Homogeneous Atomic Fermi Gases
本文报道了均匀势场中超冷原子的均匀费米气体的产生。在自旋极化气体的动量分布中,我们观察到费米面的出现和每个动量态一个粒子的饱和占据。这直接证实了动量空间中的泡利阻塞。对于自旋平衡的幺正费米气体,我们观察到空间均匀的对凝聚。对于热力学测量,我们引入了一个混合势,它在一维是调和的,在其他两个方面是均匀的。空间分辨的压缩性揭示了自旋平衡的费米气体的超流转变、完全极化的费米气体的饱和和部分极化的费米气体的极化子区域的强吸引。
2016-10-31 cond-mat.quant-gas
Temporal correlations of elongated Bose gases at finite temperature
通过计算适当的相位关联函数,研究了有限温度玻色气体中的时间关联。一个广泛的参数制度覆盖,以确定温度波动和陷阱的几何形状中发挥的作用,在时间上的一致性的1D到3D的交叉区域。Bogoliubov分析用于确定1D和球形极限的结果。然后使用投影Gross-Pitaevskii方程开发形式,以计算不同陷阱伸长率和温度的3D模拟中的关联函数。
2012-03-29 cond-mat.quant-gas
Energy-resolved spin correlation measurements: Decoding transverse spin dynamics in weakly interacting Fermi gases
本文通过测量弱相互作用费米气体中的能量分辨自旋关联,在微观层面研究横向自旋动力学,将束缚原子云视为能量空间中的多体自旋晶格以模拟集体海森堡模型,揭示了磁化演化与关联局域化或扩展之间的联系,并确立了能量空间关联作为量子相变研究新可观测量的价值。
2024-02-23 cond-mat.quant-gas
Interaction effects on dynamic correlations in non-condensed Bose gases
我们认为是动态的,即,非凝聚超冷原子玻色气体中的频率相关性。特别地,我们考虑了单粒子关联函数及其功率谱。我们计算这个功率谱的一个组件玻色气体,并显示它如何依赖于原子间的相互作用,导致一个有限的单粒子弛豫时间。作为另一个例子,我们考虑了双组分玻色气体的自旋电流涨落的功率谱,并展示了它是如何由自旋输运弛豫时间决定的。
2013-09-03 cond-mat.quant-gas
Interference effect of critical ultra-cold atomic Bose gases
对于接近于临界温度的超冷原子气体,在临界区域内存在发散关联行为。这种发散的相关行为是临界区域内的普遍行为的基石,例如,具有非常不同的物理系统的同一类的普遍临界指数。在超冷原子气体的实验中观察这种发散关联行为仍然是相当具有挑战性的。本文从理论上研究了临界玻色气体原子与Kapitza-Dirac散射的干涉效应。我们发现,在观测关联行为时,Kapitza-Dirac散射具有增强干涉效应的优点。这为研究超冷玻色气体的临界行为提供了一种可能的方法。通过数值模拟,发现了一个简单的规律,可以从Kapitza-Dirac散射后的干涉条纹中得到临界指数和相关振幅比。
2015-12-29 cond-mat.quant-gas
Density ripples in expanding low-dimensional gases as a probe of correlations
本文从理论上研究了低维超冷玻色气体从严格的横向禁闭中释放后两点密度关联函数的演化。在膨胀的过程中,存在于被困系统中的热涨落和量子涨落转化为密度涨落。对于与当前实验相关的自由弹道膨胀的情况,我们提出了简单的分析关系之间的频谱的"密度波纹“和原始受限系统的关联函数。我们分析了几个物理制度,包括弱相互作用和强相互作用的一维(1D)玻色气体和二维(2D)玻色气体下的Berezinskiii-Kosterlitz无(BKT)过渡。对于弱相互作用的一维玻色气体,我们得到了密度波纹谱的显式解析表达式,它可用于测温。对于2D玻色气体的BKT过渡以下,我们表明,足够长的扩展时间的密度波纹的频谱具有自相似的形状控制的一阶关联函数的指数。这个指数可以通过分析密度波纹谱随膨胀时间的演化来提取。
2009-09-12 cond-mat.quant-gas
Dark Solitons with Majorana Fermions in Spin-Orbit-Coupled Fermi Gases
我们发现,在自旋轨道耦合的高自旋不平衡费米气体中,可以存在单个暗孤子,其中自旋轨道耦合有利于均匀超流体而不是非均匀的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov态,导致在高度不平衡的气体中产生暗孤子激发.在临界自旋不平衡以上,两个拓扑马约拉纳费米子(MF)可以共存于一个暗孤子中,这为通过控制孤子来操纵MF铺平了道路。在拓扑转变点处,孤子两端的原子密度差突然消失,这为拓扑孤子的识别提供了一个信号。
2014-09-26 cond-mat.quant-gas
Dynamics of three-body correlations in quenched unitary Bose gases
我们调查的玻色气体中的动力学三体相关性在淬火后的酉制度的最早阶段的演变。通过确定两体和三体接触,从理论上观察到了少体关联的发展。我们发现,三体关联的增长是渐进的两体关联相比。三体接触相干振荡,我们确定这是Efimov三聚体的签名。我们发现,增长的三体相关性依赖于非平凡的参数来自密度和Efimov物理。这些结果表明,违反标度不变性的酉玻色子系统通过三体关联的对数周期调制的外观。
