以发现超固态.此外,一个skyrmion反skyrmion晶格是与这种超固体的外观,表明我们提出的超固体的拓扑非平凡性质。
2019-09-26 cond-mat.quant-gas
Symmetry-protected Bose-Einstein condensation of interacting hardcore Bosons
本文提出一种通过保护涌现$\mathbb Z_2$对称性、利用$k_0$调制耦合稳定一维量子多体相的机制,并在轮盘几何上构造硬核玻色子全量子多体解,数值验证了Bose-Einstein凝聚的鲁棒性,确定了控制对称性保护的能量尺度。
2022-03-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Exact eigenstates with off-diagonal long-range order for interacting bosonic systems
本研究针对环形晶格中带最近邻相互作用的费米子与硬核玻色子模型,构建了共振相互作用下硬核玻色子模型的精确本征态,证明其在热力学极限下存在非对角长程序,还通过数值模拟分析了周期性边界条件对凝聚态动力学的影响。
2025-01-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Quantum quench dynamics of tilted dipolar bosons in 2D optical lattices
利用含时Gutzwiller方法研究了二维正方形光晶格中偶极玻色子的猝灭动力学。该系统表现出不同的密度顺序,如棋盘和条纹图案,取决于偶极子的偏振角。我们对从条纹密度波到条纹超固体相变的跳跃参数进行了猝灭,得到了关联长度和拓扑涡旋密度随猝灭率的标度律.结果令人想起Kibble-Zurek机制(KZM)。我们还研究了从条纹状超固相到棋盘状超固相的动力学,通过淬灭偶极倾斜角$θ$得到。这是一个一级结构量子相变,我们从KZM的角度研究了非平衡动力学。特别地,我们发现棋盘形有序畴的数目与猝灭率服从幂律比例关系。这表明KZM对该一阶量子相变的适用性。
2021-06-21 cond-mat.quant-gas
Supersolid phase of the extended Bose-Hubbard model with an artificial gauge field
本文研究了正方形光晶格上扩展玻色-哈伯德模型软核玻色子的零温和有限温相图。为了研究各种量子相位和它们的跃迁,我们采用单站点和集群Gutzwiller平均场论。我们观察到,莫特绝缘体相在最近邻相互作用的临界值以上消失,超固相在相图中占据较大的区域。结果表明,人工规范场的存在扩大了超固相的畴。有限的温度破坏了超固相的晶体结构,从而有利于正常流体到超流体的相变。包络谐波势的存在表明了不同相的共存,在$z~k_{B}T\geqslant V$,热能可比和更高的长程相互作用能,系统的超固态被破坏。
2020-07-22 cond-mat.quant-gas
Stable dilute supersolid of two-dimensional dipolar bosons
我们考虑二维玻色偶极子垂直于平面。在通常的两体接触和长程偶极相互作用的顶部,我们添加了一个接触三体排斥预期,特别是,在双层几何与隧道的偶极。三体排斥是至关重要的稳定系统,我们表明,我们的模型允许稳定的连续空间超固态在稀制度和计算的零温度相图。
2015-06-07 cond-mat.other cond-mat.quant-gas quant-ph
Coalescing hardcore-boson condensate states with nonzero momentum
本文研究非厄米杂质对扩展玻色-哈伯德系统中硬核玻色子凝聚态形成的影响,证明在特定参数匹配条件下可存在具有非对角长程序的凝聚模式,并揭示非厄米PT对称边界处的例外点动力学可促进非零动量凝聚态的生成。
2025-01-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Generic First-Order vs. Continuous Quantum Nucleation of Supersolidity
分析了三角晶格上玻色子超流基态的超固态有序成核。虽然在这个系统中的相分离的超固体的稳定性,现在已经很好地建立了最近的邻居和远程偶极相互作用,相关的超冷极性分子的二维阵列,在这里,我们直接解决的性质的超流到超固体过渡。基于对称性参数和量子蒙特卡罗模拟,我们得出结论,这种量子相变驱动一阶超过线的粒子-空穴对称性。沿着这条线,过渡是连续的,其缩放行为与三维(3D)XY普适类一致。我们将这一发现与三维Z6时钟模型描述的固体序参量场的放大对称性。然而,在一般情况下,对称性降低到3D Z3时钟模型的对称性,这反映了三角晶格上的一般超流到超固体量子相变的一阶性质。
2011-05-09 cond-mat.quant-gas
Wavelet representation of hardcore bosons
针对非平衡一维Tonks-Girardeau气体,提出实空间与动量空间混合的小波表示,推导两类极限下广义流体力学的涌现,且该表示可作为描述硬核玻色子非平衡动力学的高效数值算法。
2023-04-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech math-ph
Supersolidity and Simplex Phases in Spin-1 Rydberg Atom Arrays
本研究探讨了使用三个 Rydberg 能级编码 spin-1 自由度的二维原子阵列中的强关联量子相,通过大规模密度矩阵重正化群计算预测了 square、triangular、kagome 和 ruby 晶格上的晶格超固态与单纯形相等丰富关联态,为近期实验提供了实现路线图。
2024-07-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Incommensurability effects on dipolar bosons in optical lattices
我们提出了一个研究,探讨了量子偶极气体在连续空间中施加一个潜在的晶格。采用精确的量子蒙特卡罗技术,我们分析了基态性能的审查系统,不同的晶格深度和偶极相互作用。对于系统密度对应于一个相称的填充相对于光晶格,我们观察到一个简单的晶体超流量子相变,是一致的偶极玻色子在连续空间中的物理。与此相反,无公度密度表明存在超固相。事实上,这样的结果为观察偶极气体与可调光晶格结合的缺陷诱导超固体提供了诱人的机会。最后,分析了有限温度下凝聚体的稳定性。
2015-10-29 cond-mat.quant-gas