Polarons in Ultracold Fermi Superfluids
研究了杂质与超冷费米超流体相互作用中产生的一种新型费米极化子。由于系统的三分量性质，极化子可以变成具有非普适能谱的三聚体。我们确定多个避免交叉之间的杂质和三聚体的解决方案，在吸引力和排斥极化子光谱。特别是，避免交叉的宽度逐渐增加的费米超流体经历了从BCS侧向BEC侧，这表明对三体损失的不稳定性的交叉。这种损失可以减少小的有效范围的相互作用势。我们还表明，使用二阶微扰理论，平均场的费米子杂质相互作用能量的评估是不够的，即使是小的费米子杂质散射长度，由于费米超流体和短程物理在这样的系统中的重要影响。我们的结果对混合物的冷原子实验具有实际意义。
2015-07-16 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
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
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
Simulation of two-flavors symmetry-locking phases in ultracold fermionic mixtures
我们描述了一个超冷的费米子设置，它是可能的合成超流相的对称性，通过锁定独立的不变性组的正常状态。在这一阶段，称为双味锁定阶段（TFSL），非阿贝尔分数涡的半整数通量和无间隙的非阿贝尔Goldstone模局域在他们出现。考虑可能的实验实现的TFSL也提供。
2014-11-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con hep-th
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
Controlled hole doping of a Mott insulator of ultracold fermionic atoms
考虑光晶格中的超冷原子系统，我们提出了一个简单而鲁棒的量子模拟器的实现，该模拟器适用于具有良好控制的空穴分数x的均匀t-J模型.该实验可以为铜氧化物超导体的物理研究提供有价值的见解。此外，将类似的方案应用于玻色子，可以让人们在实验上研究系统从一个量子相过渡到另一个量子相时不均匀性的微妙作用。
2010-07-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Pairing fluctuations and anisotropic pseudogap phenomenon in an ultracold superfluid Fermi gas with plural $p$-wave superfluid phases
研究了单组分费米气体在单轴各向异性$p$波对相互作用$U_x>U_y=U_z$（其中$U_i$（$i=x,y,z)$是$p_i$波对相互作用）作用下的超流性质.这种类型的相互作用被认为是在$^{40}$ K费米气体中实现的。在强耦合的$T$ -矩阵理论中引入对涨落，我们确定了$p_x$波超流相变温度$T^{p_x}_{\rm c}$，以及另一个相变温度$T_{\rm c}^{p_x+ip_y}$（$<T_{\rm c}^{p_x}$），低于该温度时超流序参量具有$p_x+ip_y$波对称性.在正常状态附近的$T^{p_x}_{\rm c}$，$p_x$波配对波动被证明是诱导各向异性的赝能隙现象，在$ω=0$周围的角分辨态密度的倾角结构是最显着的$p_x$方向。在$p_x$波超流相（$T_{\rm c}^{p_x+ip_y}<T\le T_{\rm c}^{p_x}$）中，当$p_x$方向的赝能隙连续地转变为超流能隙时，垂直于$p_x$轴方向的赝能隙继续发展，这是因为在$p_x$波超流序参量的节点附近，$p_y$波和$p_z$波的配对涨落增强了.由于在各向同性的$s$波超流态中对涨落总是被抑制的，这种现象是具有节超流序参量的非常规费米超流所特有的。由于$p$波费米超流体是超冷费米气体中最有希望的非$s$波配对态，我们的结果将有助于理解各向异性配对涨落以及多个超流体相的存在如何影响这种…
2015-08-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
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
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
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
Fermionic superfluidity: From high Tc superconductors to ultracold Fermi gases
我们提出了一个配对涨落理论，该理论自洽地结合了BCS-玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）交叉背景下的有限动量对激发，并将该理论应用于高$T_c$超导体和超冷费米气体。在么正态的费米气体和高温超导体之间有很强的相似性。在这里，我们解决共同感兴趣的关键问题，特别是伪差距。在费米气体中，我们总结了最近的实验，包括各种相图（有和没有人口不平衡），以及在热力学和其他实验中的赝能隙的证据。
2007-01-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
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
Topological superfluid in a fermionic bilayer optical lattice
本文在光晶格上的s波超流附近的C= 1拓扑绝缘体中，设计了一个具有无隙边态和非阿贝尔任意子的拓扑超流相，其中有效规范场和层依赖的塞曼场与超冷费米子原子赝自旋耦合.我们还研究了它的拓扑性质，并利用随机相位近似方法计算了它的相位刚度。最后，我们利用重整化群论的方法导出了Kosterlitz-Escherless跃迁的温度。由于非阿贝尔任意子的存在，这种C=1拓扑超流体可能成为拓扑量子计算的一个可能候选者。
2012-09-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
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
Superfluid density and critical velocity near the fermionic Berezinskii-Kosterlitz-Thouless transition
本文从理论上研究了有限温度下二维强相互作用费米气体中的超流性。利用高斯对涨落理论，计算了超流相的密度，确定了Berezinskiii-Kosterlitz-Tuberless相变的临界温度和化学势。我们建议，过渡可以明确地证明在冷原子实验中，通过搅拌超流费米气体使用红色失谐激光束，以确定在本地朗道临界速度在超流正常界面的特征跳跃，作为激光束穿过云移动。
2017-02-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
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
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
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
Non-local quantum fluctuations and fermionic superfluidity in the imbalanced attractive Hubbard model
我们利用集团DMFT方法研究了具有吸引相互作用的强各向异性光晶格中的费米子超流性，特别关注非局域量子涨落的作用。我们发现，非局域量子涨落的影响BCS超流转变显着。此外，我们表明，奇异的超流态与微妙的序参量结构，如Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov相驱动的自旋布居不平衡，可以出现，即使在存在这样的强涨落。
2014-09-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fermionic Superfluid from a Bilayer Band Insulator in an Optical Lattice
我们提出了一个在光晶格中实现费米子超流态的模型，以避开冷却问题。我们的建议利用的想法，调谐的相互作用在一个典型的低熵状态，带绝缘体的光学双层系统，以获得超流体。通过对包含涨落的模型进行详细的分析，并通过对基态的变分量子Monte Carlo计算，我们证明了所得到的超流态具有跳跃能量级的高转变温度。我们的系统被设计为抑制其他竞争秩序，如电荷密度波。我们建议通过正交振动光晶格双层的实验室实现这个模型。
2012-06-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Phase diagram for the trapped p-wave fermionic superfluid with population imbalance
研究了费米气体中自旋三重态p波超流与总自旋投影$m_s=0$在费什巴赫共振中的配对问题.我们允许不平衡的人口，并考虑到由于存在的抛物线捕获潜力的影响。在平均场近似的一个和两个通道的配对模型，我们表明，取决于从中心的陷阱至少有两个超流态的距离将具有最低的能量。在一个陷阱中出现的超流壳层，其p波超流序参量的三个角分量中可能有两个等于零。
2016-12-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Formation of Ultracold Fermionic NaLi Feshbach Molecules
我们描述了从玻色子23 Na和费米子6Li的超冷混合物中形成费米子NaLi Feshbach分子。精确的磁场在745 G下扫过一个狭窄的费什巴赫共振，在我们的实验密度和温度下产生了5%的分子转化率，对应于5*10^4的分子数。从阱中除去游离Li和Na原子后，观察到的分子衰变ifetime为1.3ms。
2012-05-25 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Theory of Fermionic superfluid with SU(2)xSU(6) symmetry
本文从理论上研究了SU（2）xSU（6）对称的费米子系统中的种间Cooper配对。我们发现，适当的么正变换，基态的序参量可以减少到只有两个非零复杂的组件。基态具有大的简并度。我们发现，虽然一些戈德斯通模式具有线性色散，其他的是二次在低频率。我们将所得结果与SU（N）情形作了比较。
2011-03-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
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
On the BCS gap equation for superfluid fermionic gases
我们严格推导了具有点相互作用的超流费米子气体的BCS能隙方程。我们的出发点是BCS能量泛函，当相互作用势的范围为零时，我们研究其最小值。
2014-03-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con math-ph
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
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
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
Interlayer superfluidity in bilayer systems of fermionic polar molecules
我们认为费米子极性分子的双层几何形状，它们是垂直于层，这允许低非弹性损失和超流配对。不同层间分子间的偶极-偶极相互作用导致了层间超流体的出现。超流机制的范围从BCS类费米超流性与高$T_c$玻色-爱因斯坦（准）凝聚层间二聚体，从而表现出一个独特的BCS-BEC交叉。我们表明，在目前的实验条件下，可以覆盖整个交叉制度。
2010-11-26 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
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
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
Persistent currents in rings of ultracold fermionic atoms
我们已经产生了被困在环中的超冷费米子原子的持续电流，在强相互作用机制下，其寿命大于10秒。这些电流在足够低的温度下保持稳定，进入BCS状态。我们通过改变相互作用强度来驱动循环的BCS超流进入正常相并返回，发现量子化超流重新出现的概率对正常相所花费的时间和最小相互作用强度显着不敏感。排除自发电流形成我们的实验条件后，我们认为，超流的再现是由于弱阻尼正常电流在此限制。这些结果表明，具有可调相互作用的超冷费米子原子可以用来创建类似于以前用弱相互作用玻色子原子创建的物质波电路。
2022-01-12 cond-mat.quant-gas
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
Ultracold Fermionic Feshbach Molecules of $^{23}$Na$^{40}$K
我们报告的超冷费米子Feshbach分子的形成$^{23}$ Na $^{40}$ K，第一个费米子分子，是化学稳定的基态。在费什巴赫共振附近，近简并分子气体的寿命超过100 ms。所测得的分子结合能对磁场的依赖性证明了在宽的场范围内的分子的开放通道的字符，并意味着显着的单重混合。这将使得能够有效地转移到单重振动基态，导致具有强偶极相互作用的稳定分子费米气体。
2012-06-21 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Interplay between exotic superfluidity and magnetism in a chain of four-component ultracold atoms
研究了自旋为3/2的超冷费米子原子的自旋极化链，该链由具有SU（4）对称吸引相互作用的费米子哈伯德模型描述.用解析方法和密度矩阵重整化群模拟方法研究了束缚对、三重子、四重子和非束缚原子的竞争。我们发现了几个不同的状态，束缚粒子与铁磁态的未成对费米子共存。特别是，一个奇异的非均匀的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov（FFLO）型超流体的四重态在磁背景的非关联原子被发现为较弱的相互作用。我们表明，该系统可以从这个四重态FFLO状态的本地化四重态，这也反映在静态结构因子的分子状态。对于足够强的耦合，分子晶体和铁磁液体之间的空间偏析出现由于大的有效质量的复合颗粒。
2015-12-21 cond-mat.quant-gas
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
Superfluid density reduction and spin-imbalanced pairing in a fermionic superfluid due to dynamical boson exchange
我们探索新的功能的非相对论性费米子超流体中的配对相互作用包括一个动态玻色子模式的交换的贡献。我们表明，动力学玻色子交换（DBE），这会导致延迟配对相互作用，从而违反了伽利略不变性的费米子部门，一般导致量子减少的超流密度，因此，即使在零温度下的非零正常分数。对于自旋单重态配对，DBE也导致在零温度下的非零自旋磁化率，提供配对和磁化共存的机制。虽然这些影响对于弱配对来说可以忽略不计，但它们在强配对中变得相当大。对于超冷Fermi-Bose混合物中的双超流现象，DBE引起的费米子扇区密度的降低只会引起Andreev-Bashkin拖曳效应，表明两种超流组分之间存在强烈的卷吸作用. DBE也可能为中子物质的超流分数减少提供一个新的来源，这对于基于中子超流性的中子星毛刺模型至关重要。
2019-03-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con nucl-th
Collective Excitations and Nonequilibrium Phase Transition in Dissipative Fermionic Superfluids
我们预测了一个新的机制，诱导集体激发和非平衡相变的费米子超流体通过突然开关的两体损失，我们扩展BCS理论，完全纳入粒子数的变化。我们发现，突然打开的耗散诱导振幅振荡的超流序参量伴随着啁啾相位旋转作为粒子损失的结果。我们证明，当耗散引入到通过约瑟夫森结耦合的两个超流体之一时，它会引起一个非平衡动力学相变的特征在于消失的直流约瑟夫森电流。在超冷费米子原子的非弹性碰撞中，可以实现耗散诱导的集体模和非平衡相变。
2021-06-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con quant-ph
Novel $p$-wave superfluids of fermionic polar molecules
我们表明，最近提出的亚波长晶格提供了显着的前景观察新的超流体的费米极性分子。它成为现实，以获得一个拓扑$p$波超流体的微波修饰的极性分子在二维晶格在几十个nanokelvin的顺序的温度下，这是有希望的拓扑保护量子信息处理。另一个可以预见的新相是极性分子在双层几何结构中的层间$p$波超流体。
2016-07-11 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
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
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