2017-10-29 cond-mat.quant-gas
Second sound and the density response function in uniform superfluid atomic gases
最近,人们对超流玻色和费米气体中的第二声重新产生了兴趣。利用双流体动力学理论,我们回顾了这些系统的密度响应$χ_{nn}(\bq,ω)$,作为一种工具,以确定第二个声音的实验基于密度探针。我们的工作推广了超流$^4$ He临界区动力学结构因子$S(\bq,ω)$的研究。我们表明,在均匀超流费米气体的幺正极限下,在压缩性求和规则中,第二与第一声的相对权重由朗道-Placzek比率$\lp\equiv (\bar{c}_p-\bar{c}_v)/\bar{c}_v$给出,对于所有低于$T_c$的温度。与超流$^4$ He相比,在强相互作用的费米气体中,$\lp$要大得多,已经是$T \sim 0.8 T_c$的阶数单位,从而提供了用密度探针激发第二声的有希望的机会。与$\mathrm{Im}χ_{nn}(\bq,ω)$(在双光子布拉格散射中测量)相比,第一和第二声音的相对权重在$S(\bq,ω)$(在脉冲传播研究中测量)中是完全不同的。我们证明了在么正性下,强相互作用玻色凝聚气体中的$S(\bq,ω)$的第一和第二声与费米气体中的第一和第二声相似。然而,在弱相互作用玻色气体中,第一和第二声音主要分别是热云和冷凝物的非耦合振荡,并且第二声音在$S(\bq,ω)$中具有大部分频谱权重。我们还讨论了第一和第二声中涉及的超流和正常流体速度场的行为。
2010-04-23 cond-mat.quant-gas
Short-range correlations in dilute atomic Fermi gases with spin-orbit coupling
本文研究了具有自旋轨道耦合的三维自旋半稀释费米气体的短程关联强度。原子间相互作用采用接触赝势模型。在高温极限下,利用梯形图导出了热力学势的二阶维里展开式。在自旋轨道耦合常数较小时,我们进一步计算了费米子的二阶维里展开式,发现费米子之间的关联强度随自旋轨道耦合常数的四次方而增大.在零温度下,我们考虑的情况下,有对称的自旋轨道耦合在两个或三个方向。在这种情况下,总有一个净动量为零的两体束缚态。在平均粒子间距离远大于两体束缚态的维度的限制下,系统主要由费米子配对形成的凝聚玻色子分子组成;我们发现,与没有自旋轨道耦合的情况相比,关联强度也变得更大。我们的结果表明,一般的自旋轨道耦合增强了费米气体的短程关联。本文还讨论了用光缔合实验测量这种增强效应的方法。
2012-03-06 cond-mat.quant-gas
Spin-Energy Correlation in Degenerate Weakly-Interacting Fermi Gases
弱相互作用费米气体在自旋相关势中表现出丰富的集体动力学,这是由自旋自由度和守恒单原子能量之间的相关性引起的,为通过工程能量空间“晶格”模拟多体量子系统提供了广阔的前景,具有受控的能量景观和站点到站点的相互作用。使用量子简并云的$^6$锂,限制在一个自旋相关的谐波势,我们测量复杂的,随时间变化的自旋密度分布,长度尺度远小于云的大小。我们表明,一个一维的平均场模型,没有额外的简化近似,定量预测所观察到的精细结构。我们测量的磁场的散射长度消失的三个不同的超精细状态的混合物提供新的约束碰撞(Feshbach)共振参数。
2021-01-27 cond-mat.quant-gas
Landau critical velocity in weakly interacting Bose gases
当均匀玻色气体以大于朗道临界速度v_c的速度流动时,不一定会破坏超流性,而只会导致超流质量密度ρ_s的减小。本文分析了弱相互作用玻色气体在有限范围内的粒子间相互作用导致准粒子动量非零时的朗道临界速度,明确地构造了流体流动速度大于v_c时的(非均匀)凝聚体,并计算了伴随的ρ_s的减小。我们简要地评论了物理学与超流体中其他问题的关系,例如,孤子和玻色-爱因斯坦凝聚体中的涡旋,以及超导体中的临界电流。
2012-06-29 cond-mat.quant-gas
Strong correlations in quantum vortex nucleation of ultracold atomic gases
本文综述了旋转原子气体理论的一些最新进展。这些研究揭示了在平均场方法不适用的情况下涡旋成核的过程。在我们的评论中,我们将描述和比较量子涡旋成核的稀释超冷玻色子气体被困在三种不同的配置:一个一维的环形晶格,一个一维的环形超晶格和一个二维的非对称谐波陷阱。在所有这些粒子中,都存在一个临界转动频率,在该频率下,处于基态的粒子表现出强的量子关联。然而,纠缠特性显着不同的情况下。我们解释这些差异的特征的中间状态,参与涡旋成核过程。最后,我们表明,噪声相关性是敏感的这些差异。因此,这些新的研究表明,在未来的实验中,如何利用旋转的中性原子系统产生和探测新的量子态。
2010-02-25 cond-mat.quant-gas
Pump-probe spectroscopy of two-body correlations in ultracold gases
