Parity violating superfluidity in ultra-cold fermions under the influence of artificial non-Abelian gauge fields
本文讨论了在非阿贝尔规范场和交叉塞曼场作用下宇称违反费米超流体的产生。我们重点讨论了在超冷原子中已经实现的具有相等Rashba和Dresselhaus(ERD)强度的自旋轨道耦合,同时也讨论了Rashba和Dresselhaus(RD)任意混合以及Rashba单独(RO)自旋轨道耦合的情况.为了说明宇称破坏的出现在超流体中,我们首先分析了正常状态下的激发谱,并表明,广义螺旋带不具有反转对称性的动量空间时,交叉塞曼场的存在。这也反映在超流相,其中广义螺旋度基中的序参量张量违反宇称。然而,在广义螺旋基的单重态和三重态通道中的配对场仍然分别是奇偶偶和奇偶奇的。宇称违反进一步反映在基态属性,如自旋分辨的动量分布,并在激发属性,如自旋相关的光谱函数和密度的状态。
2013-01-07 cond-mat.quant-gas
Realistic Rashba and Dressehaus spin-orbit coupling for neutral atoms
本文描述了一类新的原子-激光耦合方案,它导致了超冷中性原子的自旋-轨道耦合哈密顿量。通过适当地设置光学相位,一对简并赝自旋态作为光谱中的最低能量状态出现,因此不受碰撞引起的衰变的影响。这些方案使用$N$循环耦合接地或亚稳态内部状态。我们专注于两种情况:一个三级的情况下,固定Rashba耦合,和一个四级的情况下,增加了一个可控的Dresselhaus贡献。我们描述了一个实施方案的四个级别计划$\Rb87$和分析的敏感性,我们的方法现实的实验局限性和缺陷。最后,我们认为,没有激光耦合方案可以给纯Rashba或Dresselhaus耦合:类似于凝聚态系统,高阶项破坏这些耦合的对称性。然而,对于足够强的激光场,连续旋转对称近似成立,使Rashba哈密顿量适用于冷原子。
2011-09-27 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Tuning Rashba and Dresselhaus spin-orbit couplings: Effects on singlet and triplet condensation with Fermi atoms
研究了同时存在Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合的双自旋费米气体的对凝聚。我们计算的凝聚分数在BCS-BEC交叉在两个和三个维度,考虑到单重态和三重态配对。通过改变自旋轨道相互作用的情况下,只有Rashba的平等Rashba-Dresselhaus一个这些量进行了研究。我们发现,通过混合两个耦合,单线态配对减少,而三重态配对被抑制在BCS制度和增加在BEC制度,无论是在二维和三维。在固定的自旋轨道强度,最大的总凝聚分数时,得到只有一个耦合(只有Rashba或只有Dresselhaus)。
2012-11-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Renormalization of interactions of ultracold atoms in simulated Rashba gauge fields
超冷原子与Rashba自旋轨道耦合的相互作用,目前正在研究与模拟(人工)规范场,具有非平凡的紫外和红外行为。检查的紫外结构的Bethe-Salpeter方程,我们表明,在裸露的相互作用中的线性紫外发散可以重整化,像往常一样的低能量散射长度,玻色子和费米子的紫外对数发散是缺席。通过计算完全依赖于自旋轨道耦合强度和碰撞对质心动量的首阶有效相互作用,阐明了平均场相互作用与物理三维散射长度之间的关系.由于两粒子传播子中的红外对数发散,当质心动量接近零时,有效相互作用消失。
2011-10-13 cond-mat.quant-gas
Vortices in spinor cold exciton condensates with spin-orbit interaction
本文从理论上研究了冷间接激子旋量四组分凝聚体中拓扑缺陷的基态。我们分析了可能的基态的解决方案,为不同的配置的旋涡和半涡。我们发现,如果只有Rashba或Dreselhaus自旋轨道相互作用(SOI)的电子存在的拓扑缺陷的稳定状态可以表示一个圆柱对称的半涡或半涡反涡对,或一个非平凡的模式与翘曲的漩涡。当Rashba和DresselhausSOI同时存在时,凝聚体的基态表现为条纹相,涡旋型解变得不稳定。
2014-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Rashba and Weyl spin-orbit coupling in an optical lattice clock
超冷类碱土原子在光晶格中的一维自旋轨道耦合(SOC)的实验实现为探索奇异量子物质开辟了新的途径。在这里,我们提出了一个方案,实现二维(2D)Rashba和三维(3D)Weyl类型的SOC的三维光晶格时钟,并探讨其拓扑相位。利用3D Weyl SOC,该系统可以支持具有各种数量以及类型(I或II)的Weyl点的拓扑相位。这种拓扑带的自旋纹理的2D Rashba和3D Weyl SOC可以使用适当设计的光谱序列检测。我们的建议可能为实验实现强拓扑量子物质及其在超冷原子气体中的奇异准粒子激发铺平道路。
2018-04-24 cond-mat.quant-gas
Stability of ultracold atomic Bose condensates with Rashba spin-orbit coupling against quantum and thermal fluctuations
我们研究了具有Rashba-Dresselhaus自旋轨道耦合的玻色凝聚体在三维空间中对量子涨落和热涨落的稳定性。正如我们所证明的,由于量子涨落引起的平面波凝聚体的基态损耗是有限的,因此凝聚体是稳定的。我们还计算了相应的基态能量的移动。虽然该系统不能凝聚在没有粒子间的相互作用,我们通过估计激发粒子的相互作用稳定的冷凝物,即使在非零温度的数量。与通常的玻色气体不同,正相在任何温度下都不是运动学禁戒的,通过计算有限温度下正相的自由能,并与凝聚态的自由能进行比较,我们推断系统一般在零温度下是凝聚态,在非零温度下经历向正相的转变.
2012-04-06 cond-mat.quant-gas
Searching for Supersolidity in Ultracold Atomic Bose Condensates with Rashba Spin-Orbit Coupling
我们发展了具有Rashba自旋轨道耦合的旋量玻色-爱因斯坦凝聚体条纹相的泛函积分公式。激发谱表现出双无带隙能带结构,确定为自发破缺的内部规范对称性和平移不变性对称性导致的两个Goldstone模。声速表现出各向异性,在x-y平面内,下支在垂直于条纹的方向上消失。在平面波相和条纹相之间的过渡点处,诸如对基态能量的波动校正和凝聚体的量子耗尽的物理量表现出不连续性,这是一级相变的特征。尽管Rashba自旋轨道耦合引起的强量子涨落,我们表明,超固相是稳定的量子耗尽。最后,我们扩展我们的配方有限的温度来解释激发之间的相互作用。
2018-04-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Stückelberg-Interferometry with ultra-cold atoms
我们表明,以及如何超冷原子在一个加速的双带晶格是一个受控的实现朗道-齐纳-Stückelberg干涉。
2010-12-16 cond-mat.quant-gas quant-ph
Polarization of a quasi two-dimensional repulsive Fermi gas with Rashba spin-orbit coupling: a variational study
受超冷原子系统中人工合成规范场实验控制的启发,我们研究了人工Rashba自旋轨道耦合对二维排斥性费米气体自旋极化的影响.通过使用变分多体波函数,基于一个合适的旋量结构,我们发现,系统的极化性质确实是由自旋轨道耦合和排斥相互作用之间的相互作用控制。特别地,发现两个主要效应:1)Rashba耦合决定了超过临界排斥相互作用强度的偏振度的逐渐增加,与传统的2D Stoner不稳定性不同。2)临界相互作用强度,在此之上的有限极化的开发,显示依赖于Rashba耦合,即它是增强的情况下,Rashba耦合超过临界值。一个简单的解析表达式的临界相互作用强度进一步推导出在我们的变分制剂,这使得一个简单的和有见地的分析目前的问题。
2014-10-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
Unconventional topology with a Rashba spin-orbit coupled quantum gas
本研究通过在冷原子气体中工程化 Rashba 自旋-轨道耦合,在无晶体结构下实现了非平凡拓扑,并利用物质波干涉测量获得了非常规的半整数 Chern number,揭示了新形式的拓扑输运。
2019-07-19 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum-gas microscopes - A new tool for cold-atom quantum simulators
这篇“展望”论文简要概述了量子气体显微镜的最新发展,以及它们如何用于构建下一代冷原子量子模拟器。
2016-06-23 cond-mat.quant-gas quant-ph
Topological superfluid phases of attractive Fermi-Hubbard model in narrow-band cold-atom optical lattices
研究了在 Zeeman 场和 Rashba SOC 下窄带二维吸引型 Fermi-Hubbard 模型的拓扑超流相,通过自洽平均场近似揭示了复杂相图,并发现拓扑能隙在特定参数下可达相互作用强度的 10-12.5%。
2024-08-29 cond-mat.quant-gas
Spin-orbit coupled cold exciton condensates
从理论上分析了冷间接激子简并凝聚的动力学。我们占两个线性自旋相关的Rashba和Dresselhaus类型的自旋-轨道相互作用和非线性项转换成一对黑暗的一对明亮的激子。我们表明,这两项应导致在真实的空间和时间的冷激子液滴的动力学的质的变化。
2012-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Momentum-space Aharonov-Bohm interferometry in Rashba spin-orbit coupled Bose-Einstein condensates
由于最近的实验实现的合成Rashba自旋轨道耦合铺平了一条新的途径,探索和工程的拓扑相位在超冷原子,一个精确的,固体检测的Berry相位一直希望明确的表征系统拓扑结构。本文提出了一种在面内塞曼场突变的Rashba自旋轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体中进行动量空间Aharonov-Bohm干涉测量的方案,能够测量Rashba能带的Berry相位.我们发现,与狄拉克点的存在下,Berry相位直接揭示了一个强大的黑暗干涉条纹,并作为外部塞曼场的函数的特点是由条纹的对比度。我们还建立了一个变分模型描述的干涉过程与半经典运动方程的基本动力学量,这导致了一致的轨迹和几何相位的实时模拟的Gross-Pitaevskii方程。该研究将为超冷原子系统Berry相的实验检测提供及时的指导,并有助于进一步研究它们在动量空间中的干涉动力学。
2017-10-17 cond-mat.quant-gas
Non-Hermitian skin effect induced by Rashba-Dresselhaus spin-orbit coupling
提出基于 Rashba-Dresselhaus 自旋轨道耦合与自旋寿命不平衡实现非互易性的新方法,可在一维链及势阱中实现非厄米趋肤效应,并验证了光子液晶微腔平台的可行性。
2023-03-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Dynamic structure factor of two-dimensional Fermi superfluid with Rashba spin-orbit coupling
本文通过随机相位近似计算二维Rashba自旋轨道耦合费米超流体的动态结构因子,揭示声子、分子、原子及对破缺激发特征,并发现临界场处声子峰加宽及大动量下对破缺先于分子激发的新现象。
2023-12-25 cond-mat.quant-gas
Topological superfluid phases of an atomic Fermi gas with in- and out-of-plane Zeeman fields and equal Rashba-Dresselhaus spin-orbit coupling
本文分析了面内和面外塞曼场对具有相同Rashba-Dresselhaus(ERD)自旋轨道耦合(SOC)的费米气体的BCS-BEC演化的影响。我们表明,该系统的基态涉及新的无隙超流相,可以区分相对于零激发能的动量空间区域的拓扑结构。对于质心动量为零的类BCS均匀超流相,根据塞曼场和SOC的组合,零可能对应于一个或两个双简并球,两个或四个球,两个或四个凹球,或者一个或两个双简并圆。拓扑结构的这种变化标志着不同超流相之间的量子相变,并在一些热力学量上留下他们的签名。我们还分析了具有有限质心动量的类Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)非均匀超流相的可能性,并得到了更丰富的相图。
2013-05-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin Hall mode in a trapped thermal Rashba gas
本文从理论上研究了具有Rashba自旋轨道耦合且无原子间相互作用的二维全同原子简谐囚禁气体。与均匀空间中的自旋霍尔效应类似,气体表现出自旋霍尔模式。特别地,响应于系统的质心的位移,发生自旋偶极矩振荡。我们精确地确定了这些振荡的性质,发现它们的振幅强烈地依赖于自旋轨道耦合强度和粒子的量子统计。
2017-09-01 cond-mat.quant-gas
Magnetically generated spin-orbit coupling for ultracold atoms
本文提出了一种新的技术,在不涉及光的情况下,产生超冷原子的二维和三维Rashba型自旋轨道耦合。该方法依赖于一系列脉冲非均匀磁场,在原子上压印适当的相位梯度。对于足够短的脉冲持续时间,时间平均哈密顿量很好地近似Rashba哈密顿量。对于自旋-1/2,可以精确计算能谱的高阶修正,而对于较高自旋,则可以微扰计算。脉冲序列不改变旋转对称原子-原子相互作用的形式。最后,我们提出了一个简单的实现这种脉冲序列的原子芯片上。
2013-09-23 cond-mat.quant-gas physics.atm-clus
Fulde-Ferrell pairing instability of a Rashba spin-orbit coupled Fermi gas
在Rashba自旋轨道耦合和面内塞曼场存在的情况下,从理论上分析了三维超冷原子费米气体对Fulde-Ferrell超流体的配对不稳定性.我们使用标准的无偏准则的超流性的发病,与对波动的影响是部分考虑到近似使用平均场化学势在零温度。这就产生了一个改进的预测超流转变温度超过平均场,特别是在强耦合单一的限制。我们还研究了随着Rashba自旋轨道耦合的增加,沿着从Bardeen-Cooper-Schrieffer超流体到Rashbons的玻色-爱因斯坦凝聚体的交叉,强Rashba自旋轨道耦合形成的两个费米子的紧束缚态
2013-10-14 cond-mat.quant-gas
Improving cold-atom sensors with quantum entanglement: Prospects and challenges
量子纠缠已经在冷原子实验中产生和验证,并用于在散粒噪声极限以下进行原子干涉测量。然而,当前最先进的冷原子装置利用可分离的(即,未纠缠的)原子状态。这篇观点文章提出了一个问题:纠缠能有效地改善冷原子传感器吗?从某种意义上说,它能提供目前最先进的设备无法实现的新的传感能力。我们简要回顾了精密冷原子传感的最新技术,重点关注时钟和惯性传感器,确定纠缠可能给这些设备带来的潜在好处,以及实现这些好处需要克服的挑战。我们调查了在冷原子系统中产生计量学上有用的纠缠的方法,注意到它们的相对优势和劣势,并评估了它们在近中期量子增强冷原子传感中的前景。
2021-04-11 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
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
Atomic spin-orbit coupling synthesized with magnetic-field-gradient pulses
我们讨论了一个一般的计划,用于创建原子自旋轨道耦合(SOC),如Rashba或Dresselhaus类型使用磁场梯度脉冲。与传统的基于绝热质心运动的方案不同,我们的方案利用原子磁矩与外部磁场之间的耦合,适用于超精细自旋流形的完整子空间.空间相关的脉冲磁场作为内部状态相关的脉冲,从而将原子内部自旋与其轨道质心运动耦合,如爱因斯坦-德哈斯效应。可以动态地操纵这种有效的耦合以合成任何类型的SOC(Rashba、Dresselhaus或其任何线性组合)。我们的方案可以实现与大多数实验设置的超冷原子,特别是适用于原子核自旋为零。
2013-06-12 cond-mat.quant-gas
Interatomic collisions in two-dimensional and quasi-two-dimensional confinements with spin-orbit coupling
本文研究了两个两分量费米子原子在纯二维和准二维Rashba自旋轨道耦合约束下的低能散射和束缚态。我们发现,SOC定性地改变了行为的二维散射振幅在低能量极限。对于准二维系统,得到了有效二维散射振幅的解析表达式和两原子束缚态能量的代数方程。在此基础上,我们进一步推导了准二维Rashba SOC约束下两个超冷原子之间的二维有效相互作用势,这些结果对于通过约束强度和原子三维散射长度来控制准二维几何中的二维有效物理具有重要意义.
2012-10-28 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Cold atom dynamics in crossed laser beam waveguides
研究了由两束不同强度的红失谐激光和一束位于拐角处的蓝失谐激光构成的$L$形交叉光束光波导中的中性冷原子动力学。与振动冷却过程相配合,这种设置就像一个单向设备或“原子二极管”。
2010-03-25 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Optical Kagome lattice for ultra-cold atoms with nearest neighbor interactions
我们提出了一个方案,以实现一个光学Kagome晶格的超冷原子与最近邻网站和规范势之间的可控s波相互作用。原子占据三个不同的内部原子能级,能级之间具有电磁感应耦合。我们表明,通过适当地移动三角晶格势,经历了原子在不同的水平,Kagome晶格可以实现只有两个驻波,产生一个高度挫折的量子系统的原子。
2009-06-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Vortices and vortex states in Rashba spin-orbit-coupled condensates
Rashba自旋轨道耦合等价于静态SU(2)规范场的有限Yang-Mills通量。它在二维拓扑带绝缘体中产生受保护的边缘态,很像磁场产生整数量子霍尔效应。一个突出的问题是,哪些相互作用粒子的集体拓扑行为是可能的Rashba自旋轨道耦合。在这里,我们通过探索超导体中涡旋的Rashba SU(2)类似物来解决这个问题的一个方面。利用Landau-Ginzburg方法和守恒定律,我们对两组分和三组分自旋轨道耦合玻色子的二维凝聚体进行了分类,并描述了它们的涡旋激发。利用Rashba自旋轨道耦合的凝聚物有两种突出的类型。它们的涡旋以多种形式存在,其数量由自旋表示确定,并且它们之间通过作为距离的函数的对数或线性势相互作用。与量子色动力学中的夸克类似,线性相互作用的涡旋表现出禁闭和渐近自由。两种凝聚类型之一支持小的亚稳中性涡旋四联体,它们的瓦片是亚稳涡旋晶格。这种涡旋晶格的量子熔化可以产生非阿贝尔分数拓扑绝缘体,分数量子霍尔态的SU(2)类似物。这些状态可能存在的物理系统是受人工规范场约束的两组分和三组分玻色子超冷原子,以及由近藤绝缘体(如SmB $_6$)或与传统超导体连接的传统拓扑绝缘体制成的固态量子阱。
2014-06-04 cond-mat.quant-gas
Quantum Metrology with Cold Atoms
量子精密测量是利用量子原理实现精密测量的科学。由于冷原子操控和探测技术的发展,冷原子系统为实现精密量子精密测量提供了良好的平台。本章介绍了量子精密测量的一般过程和冷原子量子精密测量的一些实验进展。首先,我们给出了量子精密测量的一般框架和量子参数估计的核心--量子费舍尔信息的计算。然后介绍了单粒子态和多粒子态的量子干涉。特别地,对于一些典型的多粒子态,我们分析了它们的极限测量精度,并展示了量子纠缠如何将测量精度提高到标准量子极限之外。此外,我们还回顾了冷原子系统量子精密测量的一些实验进展。
2013-11-27 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Vortex dipole precession in a Fermi superfluid with Rashba spin-orbit coupling
本文给出了具有s波配对和Rashba自旋轨道(SO)耦合的平衡费米超流体的时间动力学的封闭形式。解决相关的自洽条件的初始数密度由高斯和初始间隙包含一个涡旋偶极子,我们表明,Rashba SO耦合的结果在旋进的涡旋偶极子。积分自洽间隙衰减作为时间的函数,表征了“瞬态费米超流体”。我们的解析解形成了一个出发点的涡旋动力学的研究-特别是编织的马约拉纳费米子-在费米超流体中存在的自旋布居不平衡和二维SO耦合,这两者都需要实现拓扑原子费米气体在实验中。
2017-11-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Jet-Loaded Cold Atomic Beam Source for Strontium
我们报告的设计和表征的冷原子源的锶(Sr)的基础上的二维磁光阱(MOT),是直接加载从原子射流的分配器。我们通过测量三维MOT的加载率来表征源的原子通量。我们发现加载速率高达每秒$10^{8}$原子。该装置结构紧凑,易于构造,并且具有低功耗。它解决了降低Sr冷束源复杂性的长期挑战,这与基于超冷Sr的光学原子钟和量子模拟和计算设备相关。
2023-02-02 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Optical transport of cold atoms to quantum degeneracy
State Key Laboratory for Mesoscopic Physics and Frontiers Science Center for Nano-optoelectronics, School of Physics, Peking University(北京大学物理学院介观物理国家重点实验室和纳米光电前沿科学中心)
利用移动光学晶格实现冷原子快速传输至量子简并态,效率超60%,产生40%凝聚分数的简并气体,用于量子传感与计算。
2026-02-15 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Generating Steady Topologically Non-Trivial Artificial Spin Texture with Cold Atoms
本文提出了一种在冷原子系统中产生稳定的拓扑非平凡人工自旋织构的方案。给出了用拉盖尔-高斯光束产生电荷为1的Skyrmion织构的例子。这为研究冷原子系统中量子霍尔铁磁性的skyrmion激发提供了一个方案。
2014-08-30 cond-mat.quant-gas
Rashbon condensation in a Bose gas with Rashba spin-orbit coupling
我们证明了在具有Rashba自旋轨道耦合(SOC)的双组分玻色气体中,两个原子可以形成具有任意种内散射长度的束缚态(Rashbons)。在质心动量为零时,由于时间反演对称性,存在两个简并的Rashbons,但在有限的面内动量下,两个不同的有效质量,简并度被提升。在稀体系中,在弱的种内吸引力和种间排斥力的作用下,可以产生稳定的Rashbon凝聚。Rashbon凝聚的临界温度比理想玻色气体的BEC转变温度小六倍。由于Rashba SOC,在Rashbon凝聚相的激发是各向异性的动量空间。
2014-05-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Rashba realization: Raman with RF
我们从理论上探讨了一个Rashba自旋轨道耦合方案,该方案完全在碱金属原子的绝对基态流形中运行,从而使所有非弹性过程最小化。通过改变激光的偏振态,可以连续地打开或关闭耦合的基态本征态之间的能隙。我们的技术使用远失谐的“拉曼”激光耦合来产生Rashba势,其具有低自发发射率的优点。在这些失谐处,链接由二分离的量子数的$m_F$磁子级的拉曼矩阵元也被抑制。这些矩阵元是在单个总角动量$f$流形中产生Rashba哈密顿量所必需的。然而,远失谐拉曼耦合可以连接量子化学中熟悉的三个XYZ态,它们具有实现Rashba势所必需的连接性。我们证明了这些XYZ态本质上是被强射频磁场修饰的$^{87}\text{Rb}$的超精细自旋本征态。
2015-11-11 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Fulde-Ferrell superfluidity in ultracold Fermi gases with Rashba spin-orbit coupling
研究了具有Rashba自旋轨道耦合的三维费米气体在宽费什巴赫共振附近的非均匀Fulde-Ferrell(FF)超流性.我们表明,在平均场论的FF超流态总是更有利的比标准的巴丁-库珀-施里弗(BCS)超流态时,在面内塞曼场施加。我们提出了一个定性的有限温度相图共振附近,并认为预测FF超流体是可观察的实验可达到的温度(即,$T\sim0.2T_{F}$,其中$T_{F}$是特征费米简并温度)。
2013-10-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Collapse of spin-orbit coupled Bose-Einstein condensates
如果原子间的吸引力足够强,则有限大小的准二维玻色-爱因斯坦凝聚体会坍缩。本文提出了一个考虑原子间吸引和自旋轨道耦合的凝聚体坍缩理论。我们考虑两种实现的自旋-轨道耦合:轴向Rashba耦合和平衡,有效的一维,Rashba-Dresselhaus之一。在这两种情况下,与自旋轨道耦合强度成比例的自旋相关的“反常”速度起着至关重要的作用。对于Rashba耦合,该速度在密度通量中形成离心分量,该离心分量与由于粒子之间的吸引而产生的离心分量相反,并且防止在足够强的耦合下的崩溃。对于平衡的Rashba-Dresselhaus耦合,自旋相关的速度可以在一维空间分裂初始状态,形成自旋投影波包,降低总凝聚密度。取决于自旋轨道耦合强度、原子间吸引力和初始状态,这种分裂要么阻止坍缩,要么改变坍缩过程。这些结果表明,坍缩可以通过自旋-轨道耦合来控制,从而扩展了吸引原子凝聚体的存在范围。
2015-04-11 cond-mat.quant-gas
Anderson transition of cold atoms with synthetic spin-orbit coupling in two-dimensional speckle potentials
我们研究了在人工自旋轨道相互作用和激光散斑产生的空间相关无序的情况下,非相互作用原子的二维(2D)系统中发生的金属-绝缘体转变。基于高阶离散格式,我们计算了迁移率边的精确位置,并验证了跃迁属于辛普适类。我们发现,流动性边缘强烈依赖于Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合之间的混合角。对于相等的耦合的非幂律发散被发现,信号交叉的正交类,这样的2D过渡是禁止的。
2017-05-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas
Effect of Feshbach Resonance on the Entropy Production in the ultra cold Bosonic Atoms
用运动方程方法计算了磁阱中超冷费米子原子与玻色分子凝聚共存气体的熵。我们发现,熵产生不仅与费什巴赫共振有关,而且在一定范围内还与拉比型振荡和玻色约瑟夫森结型振荡有关。
2013-07-23 cond-mat.quant-gas
Fast loading of a cold mixture of Sodium and Potassium atoms from compact and versatile cold atomic beam sources
本研究设计并表征了用于$^{23}$Na和$^{39}$K原子的2D$^+$MOT冷原子源,结合光诱导原子解吸技术大幅提升俘获率,实现了大原子数双物种冷混合物的高效加载,可支撑超冷量子混合物的量子模拟研究。
2023-08-22 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Nonequilibrium Quantum Fields: From Cold Atoms to Cosmology
Les Houches暑期学校关于“平衡之外的强相互作用量子系统”的讲座笔记。
2015-03-10 cond-mat.quant-gas hep-ph
Cold atoms beyond atomic physics
在过去的25年里,玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)和简并费米气体的制备和控制取得了很大进展。在这些冷原子系统中捕获、冷却和调整粒子间相互作用的进展导致人们可以对它们施加前所未有的控制。这项工作旨在表明,研究冷原子系统获得的知识可以应用于与它们有相似性和相似性的其他领域,前提是也知道并考虑到差异。我们专注于两个特定的领域,核物理和统计光学。核物理的讨论发生在考虑BCS-BEC交叉,其中我们比较冷费米气体与核和中子物质和原子核。我们将玻色-爱因斯坦凝聚和原子激光联系起来,通过两个系统的物质波性质来与统计光学进行类比。最后,我们提出了一些挑战,如果解决,将增加我们对冷原子系统的理解,从而,相关领域。
2021-02-20 cond-mat.quant-gas nucl-th
Disorder in low dimensions: localisation effects in spin glass wires and cold atoms
在本文中,我们回顾了我们小组最近在研究无序对显示相位相干性的系统的影响方面的活动。这些研究集中在介观金属自旋玻璃中的电子输运和无序势阱中的冷原子气体。
2009-10-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas
Synthetic Spin-Orbit Coupling in Two-level Cold Atoms
在受控量子系统如冷原子或囚禁离子中合成自旋-轨道耦合(SOC)一直是人们感兴趣的。在这里,我们显示,在理论上和计算上,一个最简单的实现SOC使用两个级别的冷原子相互作用,只有一个激光束。其基本机制是基于激光与原子相互作用的非绝热性质,原子的拉比频率和动能彼此相当。我们利用Zitterbewegung(ZB)振荡进一步说明了合成的SOC对二能级冷原子量子动力学的影响。我们希望我们的建议是SOC相关物理的量子模拟的实验兴趣。
2012-08-15 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Editorial: Emergence in driven solid-state and cold-atom systems
我们简要总结了驱动固态和冷原子系统的现状,并介绍了在Zeitschrift für Naturforschung A,第71卷,第10期(2016)的焦点部分中编译的文章。
2016-10-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Nanofiber-Based Double-Helix Dipole Trap for Cold Neutral Atoms
在光学晶体的倏逝场中,可以直接产生冷原子的双螺旋光阱势。它足以发送三个圆偏振光场通过双折射;两个反向传播和远红失谐相对于原子跃迁和第三远蓝失谐。假设现实的实验参数,所产生的潜在的横向限制允许一个达到一维制度的温度为几个\muK的铯原子。此外,通过局部改变双螺旋的直径,可以调制双螺旋的半径和螺距,从而打开了冷原子物理学的应用领域。
2012-03-02 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Cold atoms in the presence of disorder
这篇评论讨论了无序情况下冷原子气体的物理学。重点是理论的发展,虽然几个实验也简要讨论。审查的目的是教学,解释基本知识,并为一些主题,提出相当详细的计算。
2011-12-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas
Some applications of the Faddeev-Yakubovsky equations to the cold-atom physics
本文介绍了Faddeev-Yakubovsky方程在描述原子束缚和散射问题中的一些最新应用。我们考虑了带电粒子$X$被氢原子散射的问题,特别关注$X=p,e^{\pm}$,冷玻色子分子系统以及N=3和N=4原子$^4$ He多聚体的束缚和散射性质。
2011-05-23 cond-mat.quant-gas physics.atm-clus physics.atom-ph
Brillouin propagation modes of cold atoms in dissipative optical lattices
从塞曼基态子能级相空间密度的半经典方程出发,导出了探测驱动下耗散光晶格中冷原子平均速度的精确级数展开式.这种扩展允许识别特定驱动的传播原子波对电流的精确贡献,以及提供过渡到无限密度状态的一般阈值。
2022-09-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Long-range gravitational-like interaction in a neutral atomic cold gas
准共振激光在冷原子云中产生长程吸引力。我们利用这种力在实验室中建立一个具有一维类引力相互作用的粒子质点系,在流体水平上建模。我们给出了这样的相互作用在冷锶气体的实验证据,研究云的密度分布,其大小作为原子数的函数,和它的呼吸振荡。
2013-01-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph