Ultracold mixtures of metastable He and Rb: scattering lengths from ab initio calculations and thermalization measurements
研究了亚稳态三重态He和Rb的超冷种间散射性质。我们进行了国家的最先进的从头计算相关的相互作用势,并测量了种间弹性截面的亚稳态三重态$^4$他和$^{87}$ Rb在四极磁阱中的温度为0.5 mK的超冷混合物。我们的理论和实验相结合的研究给出了种间散射长度$a_{4+87}=+17^{+1}_{-4}$ $a_0$,这在这项工作之前是未知的。更一般地说,我们的工作表明,使用从头计算包含一个重,多电子原子,如Rb的系统获得准确的散射长度的可能性。
2014-07-25 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Interspecies thermalization in an ultracold mixture of Cs and Yb in an optical trap
我们目前的测量之间的超冷样品的$^{133}$ Cs和$^{174}$ Yb或$^{170}$ Yb的种间热化。这两种物质被捕获在远离共振的光学偶极阱中,并且$^{133}$ Cs被Yb同情冷却。我们提取有效的种间热化截面拟合热化测量的速率方程模型,给出$σ_{\mathrm{Cs^{174}Yb}} = \left(5 \pm 2\right) \times 10^{-13} \, \mathrm{cm^{2}}$和$σ_{\mathrm{Cs^{170}Yb}} = \left(18 \pm 8\right) \times 10^{-13} \, \mathrm{cm^{2}}$。我们进行量子散射计算的热化截面和优化CsYb相互作用势再现测量。我们预测散射长度的所有同位素组合的Cs和Yb。我们还证明了独立生产的$^{174}$ Yb和$^{133}$ Cs玻色-爱因斯坦凝聚体使用相同的光偶极陷阱,实现两种物质的量子简并混合物的重要一步。
2017-07-16 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Fate of thermalization of ultracold fermions with two-body dissipation
该研究基于非弹性量子 Boltzmann 方程从第一性原理分析单分量超冷费米气体的两体耗散,揭示传统损失模型在囚禁与均匀系统中的适用差异及自发热化条件。
2024-10-16 cond-mat.quant-gas
Onset of quantum chaos in one-dimensional bosonic and fermionic systems and its relation to thermalization
利用完全精确对角化方法,研究了一维无带隙玻色子和费米子系统从可积性到量子混沌的能级统计和本征向量的结构。这些系统在只有最近邻项的情况下是可积的,而次最近邻跳跃和相互作用的加入可能导致混沌的开始。我们发现,下一个最近邻项的强度需要观察清晰的签名不可积性是成反比的系统大小。有趣的是,向混沌的转变也被认为取决于粒子统计,玻色子首先对可积性破缺项做出反应。此外,我们讨论了使用离域措施的主要指标的交叉,从可积到混沌和随之而来的可行性量子热化在孤立系。
2010-03-06 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Non-hermitian approach to decaying ultracold bosonic systems
研究了现代原子光学的一种范式模型:光晶格中强相互作用的超冷玻色子。这个多体系统可以通过现代实验技术以受控的方式人为地打开。我们提出的结果的基础上的非厄米有效哈密顿量的量子谱进行了分析。直接获得的亚稳态多体系统的光谱,使我们能够很容易地识别相对稳定的量子态,对应于以前预测的孤子多体结构。
2013-10-22 cond-mat.quant-gas nlin.PS quant-ph
Parafermionic zero modes in ultracold bosonic systems
具有仿费米统计的奇异拓扑保护零模(也称为分数马约拉纳模)已被提出出现在由分数量子霍尔系统和超导体制造的器件中。这些模式的分数统计使它们超越了最简单的非阿贝尔任意子,马约拉纳费米子。基于玻色超冷原子分数量子霍尔态实现的最新进展,我们提出了在玻色-爱因斯坦凝聚体沟槽中实现玻色分数量子霍尔态中的仿费米子.我们表明,parafermionic零模式出现在端点的战壕,并引起拓扑保护简并。我们还讨论了制备和检测这些模式的方法。
2015-04-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
An Ultracold Gas of Bosonic $^{23}\textrm{Na}^{39}\textrm{K}$ Ground-State Molecules
我们报道了超冷玻色子偶极$^{23}\textrm{Na}^{39}\textrm{K}$分子在其绝对振转基态的产生。从弱结合的分子浸没在超冷原子混合物,我们相干转移的二聚体的振转基态使用绝热拉曼通道。我们分析了纯分子样品和分子-原子混合物中的二体衰变,发现分子与$^{39}\textrm{K}$原子在选定的超精细状态下碰撞的二体衰变系数出乎意料地低。玻色子$^{23}\textrm{Na}^{39}\textrm{K}$分子的制备为将来相同化学物种的费米子和玻色子超冷基态分子之间的比较开辟了道路。
2020-08-12 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Fermionic vs. bosonic thermalization in the phonon-driven exciton dynamics: An analytic dimensionality study
本文从电子-空穴微观图像解析研究二维和三维半导体中声子驱动的激子热化,揭示费米子排斥、载流子交换及声子类型如何决定其玻色子行为。
2023-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Wigner-localized states in spin-orbit-coupled bosonic ultracold atoms with dipolar interaction
研究了具有类Rashba自旋轨道耦合的玻色子偶极超冷少体系统中Wigner局域化现象的发生。我们表明,后者强烈增强的偶极-偶极相互作用的影响,允许达到维格纳本地化制度的偶极矩的强度远小于那些必要的自旋轨道自由的情况下。
2014-12-01 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Confinement and lack of thermalization after quenches in the bosonic Schwinger model
我们激发真空的相对论性玻色子理论耦合到一个$U(1)$规范场在1+1维(玻色子Schwinger模型)的平衡,通过创建一个空间分离的粒子-反粒子对连接的一串电场。在演化过程中,我们观察到玻色子的强约束,这是由其光锥的弯曲所见证的,这让人想起伊辛模型[Nat. Phys. 13,246(2017)]所观察到的。因此,对于我们能够模拟的时间尺度,系统逃避热化并产生奇异的渐近状态。这些状态由两个不相交的区域组成,一个外部的去限制区域似乎是热化的,而一个内部的核心揭示了纠缠熵的面积定律饱和。
2021-10-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Thermalization and prethermalization in isolated quantum systems: a theoretical overview
孤立量子系统中的热平衡或热化的方法是统计物理学中最基本的问题之一。近年来的理论研究表明,孤立量子系统中的热化现象具有一些显著的特征,这些特征是由量子纠缠引起的,与经典系统中的热化现象有很大的不同。在实验上,良好的隔离和高度可控的超冷量子气体提供了一个理想的系统来研究孤立的量子系统中的非平衡动力学,引发了密集的最近的理论努力,这一基本问题。除了热化,许多孤立的量子系统在弛豫过程中表现出有趣的行为,特别是预热化。当相关的时间尺度有明显的分离时,预热化就会发生,并且取决于各个系统,它有几个不同的物理起源。在这篇综述中,我们综述了热化和预热化问题的理论方法。
2018-04-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
The BBGKY hierarchy for ultracold bosonic systems: II. Applications
在本文中,我们基于我们以前导出的理论框架[1],将截断的Born-Bogoliubov-Green-Kirkwood-Yvon(BBGKY)体系应用于两种非平衡情形,即双势阱中的隧穿和谐波阱中的相互作用猝灭。在[1]中提供的理论的有效公式允许进行大的截断阶数,使得可以系统地探索截断阶数对结果精度的影响。虽然短时间的动态被发现是很好地描述与可控的精度,显着的偏差发生在一个较长的时间尺度足够的强相互作用淬火或隧道的情况。这些偏差伴随着类似指数的不稳定性,导致非物理的结果。这些不稳定性的现象进行了详细的研究,我们表明,最低限度的侵入性校正算法的运动方程中提出的[1]确实可以稳定的BBGKY系列截断在二阶。
2017-12-03 cond-mat.quant-gas quant-ph
NOON states with ultracold bosonic atoms via resonance- and chaos-assisted tunneling
我们从理论上研究了微观原子NOON态的产生,|N,0> +|0,N>与N ~ 5粒子的叠加态,在对称双势阱中,通过超冷玻色子原子的集体隧穿,实现了超冷玻色子原子与N ~ 5粒子的叠加态.我们表明,周期性驱动的双井适当调整的振幅和频率参数允许一个大大提高这个隧穿过程,而不改变其集体性质。产生NOON叠加的时间尺度,其对应于隧穿时间的一半,并且对于所考虑的原子布居数,在未驱动的双阱中将非常大,从而可以大大减少,这使得通过该协议实现NOON态在实验上是可行的。共振和混沌辅助隧道被确定为在这种情况下的关键机制。它们对集体隧穿过程的影响的定量半经典评估允许人们确定驱动参数的最佳选择,以便尽可能快地生成那些NOON状态。
2021-01-21 cond-mat.quant-gas quant-ph
Divergence of thermalization rates driven by the competition between finite temperature and quantum coherence
本文利用光晶格中的超冷原子实验发现温度趋近零时量子物质热化速率发散,并揭示量子相干与玻色受激增强诱导发散、有限温度与多体相互作用抑制发散的竞争机制。
2024-10-30 cond-mat.quant-gas quant-ph
Time-dependent condensation of bosonic dysprosium
Institute for Theoretical Physics, Heidelberg University(海德堡大学理论物理研究所)
研究超冷¹⁶⁴Dy原子中磁偶极相互作用对热化和玻色-爱因斯坦凝聚形成的影响,并预测时变凝聚分数。
2025-12-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
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 Phases of Ultracold Bosonic Atoms in a One Dimensional Optical Superlattice
我们分析了周期性一维光学超晶格中超冷玻色子原子的各种量子相位。我们的研究是在玻色-哈伯德模型的框架下,用有限尺寸密度矩阵重整化群(FS-DMRG)方法进行的。已经进行了计算的密度和能量的变化范围很广,由于超晶格势。在相称的填充,我们发现莫特绝缘体和超流相,以及莫特绝缘体诱导的超晶格。在一个特定的无公度密度,系统被发现是在超流相共存的密度振荡的系统的参数的一定范围内。
2011-03-02 cond-mat.quant-gas
Asymptotic population imbalance of an ultracold bosonic ensemble in a driven double-well
我们证明了一个超冷多体玻色系综限制在一个一维(1D)的双势阱表现出人口不平衡的两个井在大的时间尺度,当井的深度调制的时间依赖的驱动力。驱动力的具体形式打破空间奇偶性和时间反演对称性,从而导致这样的渐近人口不平衡(API)。API的值可以通过改变驱动力的相位和颗粒总数来灵活控制。虽然API是高度敏感的初始状态在少数粒子政权,这种依赖于初始状态的丢失,因为我们接近经典的大粒子数的限制。我们进行Floquet分析在几个粒子政权和分析的基础上驱动的经典非刚性摆在多粒子政权。虽然在多粒子制度获得的API值同意非常好,在经典极限,我们表明,存在着显着的分歧,在相应的实时人口不平衡,由于量子关联。
2020-06-25 cond-mat.quant-gas quant-ph
Resonant Five-body Recombination in an Ultracold Gas of Bosonic Atoms
本文采用理论和实验相结合的方法研究了铯原子在超冷气体中负散射长度下的五体复合。一个完善的理论模型,结合广泛的实验室可调性的原子间相互作用,使五体共振复合率进行计算和测量。新观察到的重组功能的位置与最近的理论预测一致,并支持预测的一个家庭的普遍集群状态在负$a$,是绑在一个Efimov三聚体。
2013-04-30 cond-mat.quant-gas
Two-body correlations and natural orbital tomography in ultracold bosonic systems of definite parity
研究了具有两个单粒子态的确定宇称玻色子多体系统的自然轨道、单体相干性和两体关联之间的关系。我们发现,在宇称对称中心的局部两体关联的强度表征的数态分布和控制的非局部两体关联的结构。一个配方的实验重建的自然轨道密度和量子耗尽。这些见解的多体波函数的结构适用于预测的量子涨落引起的暗孤子的衰变。
2015-08-25 cond-mat.quant-gas
Reduced density matrix approach to one-dimensional ultracold bosonic systems
School of Physics, University of Melbourne(墨尔本大学物理学院)
本文通过变分法计算一维系统中玻色子简缩密度矩阵,研究了从2到10^4个谐振子玻色子的基态能量及结构性质,验证了该方法在强相互作用下的准确性。
2026-07-27 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quasiadiabatic dynamics of ultracold bosonic atoms in a one-dimensional optical superlattice
研究了一维超冷玻色子原子系统在光学超晶格中的准绝热动力学。聚焦于超晶格势随时间的缓慢线性变化,系统从传统的莫特绝缘体相驱动到超晶格诱导的莫特绝缘体,在无间隙临界超流区域之间交叉。由于无间隙区域的存在,取决于淬火速度的缺陷的数量出现。我们的研究结果表明,幂律依赖类似的Kibble-Zurek机制的淬火速率的中间值。对于我们所考虑的淬火动力学的时间范围,缺陷的尺度依赖于超流区域的宽度。
2015-10-01 cond-mat.quant-gas
Self-consistent determination of the many-body state of ultracold bosonic atoms in a one-dimensional harmonic trap
利用自洽多组态含时Hartree方法研究了一维相互作用玻色气体中的零温度量子涨落。我们定义$phase$ $fluctuations$从完整的单粒子密度矩阵的非对角长程序的空间衰减指数。在一个制度的介观粒子数和适度的接触耦合,我们推导出的相位波动的振幅的空间依赖性,确定从{ \em自洽}导出的场算子轨道和福克空间轨道占领振幅的形状。结果表明,相位波动显示一个峰值,这反过来又对应于一个倾角的位置空间中的一阶相关性,类似于以前已经获得的非常大的相互作用和低密度的Tonks-Girardeau限制。
2019-04-10 cond-mat.quant-gas quant-ph
A Thouless Quantum Pump with Ultracold Bosonic Atoms in an Optical Superlattice
30多年前,Elderless引入了拓扑电荷泵的概念,通过底层哈密顿量的绝热循环演化实现了电荷的鲁棒传输。与经典传输相反,传输的电荷被证明是量子化的,并且纯粹由泵浦周期的拓扑结构决定,这使得它对扰动具有鲁棒性。在基本水平上,量子化的电荷输运可以连接到拓扑不变量,陈数,首先在整数量子霍尔效应的上下文中引入。因此,Thouless量子泵可以被视为整数量子霍尔效应的“动态”版本。在这里,我们报告的实现这样的拓扑电荷泵使用超冷玻色子原子,形成一个莫特绝缘体在动态控制的光学超晶格势。通过拍摄原子云的原位图像,我们观察到每个泵浦周期的量子化偏转。我们揭示了真正的量子性质的泵显示,相反,在基态粒子,一个违反直觉的反向偏转发生时,粒子准备在第一激发带。此外,我们能够直接证明,该系统进行了控制的拓扑相变在较高的频带时,调整超晶格参数。
2015-07-08 cond-mat.quant-gas quant-ph
Correlated Quantum Dynamics of a Single Atom Collisionally Coupled to an Ultracold Finite Bosonic Ensemble
我们研究了一个开放系统中的单原子与有限玻色子环境的时空局域耦合的关联量子动力学。初始处于低能量相干态的单个原子在一维谐振阱中振荡,从而周期性地穿过被位移阱保持的$N_A$玻色子的相互作用系综。我们发现,物种间的能量转移加速与增加$N_A$,并在同一时间变得不那么完整。系统环境的相关性被证明是显着的,除了当过剩的能量在子系统之间的分布是高度不平衡的时候。这些相关性导致非相干能量转移过程,这加速了单个原子的早期能量捐赠,并且随机地有利于取决于瞬时转移方向的某些能量转移通道。对于子系统态,能量转移是由单原子的非相干态介导的,并且在有限玻色子环境中表现为单重态和二重态激发。这些对开放系统的非平衡量子动力学的全面了解是通过使用最近发展的玻色子多层多组态含时Hartree方法对整个系统进行从头计算模拟而获得的。
2015-03-20 cond-mat.quant-gas quant-ph
Thermalization Dynamics of Two Correlated Bosonic Quantum Wires After a Split
相干分裂一维玻色气体提供了一个有吸引力的,实验建立的平台,研究多体量子动力学。在足够短的时间内,动力学主要由单个准粒子的退相控制,并由对应于自由Luttinger理论的广义Gibbs系综的弛豫很好地描述。另一方面,在以后的时间,热吉布斯系综的方法预计为一个通用的,相互作用的量子系统。在这里,我们超越了二次Luttinger理论,并包括领先的声子-声子相互作用。通过应用动力学理论和非平衡Dyson-Schwinger方程,我们分析了退相后的全弛豫动力学,并确定了对称分裂协议的双线系统中的渐近热化过程。主要观测到的是不同的声子占据函数和实验上可达到的相干因子,以及两条线之间的相位相关。我们证明,根据分裂协议,声子碰撞的存在下,这些观测值的渐近演化,这使得相应的热化动力学实验访问有显着的影响。
2018-04-16 cond-mat.quant-gas
Exciton-phonon-scattering: A competition between bosonic and fermionic nature of bound electron-hole pairs
本研究推导了高密度下声子介导的激子热化方程,发现声学声子散射主导时TMDC激子可表现玻色子热化行为,密度增加退相干减小,与实验线宽变窄一致。
2023-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Three body on-site interactions in ultracold bosonic atoms in optical lattices and superlattices
在考虑两体在格相互作用的玻色-哈伯德模型框架下,研究了光晶格中超冷玻色原子的莫特绝缘体-超流相变.本文分析了在光晶格中三体在位相互作用对这种相变的附加作用以及在光超晶格中出现的各相之间的相变。利用平均场论和密度矩阵重整化群方法,我们得到了描述光晶格和超晶格中各种物理量之间关系的相图。我们还提出了可能的实验签名来观察三体相互作用。
2012-05-26 cond-mat.quant-gas
Observation of the Meissner effect with ultracold atoms in bosonic ladders
本文报道了在超冷原子的玻色流梯中观察到的迈斯纳效应。利用激光辅助隧穿诱导的人工规范场,我们实现了暴露在均匀磁场中的解耦梯形系统阵列。通过突然断开梯子并投射到隔离的双阱中,我们能够测量梯子每一侧的电流。对于大的耦合强度沿阶梯的横档,我们发现一个饱和的最大手征电流对应于一个完整的人工磁场屏蔽。对于较低的耦合强度,手征电流减少与预期的涡旋晶格相。我们的工作标志着低维迈斯纳效应的首次实现,此外,它开辟了探索暴露于均匀磁场的低维相互作用粒子的道路。
2014-02-04 cond-mat.quant-gas
Dynamic formation of supersolid phase in a mixture of ultracold bosonic and fermionic atoms
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
Coherent backscattering in the Fock space of ultracold bosonic atoms
我们提出的数值证据的相干后向散射的发生在Fock空间的一个小的无序玻色-哈伯德系统由四个网站,并包含五个粒子。这种多体干涉现象可以在从玻色-哈伯德系统的福克态开始的时间演化过程中最方便地看到。它表现在一个增强的检测概率,这个初始状态相比,其他福克态具有可比的总能量。我们认为,相干背散射在Fock空间可以实验测量超冷玻色子原子在光晶格使用国家的最先进的单点检测技术。一个合成的规范场可以被诱导,以打破时间反演对称性的晶格,从而破坏相干背散射。虽然这种多体干涉效应是最突出的本征态热化的存在下,我们简要地讨论了它的意义,在相反的制度多体局域化。
2016-10-14 cond-mat.quant-gas
Equilibrium and off-equilibrium trap-size scaling in 1D ultracold bosonic gases
本文研究了存在囚禁势时稀玻色气体的平衡态和非平衡态量子动力学。我们考虑具有固定数量的粒子N的系统,并研究它们的标度行为与增加陷阱的大小。我们专注于一维(1D)玻色子系统,如气体所描述的Lieb-Liniger模型和它的Tonks-Girardeau限制的不可穿透玻色子,和气体约束在光晶格所描述的玻色-哈伯德模型。我们研究了它们的量子(零温度)的行为在平衡和非平衡时所产生的单一的时间演化过程中的捕获势的变化,这可能是瞬时的或描述的幂律时间依赖性,从平衡基态的初始陷阱大小。重整化组标度参数,分析和数值计算表明,陷阱大小的依赖性的平衡和非平衡动力学可以铸造的陷阱大小的标度形式的低密度制度,其特征在于普遍的功率定律的陷阱大小,在稀气体与排斥接触相互作用和晶格系统描述的玻色-哈伯德模型。计算了几个物理上感兴趣的观测量对应的标度函数。我们的结果是实验相关的冷原子气体系统捕获的可调约束势。
2011-01-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Ising antiferromagnet with ultracold bosonic mixtures confined in a harmonic trap
我们基于正方形晶格上且存在外部谐波限制的两分量玻色子系统的量子蒙特卡罗模拟给出了准确的结果。从跳跃参数和相互作用强度,稳定的伊辛反铁磁相在均匀的情况下,在半整数填充因子,我们研究了如何存在的谐波约束的挑战实现这样的阶段。我们考虑现实的捕获频率和粒子数,并建立在何种条件下,即粒子总数和人口不平衡,反铁磁相可以观察到的陷阱。
2011-09-07 cond-mat.quant-gas
All-order momentum correlations of three ultracold bosonic atoms confined in triple-well traps: Signatures of emergent many-body quantum phase transitions and analogies with three-photon quantum-optics interference
研究了线性三势阱中三个无自旋超冷玻色相互作用中性原子的全阶动量关联函数.用于相互作用原子的基本哈密顿量是一个增广的三位哈伯德模型。我们的研究目标是大质量粒子的物质波干涉,旨在建立实验协议,用于表征被捕获的吸引或排斥相互作用的超冷粒子的量子态,具有可变的相互作用强度。通过对多粒子相互作用系统的全阶量子态的分析,揭示了我们的研究结果对于全面理解相互作用多粒子系统的量子态的本质所具有的优势和深刻的物理意义。(即第一、第二和第三)动量关联函数,的相互作用强度引起的紧急量子相变从莫特绝缘相的超流的飞行时间干涉询问的背景下进行说明和讨论。此外,我们讨论了我们的干涉询问建立强类比的量子光学干涉的三个光子,包括真正的三光子干涉,这是重点探索的目标是开发和实施的量子信息应用和量子计算。
2020-05-31 cond-mat.quant-gas nucl-th quant-ph
Coupling of polaritons to vibrational modes of ultracold atoms in an optical lattice
本文用微扰展开法研究了光晶格中超冷原子的内电子激发与外运动振动模的耦合。在莫特绝缘体的情况下,每个位置一个原子,相邻位置之间的共振偶极偶极耦合可以诱导振动量子的发射和吸收。在强激子-光子耦合机制的腔体内,这种耦合导致极化激元-振动相互作用,这为极化激元向其最小能量产生显著的热化机制,并导致晶格原子的运动加热。
2011-06-07 cond-mat.quant-gas quant-ph
A unified ab-initio approach to the correlated quantum dynamics of ultracold fermionic and bosonic mixtures
本文将最近发展起来的多层多组态含时Hartree玻色子方法(ML-MCTDHB)推广到费米子领域,建立了一种统一的方法来研究玻色子和费米子混合粒子的关联量子动力学.依赖于多层波函数展开,由此产生的混合物的多层多配置时间相关哈特里方法(ML-MCTDHX)可以适应于有效地解决系统特定的物种内和物种间的相关性。ML-MCTDHX的通用性和效率被证明通过将其应用到玻色-费米和费米-费米类型的少原子混合物碰撞问题。因此,我们阐明的作用的相关性的透射和反射性质的碰撞事件。特别是,我们提出的例子中的反射(传输)在其他原子物种是一个相关主导的效果,即\它在平均场近似中被抑制。
2017-06-16 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Formation of ultracold weakly bound dimers of bosonic $^{23}\textrm{Na}^{39}\textrm{K}$
我们在超冷$^{23}\textrm{Na}$和$^{39}\textrm{K}$的混合物中产生弱结合的玻色子$^{23}\textrm{Na}^{39}\textrm{K}$分子。该创造是在迄今为止未检测到的费什巴赫共振附近在约$196\,\text{G}$,我们确定在这项工作中的原子损失光谱。我们通过破坏性的射频结合能测量来研究所涉及的分子状态。对于建设性分子的创造,我们使用射频脉冲,我们组装到$6000$分子。我们分析了作为射频脉冲持续时间和$^{23}\textrm{Na}$和$^{39}\textrm{K}$之间的原子数比的函数的分子创建效率。我们发现一个整体的最佳效率的$6\,\%$指的是$^{39}\textrm{K}$原子数。在囚禁原子浴中测得的分子寿命约为$0.3\,\textrm{ms}$。
2019-12-09 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Spectroscopy and Ground-State Transfer of Ultracold Bosonic $^{39}$K$^{133}$Cs Molecules
该研究通过单双光子光谱确定转移路径,利用STIRAP制备了温度1μK、最多3500个的基态超冷$^{39}$K$^{133}$Cs分子样品,效率71%,为强偶极量子物质研究提供了新平台。
2025-06-11 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Dipolar Collisions of Ultracold Ground-state Bosonic Molecules
超冷极性分子间的偶极碰撞是一个重要的研究课题,无论是从基本观点来看,还是从成功探索具有强和长程偶极相互作用的多体物理学的角度来看。在这里,我们报告的研究超冷基态钠铷分子之间的碰撞在电场诱导电偶极矩高达0.7 $\;$ D。我们观察到一个逐步增强的损失,由于越来越强的各向异性偶极相互作用引起的不同的分波之间的耦合。改变我们的样品的温度,我们发现很好的协议与理论损失率假设复杂的形成为主要的损失过程。我们的研究结果揭示了新的光在强偶极相互作用的存在下,复杂的分子碰撞的理解,也证明了多功能性的修改分子相互作用与电场。
2018-12-01 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Vortex lattices for ultracold bosonic atoms in a non-Abelian gauge potential
利用原子能级的相干光修整,可以使超冷原子与有效的规范场耦合。这些可以用来产生有效的磁场,并有可能产生非阿贝尔规范场。本文考虑一个玻色原子气体与具有U(2)对称性的规范场耦合的模型,该规范场具有恒定的有效磁场。我们采用Gross-Pitaevskii平均场论来考虑弱接触相互作用的影响。本文研究了U(2)非阿贝尔规范场对均匀有效磁场诱导的涡旋晶格相的影响。均匀有效磁场是由阿贝尔规范场或等效的气体旋转产生的。我们发现,随着非阿贝尔规范场的增加,基态的性质发生了显著的变化,涡旋晶格的结构发生了变化。我们证明了非阿贝尔规范场的作用等价于引入非零射程的有效相互作用。我们还评论了强关联分数量子霍尔态的非阿贝尔规范场的结果。
2012-03-15 cond-mat.quant-gas
Probing photoinduced two-body loss of ultracold non-reactive bosonic $^{23}$Na$^{87}$Rb and $^{23}$Na$^{39}$K molecules
我们探测化学稳定的玻色子$^{23}$ Na、$^{87}$ Rb和$^{23}$ Na、$^{39}$ K分子在截断的光偶极阱中的光致损耗,其中分子在黑暗中度过显著的时间。我们预计,由于$^{23}$ Na、$^{87}$ Rb和$^{23}$ Na、$^{39}$ K的预期复杂寿命分别约为$13μ$ s和$6μ$ s,因此在截断陷阱中有效的二体衰变将在很大程度上受到抑制。然而,相反,即使在我们可以探测的最低斩波频率下,我们也观察到了近乎普遍的损耗。因此,我们的数据要么表明一个迄今未知的损失机制或急剧低估复杂的寿命至少一到两个数量级。
2021-03-02 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Delocalization and superfluidity of ultracold bosonic atoms in a ring lattice
在截断多体空间中,通过精确对角化研究了具有周期性准一维圆环晶格势的小系统中玻色原子的性质。多体哈密顿量的展开被认为是在第一带的布洛赫函数,并没有关于限制最近邻跳跃(紧束缚近似)的假设。有限尺寸版本的零温度相图的Fisher等。\cite{Fisher}得到的结果,在显着的定量对应的结果可用于较大的系统,进行了讨论。在双流体唯象学的背景下研究了与超流性有关的基态性质。在实验室坐标系中,由与小旋转角速度相关的固有惯性组成的基本工具被用来数值地获得基态“超流分数”。在所采用的几何形状的情况下,它们与一体的均匀螺线管电流解析地相关联。这些电流一般是来自相关的约化单体密度的每个本征态的贡献的非相干叠加,以相应的占据数作为权重。因此,只有当所有玻色子只占据一个本征态时,才会发生完全相干。所获得的数值的超流分数保持小的整个参数区域对应的“莫特绝缘体超流”的过渡,并饱和在统一的晶格是完全平滑。
2013-10-15 cond-mat.quant-gas quant-ph
The BBGKY hierarchy for ultracold bosonic systems
基于Born-Bogoliubov-Green-Kirkwood-Yvon(BBGKY)族少粒子约化密度矩阵(RDM)运动方程,建立了探索有限超冷玻色系综量子动力学的理论框架.该理论适用于零以及低温,并制定了一个高效的方式,利用动态优化的单粒子基态和代表的RDM的永久相对于这些。能量,RDM兼容性和对称性保存封闭近似的基础上,这些有限系统的递归制定的集群扩展。为了加强必要的可表示性条件,提出了两种新的,最小的侵入性和节能的校正算法,涉及截断BBGKY层次的解决方案的动态净化和运动方程本身的校正,分别。为了获得概念上的见解,两粒子关联的动力学量子耗尽的影响进行了分析研究。我们应用这个理论框架的隧道和相互作用淬火的情况。由于我们的有效制定的理论,我们可以达到截断阶数高达12,从而系统地研究截断阶数对结果的影响。虽然短时间的动态被发现是很好地描述与可控的精度,显着的偏差发生在一个较长的时间尺度上足够远的偏离平衡的情况。这些偏差伴随着类似指数的不稳定性,导致非物理的结果。这些不稳定性的现象进行了详细的研究,我们表明,微创校正算法的运动方程确实可以稳定的BBGKY层次截断在二阶。
2018-07-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
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
Heteronuclear magnetisms with ultracold spinor bosonic gases in optical lattices
最近实现的自旋-1的NaRb混合物在实验中的动机,在这里,我们调查Mott绝缘制度的异质磁性。不同于玻色子(费米子)统计只允许偶(奇)宇称态角动量组成的全同混合物,在原则上,所有的角动量态,这可能会导致新的磁相位的杂原子是允许的。在这些简并空间上可以产生各种不同的磁相,然而,具体的对称破缺相不仅取决于简并度,还取决于多体相互作用的竞争.我们使用玻色子动力学平均场论方法揭示了这些丰富的相位。这些相位的特征在于各种顺序,包括自发磁化顺序,自旋幅度顺序,单重态配对顺序和双重态顺序,它们可以共存,特别是在具有奇宇称的区域中。最后,我们解决可能的参数制度观察这些自旋有序莫特阶段。
2017-11-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Ultracold Dipolar Gases in Optical Lattices
本教程是一个理论工作,我们在其中研究超冷偶极玻色子气体的物理在光晶格。这种气体由玻色子原子或分子组成,它们通过偶极力相互作用,并且被冷却到量子简并温度以下,通常在nK范围内。当这种简并量子气体被加载到由激光的驻波产生的光晶格中时,会发生新的物理现象。这些系统实现扩展的哈伯德型模型,并可以被带到一个强相关的政权。这些气体的物理性质,占主导地位的远程,各向异性偶极-偶极相互作用,使用平均场近似,和精确的量子蒙特卡罗技术(蠕虫算法)进行了讨论。
2011-03-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
A pathway to ultracold bosonic $^{23}\textrm{Na}^{39}\textrm{K}$ ground state molecules
我们用光谱学方法研究了$^{23}\textrm{Na}^{39}\textrm{K}$ Feshbach分子通过受激拉曼绝热通道(STIRAP)转变为旋振基态分子的途径。使用光缔合光谱从双原子散射阈值的$a^3Σ^+$潜在的,我们定位的共振混合电子激发的中间态$|B^1Π, v=8\rangle$和$|c^3Σ^+, v=30\rangle$,由于其单重态-三重态混合物,作为一个理想的桥梁之间的主要$a^3Σ^+$ Feshbach分子和纯$X^1Σ^+$基态分子。我们研究了它们的超精细结构,并提出了一个简单的模型来确定这些态的单重-三重耦合。使用Autler-Townes光谱,我们定位的旋转振动基态的$^{23}\textrm{Na}^{39}\textrm{K}$分子($|X^1Σ^+, v=0, N=0\rangle$)和第二个旋转激发态$N=2$明确识别的基态。我们还提取了从激发态到基态的有效跃迁偶极矩。我们的调查结果在一个充分表征的计划,创造超冷玻色子$^{23}\textrm{Na}^{39}\textrm{K}$基态分子。
2019-12-19 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Observation of low-field Fano-Feshbach resonances in ultracold gases of dysprosium
我们报告的观察共振类损失的陷阱人口的超冷镝作为磁场的函数,我们归因于各向异性引起的Fano-费什巴赫共振所产生的Dy的大的磁偶极矩和非零的电子轨道角动量。我们记录了这些共振四种不同的同位素,三玻色子和一个费米子,在0-6 G的场范围内,并显示共振的数量显着变化作为温度的函数,即使在nK制度。大多数观察到的共振是非常窄的宽度。与玻色子同位素不同,费米子同位素具有非零的核自旋,并表现出更高的共振密度。
2013-12-22 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
The Kubo-Thermalization Correspondence
Yale University(耶鲁大学);Tsinghua University(清华大学);Fudan University(复旦大学)
本文建立库布-热化对应关系,连接长时热化磁化与短时线性响应谱,为强相互作用量子系统提供热化动力学的新研究途径。
2026-10-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Many-body localization and thermalization in disordered Hubbard chains
利用精确对角化方法和量子混沌指标研究了一维Hubbard链的多体局域化跃迁。我们还研究动态的离域(遍历)和本地化阶段,并讨论热化和本征态热化,或缺乏,在这样的系统。一致的指标和观测量的研究,我们发现遍历性是非常强大的对混乱,即,即使在存在弱哈伯德相互作用的系统本地化所需的无序强度是大的。我们表明,这种鲁棒性可能被隐藏在超冷费米子实验中的有限尺寸效应。
2015-12-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas
The physics of dipolar bosonic quantum gases
本文综述了玻色粒子组成的超冷气体的理论和实验研究的最新进展,除了超冷气体中通常起作用的短程各向同性接触相互作用外,玻色粒子还通过长程各向异性偶极-偶极相互作用。出现的偶极相互作用的具体属性强调,从平均场制度有效的稀释玻色-爱因斯坦凝聚体,达到的强相关制度的偶极玻色子在光晶格。
2009-05-04 cond-mat.quant-gas
Spin-tensor Meissner currents of ultracold bosonic gas in an optical lattice
本文研究一维光晶格中自旋张量-动量耦合玻色子在交错人工规范场下的迈斯纳电流,发现自旋张量型迈斯纳相和涡旋相等丰富相图,为合成通量带研究提供指导。
2023-06-08 cond-mat.quant-gas quant-ph
Impurity induced quantum chaos for an ultracold bosonic ensemble in a double-well
我们证明了一个超冷多体玻色系综限制在一个一维(1D)双阱(DW)势可以表现出混沌动力学由于存在一个单一的杂质。的非平衡动力学是由杂质玻色相互作用的淬火触发,并说明通过两个井之间的玻色子的人口不平衡的演变。猝灭后相互作用强度的增加总是促进玻色子布居不平衡的不规则运动,而当杂质初始布居在高激发态时,它又变得规则。这样的可积性混沌(ITC)过渡完全捕获的瞬态动力学的相应的线性纠缠熵,其无限时间平均值的额外特征的混沌的边缘,并意味着存在一个有效的玻色-玻色吸引诱导的杂质。为了阐明所观察到的ITC过渡的物理起源,我们进行了详细的光谱分析的混合物的能量谱以及本征态。具体而言,观察到两个不同的光谱行为时的物种间的相互作用强度的变化。虽然避免的能级交叉发生在低能谱中,但高能谱中的能级具有带状结构,并且在每个带内是等距的。这导致了一个显着的低的本征向量,这反过来,占玻色子动力学的混沌性质的离域。相反,这些高激发态与非相互作用的可积基有很高的相似性,这解释了玻色子粒子可积性的恢复。最后,我们讨论了诱导玻色-玻色吸引力及其对玻色动力学的影响。
2021-01-27 cond-mat.quant-gas nlin.CD
Quantum correlations and spatial localization in one-dimensional ultracold bosonic mixtures
本文给出了一维玻色超冷原子气体混合物在谐波势阱中的完整相图。对于少量的原子,我们直接数值对角化得到了精确的结果,这使我们能够量化量子多体关联。量子蒙特卡罗方法被用来计算较大系统尺寸的能量和密度分布。我们研究了广泛的相互作用参数的系统特性。对于这些参数的极值,可以确定不同的相关性限制,其中相关性或弱或强。我们详细研究了极限之间的相关性是如何演变的。对于每个物种中原子数的平衡混合物,不同极限之间的过渡涉及单体和两体相关性的复杂变化。特别地,我们用冯诺伊曼熵来量化两个分量之间的纠缠。我们表明,限制同样存在时,原子的数量增加,平衡的混合物。此外,在这些限制之间的过渡沿相关性的变化是定性相似的。我们还表明,不平衡的混合物,具有类似的过渡存在相同的限制。最后,对于强不平衡系统,只有两个极限存在,即,一个可混溶的限制和相分离的一个,类似于那些预期的平均场的方法。
2014-05-29 cond-mat.quant-gas