我们建议泵浦-探测光谱研究对相关性,确定多体动力学弱相互作用,稀释超冷气体。适当选择的短激光脉冲局部耗尽电子对密度,在电子基态中产生"空穴"。这种非稳态对密度的动态监测的时间延迟探测脉冲。所得到的瞬态信号允许频谱分解的"洞",并映射出对关联函数。
2009-12-10 cond-mat.quant-gas quant-ph
Comparative study of one-dimensional Bose and Fermi gases with contact interactions from the viewpoint of universal relations for correlation functions
通过Girardeau的玻色-费米映射,一维无自旋玻色气体和具有接触相互作用的费米气体有着密切的联系,从而导致它们在能谱和热力学上的对应。然而,这些系统之间的关联函数一般不相同。我们推导出这两个系统中的关联函数的精确普适关系,它适用于任何能量本征态和任何统计系综的本征态与或不与捕获势。这些关系包括静态结构因子和动量分布的大动量行为,以及将动能和相互作用能的总和与动量分布联系起来的能量关系。这些关系涉及两体和三体接触,它们分别是局部对和三元组关联的积分。我们澄清如何玻色子和费米子的关系不同,并相互连接。特别地,我们发现三体接触对玻色子能量关系没有贡献,但它在费米能量关系中起着至关重要的作用。此外,我们还计算了在幺正极限下任意数量费米子的动量分布。
2018-01-18 cond-mat.quant-gas
Topological Uniform Superfluid and FFLO Phases in 3D to 1D crossover of spin-orbit coupled Fermi gases
我们考虑准一维系统实现了一个阵列的弱耦合平行一维“管”在一个二维晶格,允许自由运动的原子在轴向方向上的存在下的塞曼场,Rashba型自旋轨道耦合(SOC),和s-波吸引相互作用,而径向运动是严格限制的。我们求解了准一维费米气体的零温(T=0)Bogoliubov-de Gennes(BdG)方程,其中色散被管间隧穿修正,并表明T=0相图中存在Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)相,对于较小的SOC值,质心动量为零的库珀对,而对于较大的SOC值和高塞曼场,则为均匀的超流相质心动量为零时,库珀对向拓扑均匀超流相(管端为Majorana费米子)的方向不稳定。此外,我们表明,在这个模型中,调整二维光晶格强度允许一个探索的3D和1D系统之间的过渡过程中的相的交叉行为,并在一般的FFLO(小SOC)和拓扑均匀的超流相(大SOC)的系统变得更加一维的青睐。我们还发现存在的塞曼调谐的拓扑量子相变(TQPT)的FFLO相位本身和大值的塞曼字段和小SOC的TQPT引起的拓扑不同的FFLO相位的证据。
2013-09-01 cond-mat.quant-gas
Correlations in low-dimensional quantum gases
超冷气体是模拟凝聚态物理的通用平台,因为几乎任何参数都是实验可调的。特别是,高度各向异性的陷阱允许实现低维系统,其中量子涨落的作用得到增强。我调查的范式模型的一维玻色气体与接触相互作用,a.k.a的Lieb-Liniger模型,使用强大的分析工具,如Bethe Anglands,共形场论和Tomonaga-Luttinger液体形式主义,以及玻色费米映射。在局域密度近似的范围内研究了在纵向方向上的附加谐波陷阱的效果。这些方法允许调查与高精度的气体,它的激发光谱和关联函数,从k体的本地相关的动量分布和动力学结构因子的基态热力学。这些量表征了气体的相干性和超流性。特别是,我研究了在线性响应理论下,弱高斯障碍物搅拌到气体中所施加的阻力。然后,我调查的外观获得的多模结构释放横向捕获,并在无限数量的横向模式的限制的维度交叉。
2017-12-14 cond-mat.quant-gas
Extracting density-density correlations from in situ images of atomic quantum gases
我们提出了一个完整的配方,以提取密度-密度相关和静态结构因子的二维(2D)原子量子气体的原位成像。使用图像的非相互作用的热气体,我们的特点和删除系统的贡献的成像像差测量的密度-密度相关的原子样品。我们确定的静态结构因子和报告结果弱相互作用的二维玻色气体,以及强相互作用的气体在二维光晶格。在强相互作用的制度,我们观察到一个强大的抑制在长波长的静态结构因子。
2011-04-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Observation of local temporal correlations in trapped quantum gases
我们测量了在玻色-爱因斯坦凝聚临界温度以上和以下玻色子被困气体的时间对关联函数$g^{(2)}(τ)$。使用局部时间分辨单原子灵敏探测技术进行{ \it in situ}测量。还提取了三阶和四阶关联函数。我们开发了一个理论模型,并将其与我们的实验数据进行比较,找到了良好的定量一致性,并强调了相互作用的作用。我们的结果促进了时间相关作为新的观测研究超冷量子气体的动力学。
2011-05-24 cond-mat.quant-gas quant-ph
Analytical pair correlations in ideal quantum gases: Temperature-dependent bunching and antibunching
本文利用涨落耗散定理和理想量子气体的精确密度响应谱,导出了一个新的静态结构因子表达式,并利用它导出了理想气体的温度依赖对分布函数g(r)的精确解析表达式。玻色子和费米子g(r)的图显示了“玻色堆”和“费米洞”,它们通常类似于超冷原子气体实验观察到的聚束和反聚束。费米子的自旋标度对关联行为几乎没有特征,而玻色子在T_c附近表现出丰富的结构,包括长程关联。T=0时的相干态完全没有相关性,就像单模激光一样。当T < T_c时,所描述的随温度降低而降低的趋势在精确的实验中应该是可以观察到的。
2011-10-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Strongly Repulsive 1D Gases at Higher Branches: Spin-Charge Correlation and Coupled Spin-Chain Model
本研究利用Bethe-Ansatz和精确对角化方法,揭示了一维强排斥气体高分支中超越自旋-电荷分离的强自旋-电荷关联现象,并提出需用耦合多链模型描述高分支费米子的新奇自旋纹理。
2025-07-15 cond-mat.quant-gas
Correlations of the upper branch of 1d harmonically trapped two-component Fermi gases
我们给出了具有种间$δ$ -函数相互作用的小一维简谐囚禁双组分费米气体的高精度能谱和本征函数,并分析了所谓的上支(即,描述由原子组成但没有分子的排斥性费米气体的分支)对于正的和负的耦合常数。作为种间耦合强度的函数的两体关联的变化反映了种间相互作用的竞争和由于泡利不相容原理的有效排斥,并被解释为从非磁性到磁性相的转变的少体模拟。进一步证明了具有$|n_1+n_2|>2$和$|n_1-n_2| < n$的无限强相互作用系统的本征态$ψ_{\rm{adia}}$($n_1$和$n_2$分别表示组分1和2的费米子数),其通过实验性地改变系统参数而达到,并不像以前提出的那样,与将广义Fermi-Fermi映射函数应用于非相互作用单组分费米气体的本征函数得到的波函数$ψ_{\rm{G}}$一致。
2013-07-26 cond-mat.quant-gas
Detecting Phase Coherence of 2D Bose Gases via Noise Correlations
本文通过测量二维 Bose 气体自由膨胀后的噪声关联,识别 BKT 转变两侧超流指数对应的空间振荡,并证明噪声干涉测量可用于探测多模量子气体的多体态。
2025-05-15 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Temporal and spatio-temporal correlation functions for trapped Bose gases
密度相关性明确地揭示了物质的量子性质。在这里,我们研究在不同的时间在一个位置,并在两个单独的位置在冷原子云的密度测量之间的相关性。我们考虑到有限的尺寸和持续时间的测量光束通过原子云的影响。我们专注于玻色气体的情况下,谐波陷阱以上临界温度,弱微扰测量。对于重叠的测量区域,散粒噪声相关性在陷阱振荡周期后恢复。对于非重叠区域,玻色子相关性在长时间内占主导地位,并以有限的速度传播。最后,我们给出了一个现实的测量协议进行这样的实验。
2014-11-12 cond-mat.quant-gas quant-ph
Contact and sum-rules in a near-uniform Fermi gas at unitarity
本文对幺正费米气体的高能激发谱进行了实验研究。使用聚焦光束布拉格光谱,我们本地探测原子的中心区域的谐波捕获云的密度几乎是均匀的,使测量的动态结构因子的温度范围内低于和高于超流过渡。应用求和规则测量的布拉格光谱,我们解决的特征行为的通用接触参数,${\cal C}$,在超流过渡。我们还采用了最近的理论结果的动力学(二阶矩)求和规则,以获得内能的气体在幺正性。
2019-02-21 cond-mat.quant-gas
Large, ultra-flat optical traps for uniform quantum gases
本研究利用两个正交声光偏转器构建了囚禁体积比传统装置大千倍的大型超平光学阱,经模拟验证性能后,为重力补偿环境下的均匀量子气体研究及多类物理领域探索提供了新可能。
2025-05-20 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Quantum control of spin-correlations in ultracold lattice gases
我们证明,它是可能的,以准备一个所需的非经典自旋关联函数使用原子-光相互作用的量子自旋极化光谱中常用的那种超冷原子的格子气。我们的方法是基于量子非破坏(QND)的测量和反馈,并允许特别是创建按需指数或代数衰减的相关性,以及一定程度的多方纠缠。
2012-08-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
Detecting many-body entanglements in noninteracting ultracold atomic fermi gases
我们探讨了利用超冷费米气体中的飞行时间动量关联来探测多体纠缠的可能性。与导致贝肯斯坦-霍金黑洞熵的真空关联类似,分区原子气体将表现出导致纠缠熵的粒子-空穴关联。这些动量关联的特征可以通过灵敏的TOF型实验检测到。
2010-08-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Universal correlations and coherence in quasi-two-dimensional trapped Bose gases
我们研究了准二维玻色气体在谐波陷阱的温度高于Kosterlitz无相变,其中气体是在正常阶段。我们表明,平均场论考虑到占主导地位的相互作用的影响,实验相关的陷阱的几何形状。与量子蒙特卡罗计算相比,我们量化的波动制度,超越平均场的相关性变得重要的发病。虽然密度分布依赖于系统的微观参数,我们表明,相关密度(精确和平均场密度之间的差异)是准确地描述了一个普遍的表达式,从经典场计算的均匀严格的二维气体。普遍性的偏差,由于相互作用的有限值或陷阱的几何形状,被证明是目前的实验小。我们进一步研究了微观尺度上的相干性和对相关性。非对角密度矩阵中的粒子尺寸效应使我们能够表征小粒子数下从Kosterlitz-无粒子到Bose-Einstein行为的交叉。玻色-爱因斯坦凝聚发生在特征粒子数以下,其随着相互作用消失而迅速发散。
2009-11-09 cond-mat.quant-gas
Microscopy of cavity-induced density-wave ordering in ultracold gases
University of Florence(佛罗伦萨大学);Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne(洛桑联邦理工学院)
研究通过高分辨率原位成像揭示了腔体介导相互作用在超冷费米气体中诱导的密度波有序,观察到长程空间相关性,并通过腔体模式结构控制图案,验证了光子与原子的关联。
2026-06-28 cond-mat.quant-gas
Universal scaling of unequal-time correlation functions in ultracold Bose gases far from equilibrium
我们探讨了玻色气体的远离平衡态的动力学在一个普遍的制度与非热不动点。虽然以前的调查集中在比例函数和指数描述的等时间的相关性,我们计算额外的比例函数和动态指数$z$表征频率依赖性或分散从不等时间的相关性。这使我们能够根据系统的体积比较来自有限尺寸标度分析的特征冷凝和相关时间。
2016-12-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech hep-ph
Short-range correlations and entropy in ultracold atomic Fermi gases
我们将超冷原子费米气体中的短程关联与整个温度下系统的熵$T$与耦合强度$-1/k_Fa$平面相关联。在低温极限下,熵主要由声子激发决定,相关系数按$T^4$增加。在BEC极限下,我们在Bogoliubov近似下计算了一个玻色子模型,以明确地显示声子如何增强费米子关联。在高温极限,我们表明,从维里展开的相关性下降为$1/T$。因此,相关性在有限温度下达到最大值。我们推断的费米气体的等熵线在$T,-1/k_Fa$平面的一般结构,并在酉,BEC和BCS限制的相关性的温度依赖性。我们的研究结果比较以及通过光缔合实验在更高的温度下的相关性的测量。
2009-05-12 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Breathing mode of two-dimensional atomic Fermi gases in harmonic traps
对于谐振子势阱中的二维费米气体,SO(2,1)对称性通过接触关联算符被原子间相互作用破缺。因此,2D费米气体的呼吸模式$ω_B$的频率可以不同于$2ω_0$,其中$ω_0$是谐波势的捕获频率。在零温度下,我们使用的密度关联函数的总和规则产生的上界$ω_B$。我们进一步计算$ω_B$通过欧拉方程在流体动力学制度。所获得的$ω_B$的值满足上界,并且显示出与$2ω_0$的偏差,其可以大到大约8%。
2012-08-28 cond-mat.quant-gas
Efimov correlations in strongly interacting Bose gases
我们计算的维里系数,接触参数,和动量分布的强相互作用的三维玻色气体通过维里展开到三阶的逸度,它考虑到了三体关联准确。我们的研究结果表征的非简并制度的相互作用玻色气体,其中的热波长小于粒子间的间距,但散射长度可以是任意大的。我们观察到一个快速的变化的第三维里系数的散射长度被调谐跨越三原子和原子二聚体阈值。在么正性下的动量分布显示出一个普遍的高动量尾,具有对数周期的动量依赖性,这是Efimov物理的直接特征。我们提供了P. Makotyn等人[Nat. Phys. 10,116(2014)]测量的高动量下动量分布的定量描述,我们的计算表明,实验中可能没有占据最低的三聚体状态。我们的研究结果允许在酉极限的Efimov态的光谱。
2016-01-22 cond-mat.quant-gas
Pair formation in quenched unitary Bose gases
通过求解一个包含三体损失和二阶关联的多体模型,研究了简并玻色气体的么正性淬灭。随着气体在强相互作用区域中演化,关联的积累导致纯粹由多体效应束缚的扩展对的形成,类似于费米气体BCS区域中的库珀配对现象。通过快速扫描远离么正性,我们详细介绍了相关增长和形成的绑定对出现在扫描后剩余的未绑定原子的分数,发现定量与实验一致。我们评论高阶效应在解释我们的理论结果与实验的偏差较慢的扫描和较长的时间花费在统一制度的可能作用。
2019-07-11 cond-mat.quant-gas
Pairing correlations of cold fermionic gases at overflow from a narrow to a wide harmonic trap
在Hartree-Fock-Bogoliubov理论的框架下,我们研究了超流费米系统从小容器到大容器时的行为。由于实验技术的最新进展,这种系统现在可以实现。它将允许更好地理解在溢出和一般在快速变化的外部电位的配对属性。
2014-11-05 cond-mat.quant-gas nucl-th
Entanglement and particle correlations of Fermi gases in harmonic traps
本文研究了N粒子非相互作用费米气体的基态量子关联。为此,我们计算了扩展空间区域的单粒子关联、粒子涨落和二体纠缠熵,并研究了它们的大N标度行为。计算了任意维的半空间von Neumann纠缠熵,得到S_HS = c_l N^(d-1)/d ln N,类似于均匀系统,其中c_l在一维、二维和三维分别为1/6、1/(6 \sqrt{2})、1/(6 \sqrt{6})。我们证明了扩展空间区域A的von Neumann纠缠熵S_A和粒子方差V_A之间的渐近大N关系S_A \approx π^2 V_A/3对任何子系统A和任何维数都成立,类似于均匀非相互作用费米气体。
2012-04-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Hard-Wall and Non-Uniform Lattice Monte Carlo Approaches to One-Dimensional Fermi Gases in a Harmonic Trap
我们详细介绍了两个变种的晶格蒙特卡罗方法,旨在解决系统的外部捕获潜力:一个均匀的晶格方法与硬壁边界条件,和一个非均匀的高斯-厄米晶格方法。利用这两种方法,我们计算了一维N=4 - 8个简谐囚禁费米子系统的基态能量和空间密度分布。从有利的能量和密度分布(特别是在低密度区域)的比较,我们得出结论,捕获潜力是适当解决的硬壁基础。我们的工作铺平了道路,以更高的维度和有限的温度分析,计算与硬壁基础可以通过快速傅立叶变换加速,否则由于不利的缩放系统大小的成本,非加速方法是禁止的。
2015-10-10 cond-mat.quant-gas hep-lat nucl-th
Noise correlations of two-dimensional Bose gases
我们分析了弱相互作用的二维玻色气体下面和上面的Berezinskiiii-Kosterlitz-无边界过渡膨胀云的密度-密度相关性,特别关注短时间膨胀。在飞行时间膨胀过程中,除了原位存在的密度波动之外,捕获系统的相位波动还转化为密度波动。我们计算了这些涨落在实空间和动量空间中的关联,并导出了它们在动量空间中的解析表达式。在相变点以下,由于相长干涉的影响,关联函数表现出受准凝聚相的标度指数控制的振荡行为。我们认为,这可以用来提取的准凝聚实验的标度指数。在跃迁之上,当原子移动超过相关长度的平均距离时,干涉被迅速抑制。这可以用来定性地区分这两个阶段。
2014-03-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Signatures of pairing and spin-orbit coupling in correlation functions of Fermi gases
我们推导了自旋-轨道耦合费米超流体赝能隙相的自旋和密度关联函数的表达式。密度-密度关联函数被发现是相对不敏感的存在下,这些Rashba效应。为了得到自旋-自旋关联函数,我们导出了新的$f$ -和规则,即使在没有自旋守恒定律的情况下也有效。我们的自旋-自旋关联函数被证明是完全符合这些$f$求和规则。重要的是,它们提供了Rashba能带结构的清晰特征,并分别有助于建立赝能隙的存在。
2015-03-18 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Quantum Monte Carlo method for pairing phenomena: Super-counter-fluid of two-species Bose gases in optical lattices
利用基于蠕虫算法的量子蒙特卡罗方法研究了正方晶格上两组分硬核Bose-哈伯德模型的超反流体态.由于SCF态是由$< a^{\dagger} b > \neq 0, < a > = 0$和$< b > = 0$表征的对凝聚态,其中$a$和$b$是两个分量的序参量,因此研究对关联函数$< a_{i} b_{i}^{\dagger} a_{j}^{\dagger} b_{j} >$的行为是重要的。为此,我们提出了一个选择的蠕虫头计算对关联函数。从这一对相关性,我们确认了Kosterlitz无(KT)特征的SCF阶段。在SCF阶段,仿真效率也得到了提高。
2010-09-18 cond-mat.quant-gas
Pairing patterns in one-dimensional spin- and mass-imbalanced Fermi gases
我们研究了一维空间中自旋- $\tfrac{1}{2}$费米子通过吸引接触势相互作用的自旋和质量不平衡混合体。具体来说,我们解决的影响不平等的粒子质量对形成的复杂的朗之万方法。通过计算对关联函数和相关的对动量分布,我们发现,非均匀配对是目前所有研究的自旋极化和质量不平衡。为了进一步表征配对行为,我们分析了动量空间中的密度-密度相关性,即所谓的散粒噪声,它可以通过飞行时间成像在实验上获得。在有限的自旋极化,后者是已知的富尔德-费雷尔-拉金-奥夫钦尼科夫(FFLO)不稳定性相关的动量配置显示出明显的最大值。除了这些最大值,我们发现,额外的功能出现在噪声相关性时,质量不平衡的增加,揭示了FFLO型相关性对质量不平衡的稳定性,并提供了一个实验上可访问的签名,以探测这种类型的配对。
2020-07-02 cond-mat.quant-gas
Ultracold Bose gases in disorder potentials with spatiotemporal dynamics
实验研究了关联时间可调的动态无序势中超冷玻色气体的耗散动力学。首先,我们测量的热云暴露于动态势的加热速率,并提出了一个模型的加热过程,揭示了微观起源的耗散从热,被困的玻色子云。其次,对于玻色-爱因斯坦凝聚体,我们测量了动力学环境引起的粒子损失率。根据相关时间,损失主要是由剩余热粒子的加热或超流中激发的产生,这是我们用速率模型证实的一个概念。我们的研究结果阐明了超流性和含时无序之间的相互作用,并在更广泛的基础上建立了超冷原子作为研究时空噪声和含时无序的平台。
2022-02-24 cond-mat.quant-gas
Probing Nonlocal Spatial Correlations in Quantum Gases with Ultra-long-range Rydberg Molecules
我们提出了超长程里德堡分子的光激发作为量子气体空间关联的探针。里德伯分子可以产生明确定义的核间距,由里德伯电子波函数$R_n$的外叶半径设置。通过改变目标里德伯态的主量子数$n$,分子激发速率可以被用来映射被困气体的对关联函数$g^{(2)}(R_n)$。我们用超冷Sr气体和探测器对分离长度标度证明了这一点,标度范围为$R_n = 1400 - 3200$ $a_0$,在1 $μ$ K左右的温度下,这是热德布罗意波长的数量级。我们观察到了$^{84}$ Sr的单组分玻色气体的聚束效应和$^{87}$ Sr的极化费米气体在短距离内由于泡利排斥引起的反聚束效应,揭示了量子统计效应。
2019-03-27 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Measuring pair correlations in Bose and Fermi gases via atom-resolved microscopy
通过原子分辨显微镜技术,研究玻色子和费米子气体中的粒子关联,揭示BEC-BCS交叉区域的非局域费米对,并直接测量配对间隙和短程接触。
2025-04-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.atom-ph
One-body correlations and momentum distributions of trapped one-dimensional Bose gases at finite temperature
本研究提出一种通用近似方法,结合长程渐近技术与短程展开,计算囚禁一维玻色气体在有限温度和相互作用下的单体关联与动量分布,推导了强弱相互作用极限的解析结果,给出通用计算流程,并经数值和实验验证。
2025-03-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Uniform electron gases: III. Low-density gases on three-dimensional spheres
结合变分蒙特卡罗(VMC)和完全基组极限Hartree-Fock(HF)计算,我们获得了三维球(3-sphere)上低密度同自旋电子的近精确关联能,即~四维球体的表面。在VMC计算中,我们比较了两种单电子基函数对这些强关联体系的计算效率,并分析了能量收敛与Jastrow因子质量的关系。HF计算采用球面高斯函数(SGF),这是弯曲的空间类似物的Carnival高斯函数。在低密度下,电子相对地局限于维格纳晶体中,通过求解3-球上的汤姆逊问题(即$n$点电荷的最小能量排列),对于不同的$n$值,可以找到自然的SGF中心。我们发现了11个$n$的特殊值,它们的Thomson位置是等价的。其中三个是四维柏拉图立体的顶点--超四面体($n=5$)、超八面体($n=8$)和24胞体($n=24$)--第四个是以前没有报道过的高度对称结构($n=13$)。通过计算电子在其平衡位置附近的谐振频率,我们还发现了汤姆逊能量的一阶振动修正。
2015-08-12 cond-mat.other cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Spectroscopy for cold atom gases in periodically phase-modulated optical lattices
讨论了冷原子气体对光晶格小周期相位调制的响应。对于玻色子气体,在线性响应理论中,能量吸收率由电流关联函数的虚部给出。对于强晶格势中的费米子气体,同样的关联函数可以通过产生率双占有率来探测。因此,相位调制给出了对作为调制频率的函数的系统的电导率的直接访问。我们给出了一个应用的例子中的情况下,一维玻色子在零温度和讨论之间的联系的相位和振幅调制。
2011-05-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Multi-body correlations in SU(3) Fermi gases
研究了三组分原子费米气体中的强耦合效应。它是模拟量子色动力学(QCD)的一个很有前途的候选者,而且,在这个系统中,各种现象的出现,如色超流性和Efimov效应是预期的。本文利用多体$T$ -矩阵近似(TMA)和带介质修正的Skorniakov-Ter-Martirosian(STM)方程研究了两体和三体关联的影响。我们研究了有限温度和化学势对三聚体在幺正极限的超流临界点结合能的影响。
2018-06-25 cond-mat.quant-gas hep-ph nucl-th
Strong correlations in lossy one-dimensional quantum gases: from the quantum Zeno effect to the generalized Gibbs ensemble
本文研究了一维光晶格中玻色气体的强二体损耗。我们利用分离的时间尺度典型的系统在多体量子芝诺制度建立与时间相关的广义吉布斯系综理论的连接。我们的主要结果是一组简单的速率方程,捕获的同时行动的相干演化和两体损失。这种处理给出了一个准确的描述的动力学的气体准备在莫特绝缘状态,并表明其长时间的行为偏离显着的平均场分析。在实验中观察到我们的预测与$^{174}$ Yb的亚稳态的可能性进行了讨论。
2020-11-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Stability of spin-orbit coupled Fermi gases with population imbalance
利用自洽平均场论,分析了BCS-BEC演化过程中Rashba型自旋轨道耦合(SOC)对布居不平衡费米气体基态相图的影响。我们发现,SOC和人口的不平衡抵消,这种竞争往往稳定的相分离的均匀超流相。然而,我们也表明,SOC稳定(不稳定)的均匀超流相对正常阶段低(高)人口不平衡。此外,我们发现拓扑量子相变与零准粒子能量的动量空间区域的外观,并研究其签名的动量分布。
2011-06-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Time-resolved observation of competing attractive and repulsive short-range correlations in strongly interacting Fermi gases
我们利用时间分辨泵浦-探测光谱技术研究了超冷双组分费米气体的非平衡动力学,选择性淬灭到沿宽费什巴赫共振上支的强排斥。对于关键的相互作用,我们发现排斥费米子之间的短程反相关的快速增长,最初克服并发配对过程。在较长的演化时间里,这两种竞争机制似乎在宏观上共存于费米子和配对的短程关联状态中,这是迄今为止无法预见的。我们的工作提供了基本的见解排斥费米气体的命运,并提供了新的视角对复杂的动力学制度的费米物质的探索。
2018-12-26 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Dynamic density-density correlations in interacting Bose gases on optical lattices
为了确定可能的实验签名的超流莫特绝缘体量子相变,我们计算的电荷结构因子$S(k,ω)$的一维玻色-哈伯德模型使用动态密度矩阵重整化群(DDMRG)技术。特别是我们分析的行为,$S(k, ω)$通过改变-在零温度-库仑相互作用强度内的第一莫特波瓣。对于强相互作用,在Mott绝缘体相,我们证明了DDMRG结果很好地再现了强耦合展开,就像准粒子色散。在超流相,我们确定的线性激发光谱附近的$k=0$和比较的DDMRG数据与平均场论的结果。
2012-02-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Ballistic quench-induced correlation waves in ultracold gases
研究了散射长度快速变化的粒子对的波包动力学。短程相互作用在零程极限中建模,其中猝灭通过在消失粒子分离处切换波函数的边界条件来完成。这产生了一个相关波,它迅速传播到非零粒子间距。我们已经得出了普遍的,这个过程中,导致一个简单的相空间图片的猝灭诱导散射的分析结果。直觉上,关联波的强度与系统的初始接触有关。我们发现,在一个空间维度,$k^{-4}$尾部的动量分布包含一个弹道的贡献,并不源自短程对相关性,和一个类似的结论可以在其他维度取决于淬火协议。我们研究了一维光晶格中的猝灭诱导输运,发现半经典处理可以给出输运概率的定量准确估计。
2016-05-10 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph