Quantum Monte Carlo study of strongly interacting Fermi gases
近年来，量子蒙特卡罗技术为研究零温下强相互作用费米气体提供了一个有价值的工具。我们用QMC方法研究了对应于$Li-K$费米混合物的等质量和不等质量的两组分费米气体在么正态和BCS-BEC交叉态的性质。本文介绍了QMC的几个最新结果，包括零有效程和有限有效程的能量，接触参数和静态结构因子，在低动量下，它们强烈地依赖于幺正费米气体中的声子。
2013-12-05 cond-mat.quant-gas nucl-th quant-ph
Determination of Landau Fermi-liquid parameters of strongly interacting fermions by means of a nonlinear scaling transformation
通过中尺度有效作用量，给出了关联费米子热力学的非线性变换方法。引入一个辅助隐变量--有效化学势来刻画非高斯涨落物理。通过引入非局部相关效应，获得的总配分函数由耦合的高度非线性参数方程组成。利用Sommerfeld引理，对强相互作用幺正费米气体的绝热压缩率-声速和比热进行了低温解析展开。得到了强相互作用费米子系统朗道费米液体参数$F_0^s$和$F_1^s$的表达式。作为普适常数，在么正态下，有效费米子质量比为$m^*/m={10/9}$。
2009-10-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech hep-ph
Strongly Interacting Isotopic Bose-Fermi Mixture Immersed in a Fermi Sea
我们创造了玻色子$^{41}$ K和两个费米子物种$^{40}$ K和$^6$ Li的三重量子简并混合物。玻色子被证明是两个费米子的有效冷却剂，激发了观察质量不平衡的费米子超流体的希望。我们观察到多个异质费什巴赫共振，特别是一个宽的s波共振的组合$^{41}$ K- $^{40}$ K，打开强相互作用的{ \it同位素}玻色费米混合物的研究。对于大的不平衡，我们进入极化区的打扮杂质浸泡在玻色子或费米子浴。
2011-03-23 cond-mat.quant-gas
Universal relations of strongly interacting Fermi gases with multiple scattering channels
普适关系对于理解强相互作用费米气体是很重要的，对它的研究大多局限于单散射通道的情况。在这里，我们发现了一系列普遍的关系，强相互作用费米气体与多个散射通道。与单通道宽磁费什巴赫共振不同，在该系统中自然地出现了一种新的接触，我们称之为跨通道接触，这种接触与各种热力学量以及短程关联函数有关。
2016-06-21 cond-mat.quant-gas
Quantum information theoretic measures to distinguish fermionized bosons from non-interacting fermions
该研究通过数值精确求解含时多玻色子薛定谔方程，结合两体关联分析与Kullback-Leibler相对熵、Jensen-Shannon散度熵等量子信息论度量，明确区分了Tonks-Girardeau极限下的费米化玻色子与无相互作用费米子，并揭示了二者在高阶关联上的差异。
2024-02-01 cond-mat.quant-gas
Momentum-resolved Raman spectroscopy of bound molecules in ultracold Fermi gas
用动量分辨拉曼光谱技术测量了$^{40}$ K原子的双组分费米气体中Feshbach分子的结合能。与射频光谱法相比，本实验可以直接观察到未配对原子（自由原子）和结合分子的信号，并可以在一次实验中同时测定结合能。测量并重建了BEC侧强相互作用超冷费米气体的能动量色散谱。目前的动量分辨拉曼光谱实验技术可以很容易地扩展到空间动量分辨拉曼光谱，并在局域密度近似下获得均匀系统的响应光谱。
2012-08-23 cond-mat.quant-gas
Pairing and radio-frequency spectroscopy in two-dimensional Fermi gases
本文从理论上研究了二维空间中强相互作用双组分费米气体的正相性质。在弱引力的极限下，我们发现气体可以用有效极化子来描述。随着费米子之间的吸引力增加，我们发现一个交叉从气体的非相互作用极化子的赝隙制度。我们研究如何这种交叉表现在射频（rf）光谱。我们的研究结果定性地解释了最近二维费米气体的射频光谱测量的差异[Sommer等人，物理修订版信函108，045302（2012）和Zhang等人，物理修订信函108，235302（2012）]。
2012-08-06 cond-mat.quant-gas
Fermi-Liquid Behavior of the Normal Phase of a Strongly Interacting Gas of Cold Atoms
我们测量的磁化率的费米气体可调相互作用在低温极限，并比较它的量子蒙特卡罗计算。实验和理论是在极好的协议和完全兼容的朗道理论的费米液体。我们表明，这些测量揭示了强相互作用费米气体正常相激发的性质。
2011-06-08 cond-mat.quant-gas
Dynamical spin-flip susceptibility for a strongly interacting ultracold Fermi gas
斯通纳模型预言，两组分费米气体在增加排斥相互作用时经历铁磁转变。本文利用无规相位近似研究了相互作用费米气体的动力学性质。对于谐波约束下的原子费米气体，我们表明，横向（自旋翻转）的动态磁化率显示出明确的签名的铁磁相的磁振子峰出现从斯通纳粒子-空穴连续。动态自旋极化率可以通过自旋相关的布拉格光谱进行实验研究。
2011-05-30 cond-mat.quant-gas
Universality and itinerant ferromagnetism in rotating strongly interacting Fermi gases
我们解析地确定了三个相互作用的费米子在一个受外旋的谐波势阱中的性质。热力学量，如熵和能量的计算从三阶量子维里展开。通过参数化的解决方案在旋转框架中，我们发现，能量和熵是普遍的所有旋转在强相互作用制度。此外，我们发现，旋转抑制发病的巡回铁磁性强相互作用排斥三体系统。
2012-07-13 cond-mat.quant-gas
Spectroscopy and spin dynamics for strongly interacting few spinor bosons in one-dimensional traps
本文考虑了一个由几个自旋为1的强相互作用原子组成的一维囚禁气体，它可以用一个有效的自旋链哈密顿量来描述。在远离SU（3）可积点处，能谱是高度简并的，在大而有限的排斥区，能级的有序和交叉以及本征态的对称性的规则已被阐明。我们研究了自旋混合动力学，它对两个通道相互作用g 0/g2的比值非常敏感，并且有效自旋链比Heisenberg双线性-双二次自旋链更好地传递量子态.
2017-04-05 cond-mat.quant-gas quant-ph
Beyond Gaussian pair fluctuation theory for strongly interacting Fermi gases
强关联区域中的相互作用费米系统在物理学的许多领域中起着重要作用，并且对凝聚态社区特别感兴趣。虽然弱相互作用的费米子是可以理解的，但强相关的费米子很难在理论上描述，因为没有小的相互作用参数可以扩展。现有的强耦合理论在很大程度上依赖于所谓的多体T矩阵近似，总结梯形费曼图。这里，通过承认有效的粒子间相互作用（即，在三维空间上，由于费曼图（顶点函数）变得越来越小，我们提出了一种新的方法来重新组织费曼图，并发展了一个超越阶梯近似的相互作用费米气体的理论框架。作为应用，我们求解了三维和二维强相互作用费米子的状态方程，并在温度0.5TF以上发现与实验[Science 335，563（2012）]和其他理论结果非常一致。
2016-02-24 cond-mat.quant-gas
Collisional Stability of 40K Immersed in a Strongly Interacting Fermi Gas of 6Li
我们研究了一个40 K原子的样品浸没在一个可调的自旋混合6Li原子的碰撞稳定性。在这三种成分的费米-费米混合物中，我们发现只要避免6Li的分子形成，在广泛的相互作用中损失率非常低。稳定的费米子混合物与两个共振相互作用的自旋态的一个物种与另一个物种一起是一个有前途的系统，为各种各样的现象，在少体和多体量子物理。
2009-11-24 cond-mat.quant-gas
Induced p-wave superfluidity in strongly interacting imbalanced Fermi gases
对于粒子数不平衡共振相互作用的费米气体，计算了由于少数自旋粒子的存在而引起的多数自旋粒子间的诱导相互作用。结果表明，这种相互作用导致的不稳定性，在低温下，最近观察到的极化子费米液相的强烈不平衡费米气体的p波超流态。我们发现，相关的转变温度，而相当小的弱相互作用BCS制度，是实验上可访问的强相互作用的单一制度。
2011-06-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
High Sensitivity RF Spectroscopy of a Strongly-Interacting Fermi Gas
射频光谱技术是超冷气体探测领域中最强大的探测技术之一。我们报告一种新的射频光谱方案，我们可以检测到非常微弱的信号，只有少数原子。使用这种方法，我们扩展了实验上可访问的光子能量范围的数量级相比，以前的研究。我们直接验证了短程相互作用费米子的一个普遍性质，这是一个幂律标度的射频频谱尾部的所有方式的相互作用规模。我们还采用我们的技术，精确地测量Feshbach分子的结合能在一个扩展的范围内的磁场。该数据用于提取40 K的两个最低能级之间的费什巴赫共振的新校准
2018-03-05 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Landau-Khalatnikov phonon damping in strongly interacting Fermi gases
本文用量子流体力学方法导出了低温强相互作用费米气体中四声子Landau-Khalatnikov过程的声子阻尼率，修正和推广了Landau和Khalatnikov的原始计算[ZhETF，19（1949）637].我们的预测可以在最先进的实验中进行测试，冷原子气体在无碰撞制度。
2017-01-03 cond-mat.quant-gas
Free Expansion of a Weakly-interacting Dipolar Fermi Gas
从理论上研究了极化偶极费米气体在自由膨胀时的性质。粒子间的偶极相互作用使陷阱中的相空间分布变形，也使膨胀中的相空间分布变形。我们精确地预测了高温Maxwell-Boltzmann和零温Maxwell-Fermi气体在Hartree-Fock和Landau-Vlasov方法中膨胀的最小四极形变。总之，我们为弱相互作用偶极费米气体的飞行时间方法的发展提供了一个合适的途径，也揭示了与刘维尔定理相关的两种气体的长时间行为的标度律。
2010-06-20 cond-mat.quant-gas
Energy absorption spectroscopy of unitary Fermi gases in a uniform potential
本文提出用能量吸收谱测量均匀势场中幺正费米气体的动力学系数。我们表明，在我们的计划，能量吸收谱是成正比的动态结构因子的系统。谱的轮廓取决于剪切粘度$η$、热导率$κ$和超流体体积粘度$ξ_3$。我们表明，提取这些系数的光谱是可以实现的，在目前的实验。
2018-01-31 cond-mat.quant-gas
Quantitative comparison between theoretical predictions and experimental results for Bragg spectroscopy of a strongly interacting Fermi superfluid
理论预测的动态结构因子的谐波捕获费米超流体附近的BEC-BCS交叉最近的布拉格光谱测量在大转移动量进行了比较。计算是基于随机相位（或含时Hartree-Fock-Gorkov）近似推广到强相互作用制度。与实验光谱在低温下得到很好的协议，没有自由参数。零温静态结构因子的理论预测也被发现符合良好的实验结果和独立的理论计算的基础上的确切的Tan关系。预测了在么正性下结构因子的温度依赖性。
2011-01-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Colliding clouds of strongly interacting spin-polarized fermions
受麻省理工学院最近的一个实验的启发，我们考虑两个自旋极化的费米原子气体云的碰撞接近于费什巴赫共振。我们解释了为什么两个稀释气体云（其成分之间存在潜在的吸引力相互作用）会在强相互作用机制中相互反弹。我们的流体动力学分析，在极好的协议与实验，提供了有力的证据，亚稳态的多体状态与有效的排斥相互作用。
2012-01-17 cond-mat.quant-gas
Hydrodynamic Expansion of a Strongly Interacting Fermi-Fermi Mixture
我们报道了Li-6和K-40原子的Fermi-Fermi混合物在种间费什巴赫共振中心附近实现的强相互作用条件下的膨胀。我们观察到两种不同的流体动力学行为的现象。第一个是众所周知的纵横比反转。第二种是集体扩张，两个物种粘在一起，尽管它们的质量不同，但它们共同扩张。我们的工作构成了探索这个新系统的有趣的多体物理的第一步。
2011-03-16 cond-mat.quant-gas
Momentum-resolved radio-frequency spectroscopy of ultracold atomic Fermi gases in a spin-orbit coupled lattice
本文从理论上研究了自旋轨道耦合晶格中非相互作用原子费米气体的动量分辨射频谱。这种晶格结构最近已经在MIT创建[Cheuk等人，arXiv：1205.3483]的6Li原子，通过耦合的两个超精细自旋态与一对拉曼激光束和额外的射频耦合。在这里，我们表明，动量分辨射频光谱可以测量单粒子的能量和本征态，因此解决了自旋轨道耦合晶格的能带结构。在我们的计算中，我们考虑了温度和谐波陷阱的影响。我们的预测是面对未来的实验自旋轨道耦合费米气体的40 K原子的晶格势。
2012-06-21 cond-mat.quant-gas
Momentum-resolved radio-frequency spectroscopy of a spin-orbit coupled atomic Fermi gas near a Feshbach resonance in harmonic traps
本文从理论上研究了在等Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合作用下，费米气体在费什巴赫共振附近的动量分辨射频谱.该系统被定性地建模为原子和分子的理想气体混合物，其中分子的性质，如波函数，结合能和有效质量，从两个相互作用的原子的两粒子解确定。利用标准费米黄金法则分别计算了有限温度下原子和分子的射频响应，并在局域密度近似下考虑了谐波陷阱的影响.总的射频光谱进行了讨论，作为温度和自旋轨道耦合强度的函数。我们的结果给出了共振相互作用自旋轨道耦合费米气体的射频光谱的定性图像，并可以直接在山西大学的K40原子和MIT的Li 6原子的费米气体中进行测试。
2012-12-12 cond-mat.quant-gas
Many-body \textit{T}-matrix theory of a strongly interacting spin-orbit coupled Fermi gas: Momentum-resolved radio-frequency spectroscopy and fermionic pairing
具有自旋轨道耦合的费米气体相互作用导致了许多有趣的现象，如拓扑超流体和马约拉纳费米子。本文利用动量分辨射频谱理论研究了强相互作用自旋轨道耦合费米气体中的费米配对。我们发展了一个强耦合的$T$ -矩阵理论，并给出了一个在幺正共振极限附近的相图。从原子到分子的动量分辨光谱响应的平滑过渡的预测，在共振和以下的各向异性配对的清晰的签名。我们的预测与多体配对可以直接测试在费什巴赫共振附近的$^{40}$ K或$^{6}$ Li原子的自旋-轨道耦合费米气体。
2013-03-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Thermometry and signatures of strong correlations from Raman spectroscopy of fermionic atoms in optical lattices
提出了一种直接测量光晶格中弱相互作用费米子原子气体温度的方法。这种技术依赖于拉曼光谱，并适用于实验相关的温度制度。此外，我们表明，一个类似的光谱方案可以用来获得信息的准粒子性质和哈伯德带的相互作用的费米子自旋混合物的金属和莫特绝缘状态。这两种方法为实验工作者提供了新的探针来精确地表征限制在光晶格中的费米量子气体。
2009-12-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Strongly interacting Bose-Fermi mixtures in one dimension
在无限排斥极限下，在系统的简并基态子空间内，利用精确的Bethe-Anglesian方法和变分微扰理论研究了一维强相互作用玻色-费米混合系统.基于具有相等玻色-玻色和玻色-费米子相互作用强度的一维玻色-费米气体的精确解，我们证明了对于不同的玻色-费米子组态，基态能量是简并的，当相互作用偏离无限大相互作用极限时，简并度被提升.然后，我们表明，在强相互作用制度的地面性能可以很好地表征通过使用变分微扰方法内的简并基态子空间，它可以适用于处理更一般的情况下，各向异性相互作用和外部陷阱。结果表明，在强排斥区，基态总密度分布表现为极化的非相互作用费米子，而玻色-费米子密度分布对不同的玻色-费米子组态表现出不同的性质，并对相互作用的各向异性敏感.
2016-02-06 cond-mat.quant-gas
Dip-hump temperature dependence of Specific Heat and Effects of Pairing Fluctuations in the Weak-coupling Side of a $p$-wave Interacting Fermi Gas
本文研究了正常态下与$p$波相互作用的费米气体的定容比热$C_V$.包括$p$波配对涨落的强耦合理论中开发的Nozières和施密特-林克，我们表明，在弱耦合侧，$C_V$表现出一个dip-hump行为作为温度的函数。当凹陷与$T_{\rm c}$附近的赝能隙现象相关联时，驼峰结构被发现来自费米简并区中费米准粒子散射到$p$波分子态的抑制。由于后一种现象在普通的$s$ -波相互作用费米气体中不发生，它可以被看作是与$p$ -波配对相互作用有关的特征现象。
2016-10-16 cond-mat.quant-gas
Probing the homogeneous spectral function of a strongly interacting superfluid atomic Fermi gas in a trap using phase separation and momentum resolved rf spectroscopy
探测阱中强相互作用费米气体的\emph{local}谱函数$A(\mathbf{k},ω)$是非常重要的。动量分辨射频光谱已被证明能够探测陷阱平均的$A(\mathbf{k},ω)$。然而，这种技术的实用性受到陷阱不均匀性的限制。独立于特定的理论，本文提出通过研究低温下相分离、布居不平衡的费米气体中少数费米子的动量分辨rf谱，可以有效地提取均匀超流费米气体（在陷阱中心）的$A(\mathbf{k},ω)$。在支持下，我们提出了计算的光谱函数和光谱强度图的各种情况下，从BCS通过BEC制度使用不同的理论。
2011-07-22 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Polaron spectroscopy of interacting Fermi systems: insights from exact diagonalization
本文利用精确对角化研究费米-哈伯德模型中不同背景费米气体构型下的极化子光谱函数，识别出稳健光谱特征，为平均场方法提供基准并揭示新现象。
2024-01-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Three-body losses of repulsively interacting three-component fermionic atoms in optical lattices
利用自能泛函方法研究了排斥三体相互作用对光晶格中排斥相互作用三分量费米子原子Mott跃迁的影响.我们发现三体排斥对Mott跃迁的定性特征几乎没有影响，因为三体排斥不与二体排斥竞争。当三体排斥力非常强时，费米液体中的三重占据消失。这种情况相当于强三体造成的损失。我们的结果表明，三体损耗对光晶格中相互排斥作用的三分量费米子原子的Mott跃迁几乎没有影响。
2014-04-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Radio-frequency spectroscopy of weakly bound molecules in spin-orbit coupled atomic Fermi gases
从理论上研究了超冷自旋轨道耦合原子费米气体中弱束缚分子的射频光谱。我们考虑两种情况下，无论是平等的Rashba和Dresselhaus耦合或纯Rashba耦合。前一个系统最近已在山西大学实现[Wang等人，arXiv：1204.1887]和MIT [Cheuk等人，arXiv：1205.3483]。我们预测了真实的射频信号，以揭示由自旋轨道耦合形成的各向异性分子的独特性质。
2012-08-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Discretized vs. continuous models of p-wave interacting fermions in 1D
我们提出了一个一般的映射之间的连续和晶格模型的玻色和费米气体在一维，通过本地两体相互作用。对于s波相互作用玻色子，我们在弱相互作用、低密度区得到玻色-哈伯德模型。p波相互作用费米子的对偶问题被映射到接近高度极化区域临界点的自旋1/2 XXZ模型。映射被证明是最佳的意义上，他们产生的最小误差可能为一个给定的离散化长度。作为应用，我们研究了谐波阱中相互作用费米气体的基态，数值计算了实空间和动量空间分布以及两粒子关联。在分析已知的限制的收敛性的结果的晶格模型的连续的。
2010-04-23 cond-mat.quant-gas physics.comp-ph quant-ph
Strongly Interacting Two-Dimensional Dirac Fermions
我们展示了如何强相互作用的二维狄拉克费米子可以实现与超冷原子在一个二维光学正方形晶格与实验现实，固有的规范场，打破时间反演和反转对称性。我们发现显着的现象，在温度范围内的费米温度的十分之一左右，目前的实验技术：在零化学势，除了传统的s波超导相，非常规的超导性与非本地键配对出现。在温度与掺杂的相图中，非常规超导相呈现圆顶结构，让人想起高温超导体和重费米子的相图。
2009-08-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Generalized Bose-Fermi mapping and strong coupling ansatz wavefunction for one dimensional strongly interacting spinor quantum gases
一维量子多体系统具有一些特殊的性质。在这篇文章中，我们回顾了我们在强相互作用一维旋量量子气体方面的一些工作。首先，我们讨论了广义玻色-费米映射，它将电荷自由度映射到无自旋费米气体，将自旋自由度映射到自旋链模型。这也将强相互作用系统映射为弱相互作用系统，这适合于微扰计算。其次，基于这个映射，我们构造了强相互作用系统的一个反对称波函数，利用它可以方便地计算许多物理量。我们展示了使用这个anabolic波函数考虑的集体激发和淬火动力学的谐波捕获系统。
2022-08-02 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Universal Sound Diffusion in a Strongly Interacting Fermi Gas
强相互作用费米子的传输控制着现代材料--从高$T_c$铜酸盐到双层石墨烯--还有核裂变、中子星的合并和早期宇宙的膨胀。在这里，我们观察到一个普遍的量子极限的扩散在均匀的，强相互作用的原子费米气体通过研究声音的传播和衰减通过耦合传输的动量和热量。在正常状态下，声扩散率${D}$随着温度$T$的降低而单调减小，这与弱相互作用费米液体的发散行为相反。当越过超流转变温度时，${D}$达到由普朗克常数${h}$和粒子质量${m}$的比值设定的普适值。这一发现的量子有限的声音扩散通知费米子运输理论，与相关的流体动力学流动的电子，中子和夸克。
2019-09-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
A strongly interacting gas of two-electron fermions at an orbital Feshbach resonance
本文报道了具有轨道自由度和磁可调相互作用的超冷双电子费米子强相互作用气体的实验观测结果。这一认识已通过一种新的费什巴赫共振发生在两个173 Yb原子在不同的核和电子状态的散射演示。共振时的强相互作用机制由双轨道费米气体的各向异性流体动力学膨胀的观测得到证实。这些结果为实现具有轨道自由度的强关联费米子物质的新量子态铺平了道路。
2015-09-14 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Renyi Entropy of the Interacting Fermi Liquid
我们进行量子Monte Carlo计算，以确定如何Renyi熵，$S_n$，相互作用的费米液体依赖于Renyi顺序，$n$，和规模作为系统大小的函数，$L$。利用交换算符和精确的Slater-Jastrow波函数，我们计算了无自旋费米子通过库仑势和修正的Pöschl-Teller势相互作用的Renyi熵。我们的研究结果表明，相互作用增加的Renyi熵，并增加其标度律的前因子。修正了不同阶数$n$的Renyi熵之间的关系。此外，我们研究了交换算符对费米液体波函数的影响，以确定$L\log L$标度形式的来源。
2012-07-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
