Finite-temperature phases of trapped bosons in a two-dimensional quasiperiodic potential
利用从头算路径积分蒙特卡罗模拟研究了准周期势场中的二维囚禁玻色子系统,重点研究了它的有限温度性质,这一性质尚未被探索.除了超流,正常的流体和绝缘相,我们证明了玻色玻璃相的存在,这被发现是强大的热波动,高达约一半的非相互作用系统的临界温度。在陷阱中的本地量的特点是采用分区估计,使我们能够跟踪相图,我们这样做的一组参数范围内的准2D光学约束的当前实验。
2022-01-04 cond-mat.quant-gas
Dipolar Dynamics for Interacting Ultracold Fermions in a Trapped Optical Lattice
利用含时密度矩阵重整化群方法,计算了具有限制阱的光晶格中相互作用费米气体在阱心突然位移后的输运性质.在吸引相互作用的制度,位移后的偶极运动可以分为欠阻尼振荡和过阻尼松弛,这取决于相互作用的强度。这些数值计算与实验结果是一致的。在该制度的排斥相互作用,我们预测的复苏的质心的振荡时,相互作用强度的增加。这一独特的特征可以被认为是光晶格中相互作用囚禁费米气体出现Mott平台的动力学特征。
2012-09-15 cond-mat.quant-gas
Spin diffusion in trapped clouds of strongly interacting cold atoms
我们表明,令人困惑的最近的实验结果自旋扩散在强相互作用的原子气体可以理解的预测自旋扩散系数为一个通用的强相互作用系统。三个重要的特征起着核心作用:a)菲克扩散定律必须修改,以考虑到捕获势,b)由于云的密度变化,扩散系数是不均匀的,c)扩散近似在云的外部失败,那里的平均自由程很长。
2011-12-16 cond-mat.quant-gas
Hartree-Fock Mean-Field Theory for Trapped Dirty Bosons
在这里,我们详细制定了一个非微扰的方法来解决肮脏的玻色子问题,它依赖于Hartree-Fock理论和复制方法。对于有限温度下的弱相互作用玻色气体,我们确定了其自由能。从它,我们确定通过极值化的自洽方程的三个组成部分的粒子密度,即凝聚体密度,热密度,和密度的碎片本地玻色-爱因斯坦凝聚体内各自的最小值的随机潜在的景观。在另外两个出版物中,在一维和三维中求解这些自洽方程揭示了这三种密度如何随着无序强度的增加而变化。
2016-06-06 cond-mat.quant-gas
Quantum fluctuation induced time of flight correlations of an interacting trapped Bose gas
利用保粒子数Bogoliubov近似,数值研究了$T=0$温度下二维简谐囚禁相互作用玻色系统的动量关联.准凝聚体的相互作用引起的量子涨落导致波数为$\mathbf{k}$和$-\mathbf{k}$的粒子之间的大的反关联倾角为$|\mathbf{k}|\sim 1/R_c$,与$R_c$的凝聚体的典型尺寸。发现的反相关下降是凝聚体的相干量子涨落的清晰指纹。与此相反,对于较大的波数,$|\mathbf{k}| >> 1/R_c$,一个弱的正相关被发现之间的粒子波数$\mathbf{k}$和$-\mathbf{k}$,根据Bogoliubov结果均匀的相互作用系统。
2022-04-15 cond-mat.quant-gas
Tan's contact scaling behaviour for trapped Lieb-Liniger bosons: from two to many
我们表明,在零温度下的N个谐波捕获相互作用的一维玻色子的接触参数可以解析地和准确地获得通过一个简单的重新标度的精确的两玻色子的解决方案,和N体效应几乎可以因式分解。我们的分析结果和DMRG计算之间观察到的小偏差更明显时,相互作用能是最大的(即在中间的相互作用强度),但它们仍然有界的Lieb-Liniger状态方程的状态源于Bethe Anglomerol的大N局域密度近似。重新标度的两体解非常接近精确解,因此,在将重新标度的两玻色子结果插值到局域密度的简单表达式内,可以获得与DMRG计算非常一致的N玻色子接触和基态能量函数。我们的研究结果表明,在相互作用的量子系统的研究范式的变化,给接触参数比能量更根本的作用。
2018-10-08 cond-mat.quant-gas
Droplets of trapped quantum dipolar bosons
本文用精确的路径积分基态蒙特卡罗方法分析了三维强相互作用的偶极玻色子系统。通过增加一个排斥的两体势,我们发现一个狭窄的窗口的相互作用参数导致稳定的基态配置的液滴在一个晶体的安排。我们发现,这种效果完全是由于相互作用存在于哈密顿量,而不诉诸额外的稳定机制或特定的三体力。我们分析了形成的液滴的数量的哈密顿参数,将它们与相应的s-波散射长度,并讨论了一个简单的缩放模型的密度分布。我们的结果是在定性协议与最近的实验表明量子Rosensweig不稳定性被困Dy原子。
2016-07-25 cond-mat.quant-gas
Entanglement-assisted tunneling dynamics of impurities in a double well immersed in a bath of lattice trapped bosons
我们揭示了相关的隧道动力学的杂质被困在一个双阱和相互作用排斥的大多数种晶格被困玻色子。淬火后的双井的倾斜,它被发现,淬火诱导的隧穿动力学关键取决于物种间的相互作用强度和存在的纠缠系统中固有的。特别地,对于弱耦合,杂质在双阱中执行相当不规则的隧穿过程。增加物种间的耦合,它是可能的,以控制响应的杂质经历延迟隧穿,而大多数物种有效地作为一个材料的障碍。对于非常强的种间相互作用强度的杂质表现出自陷行为。我们展示了一个类似的隧道动力学发生两个弱相互作用的杂质,并确定其潜在的传输机制对和单粒子隧穿过程。
2020-02-13 cond-mat.quant-gas
Occupation numbers of the harmonically trapped few-boson system
本文考虑一个由低能哈密顿量描述的具有成对相互作用的简谐束缚的稀$N$ -玻色子系统。在二次量子化的框架内,采用微扰处理方法,确定了弱相互作用$N$ -玻色子系统($N \ge 2$)的最大占据数所定义的凝聚分数.将得到的单体密度矩阵和相应的占据数与精确求解零射程相互作用二体问题得到的结果进行了比较。我们的表达式也进行了比较与高精度{ \em{ab initio} }计算玻色气体与$N=2-4$,通过有限范围的两体模型势相互作用。非普遍的修正被确定为进入子引导顺序,确认不同的低能量哈密顿量,构造产生相同的能量,可能会产生不同的占领数。最后,我们考虑了球对称简谐禁闭下强相互作用的三玻色子系统,确定了它的占据数随三体“Efimov参数”的变化。
2012-05-14 cond-mat.quant-gas
Interacting trapped bosons yield fragmented condensate states in low dimensions
研究了具有排斥接触相互作用的低维[准一维(准一维)或准二维(准二维)]玻色气体的单粒子密度矩阵中的能级布居统计和相干度.使用变分分析,我们推导出破碎的凝聚体在弱限制方向成两个(准1D)分别为三个(准2D)相互不相干的宏观件,当增加一个无量纲的相互作用措施超过临界值。因此,低维系统中的碎裂凝聚多体态在达到无限扩展的热力学极限之前就已经出现了,在无限扩展的热力学极限中,物质波场的相位波动会产生无限数量的非宏观碎片。
2010-07-21 cond-mat.quant-gas
Interaction-induced Bloch Oscillation in a Harmonically Trapped and Fermionized Quantum Gas in One Dimension
最近的一个实验的动机由F。Meinert等人,arxiv:1608.08200,我们研究了在硬核极限中谐波捕获的一维玻色气体背景中移动的杂质的动力学。我们发现,由于隐藏的“晶格”结构的背景玻色子,杂质有效地感觉到准周期的潜力,通过杂质玻色子相互作用,可以驱动下的外力的布洛赫振荡,即使在没有真正的晶格势。同时,不均匀的囚禁玻色子密度给杂质施加了一个额外的谐振势,导致了类似的振荡动力学,但具有不同的周期和振幅。结果表明,杂质-玻色子耦合的符号和强度对上述两种势有显著影响,从而决定了杂质的动力学行为。
2017-04-21 cond-mat.quant-gas
Spectral fluctuation and $\frac{1}{f^α}$ noise in the energy level statistics of interacting trapped bosons
最近的数值计算表明,量子系统从可积到混沌的转变以及相应的光谱涨落都是由带有$1\leqα\leq 2$的$\frac{1}{f^α}$噪声所表征的.相互作用的囚禁玻色子系统是一个非均匀的复杂系统。由于在原子阱中玻色子处于部分简并的单粒子态,因此外简并阱的存在使研究更加有趣。早期的理论和实验结果表明,在零温度下,低能级是集体性质,高激发是单粒子性质。我们观察到,对于少数玻色子,$P(s)$分布显示出Shnirelman峰,该峰表现出大量的准简并态。当玻色子数目较多时,低能级受原子间相互作用的影响很大,随着粒子数目的增加,低能级的涨落向Wigner跃迁。它不遵循GOE(高斯正交包络)随机矩阵预测。对于高水平,我们观察到不相关的泊松分布。因此,证明$\frac{1}{f^α}$噪声在自然界中是普遍存在的可能是非常现实的系统。
2012-04-26 cond-mat.quant-gas
Arbitrary interaction quench phenomena in harmonically trapped two-body systems
本文研究谐振子束缚两体系统中任意相互作用强度淬灭后的动力学,发现淬灭到无相互作用区域时总能量与粒子间距必然发散,其根源是粒子间距概率分布的幂律尾部,从而推广了先前关于强相互作用极限淬灭的研究结果。
2023-12-05 cond-mat.quant-gas
Ultracold dipolar bosons trapped in atomtronic circuits
本研究通过对角化扩展Bose-Hubbard哈密顿量,探讨了环形三阱势中少量极性玻色子的基态性质,发现偶极相互作用的各向异性及与局域相互作用的竞争导致不同基态,且纠缠依赖于粒子数,偶极相互作用可作为操控工具。
2024-06-12 cond-mat.quant-gas
Tan's Contact for Trapped Lieb-Liniger Bosons at Finite Temperature
普适的Tan关系将具有两体接触相互作用的多体量子系统的各种微观特征连接到一个称为接触的单一量。本文给出了任意相互作用和温度条件下,简谐束缚Lieb-Liniger气体的Tan接触的完整刻画,结合热Bethe近似、局域密度近似和精确的量子Monte Carlo计算,证明了Tan接触是两个标度参数的普适函数,我们发现接触的温度依赖性,或者等价地熵的相互作用依赖性,显示出最大值。这个最大值的存在提供了一个明确的签名的交叉到费米子制度,它是在目前的实验中访问。
2018-11-30 cond-mat.quant-gas
Supersolid phases of ultracold bosons trapped in optical lattices dressed with Rydberg $p$-states
在不同的领域中,具有自发破缺对称性的工程量子相位是一个主要的研究目标。光晶格中的超冷里德伯激发原子是实现晶格平移对称性破缺量子相位的一个有前途的平台,因为它们在大于晶格常数的距离上相互作用。虽然许多理论工作被困里德伯激发的气体预测这样的阶段,特别是密度波或超固相,他们的实验观察证明是困难的,由于挑战,如散射过程和有限的实验可实现的耦合强度。这些以前的研究大多集中在各向同性相互作用的气体穿着里德堡$s$ -状态,而各向异性相互作用的影响,由于里德堡激发$p$ -状态的捕获量子气体仍然少得多的研究。此外,它表明,用于激发里德堡$p$ -态的激发方案具有优势,可实现的耦合强度和散射过程的限制相比,其$s$ -态对应物,这使得里德堡$p$ -态修饰的量子气体的研究更加有趣。在本工作中,我们研究了扩展的,两个组件的玻色-哈伯德模型,实现了一个玻色量子气体与里德堡激发$p$ -态被困在一个光晶格,在Gutzwiller平均场论。我们计算了基态相图并研究了它的不同区域。通过与各向同性情况下的相图比较,我们发现各向异性相互作用更有利于观察超固相。
2022-03-30 cond-mat.quant-gas
Expansion of harmonically trapped interacting particles and time dependence of the contact
我们研究了零温度下相互作用原子系统从各向同性三维谐波陷阱中释放后的膨胀,并计算了其密度和动量分布的时间依赖性,特别关注接触参数的行为。我们考虑不同的量子系统,包括无限散射长度的幺正费米气体,弱相互作用玻色气体,和两个相互作用的粒子具有高度不对称的质量不平衡。在所有情况下,可以得到分析结果,这表明,初始值的接触,固定$1/k^4$尾部的动量分布,消失了大的扩展时间。我们的研究结果提出了理解张\textit{et al.}最近的实验[物理评论快报。\textbf{117},235303(2016)]在亚稳态$^4$ He原子的弱相互作用玻色气体上进行,其中在大的膨胀时间之后观察到密度分布中的$1/r^4$尾部,这意味着在渐近动量分布中存在$1/k^4$尾部。
2016-12-25 cond-mat.quant-gas
Relaxation of Shannon entropy for trapped interacting bosons with dipolar interactions
研究了偶极玻色子在外简谐势阱中的动力学行为。我们监测的自然轨道和规范化的第一和第二阶Glauber的关联函数的职业的时间演化。我们特别关注香农熵的弛豫动力学。与接触相互作用的相应结果的比较。我们观察到显着的影响来自存在的非本地排斥的相互作用的一部分。偶极玻色子的弛豫过程非常快,具有真正饱和的最大熵态的明显特征。我们还讨论了熵产生与系统中相关性的发生和相干性的丧失之间的联系。我们将长时间弛豫态定义为一阶关联函数中只保留对角关联、二阶关联函数中建立反聚束效应的多体态。
2019-07-19 cond-mat.quant-gas
Integrability breakdown in longitudinaly trapped, one-dimensional bosonic gases
研究了具有短程(接触)相互作用的全同玻色子系统。它们的运动被限制在一个维度上的一个紧密的横向捕获潜力,此外,在纵向方向上受到弱谐波约束。在存在纵向势的情况下,在成对的一维碰撞过程中,与量子粒子相互穿透相关的有限延迟时间使得系统不可积,因此,提供了一种弛豫到热平衡的机制。为了定量分析这种效应的限制,非简并气体,我们开发了一个系统的动力学方程,并解决它的气体的小振幅振荡。得到的阻尼率足够长,可以忽略在一个现实的冷原子实验,因此纵向捕获不妨碍可积动力学的原子气体在1D制度。
2010-11-02 cond-mat.quant-gas
Thermodynamical properties of a trapped interacting Bose gas
在平均场近似下,研究了谐振势场中相互作用玻色原子的量子力学性质。对于弱相互作用,量子统计等价于有效平均场势中的理想气体。Gross-Pitaevskii方程的本征值被确定为理想气体的化学势。计算了原子的凝聚温度和密度分布。发现临界温度$T_c$随相互作用的增加而降低。在临界点以下,凝聚分数表现出$N_0/N=1-(T/T_c)^γ$的普适关系,其中指数$γ\approx 2.3$与相互作用强度、化学势以及限制势的频率无关。
2012-01-11 cond-mat.quant-gas
Many-body excitation spectra of trapped bosons with general interaction by linear response
对于具有一般粒子间相互作用的系统,实现了用于计算被捕获的玻色-爱因斯坦凝聚体的多体激发的多构型含时Hartree玻色子方法的线性响应理论[Phys. Rev. A { \bf 88},023606(2013)]。说明性的数值例子排斥和吸引力玻色子。多体线性响应理论确定了Bogoliubov-de Gennes方程中未解开的激励。该理论在此基准对精确可解的一维谐波相互作用模型。作为一个补充的结果,我们表示的理论在一个紧凑的块对角的形式,从而开辟了一条途径来处理更大的系统。
2014-07-29 cond-mat.quant-gas quant-ph
Convergence Properties of the Effective Theory for Trapped Bosons
在一个有效的理论框架下,研究了窄谐振阱中具有共振相互作用的少玻色子系统。模型空间的大小与有效理论截止值相一致。在普适体系中,玻色子的相互作用可以近似为接触相互作用。我们调查的收敛性能的真正和涂抹接触相互作用的模型空间的大小增加,并提出了详细的误差分析。最多6个相同粒子的几玻色子系统的光谱计算结合外推在截止和涂抹参数。
2012-10-31 cond-mat.quant-gas nucl-th
Fragmentation of a trapped bosonic mixture
通过精确可解模型解析研究俘获不平衡玻色子混合物的碎裂,发现系统-浴相互作用可诱导玻色子及其配对碎裂,且浴中玻色子越轻碎裂越强。
2022-12-10 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dynamics of trapped one-dimensional bosons for intermediate repulsive interactions
数值计算了任意两体$δ-$势相互作用强度下,少数相互作用的、简谐约束的一维玻色子的时间演化。它表明,在牛顿摆配置的运动周期经历了两个交叉作为相互作用的函数。此外,通过评估的结构因子,布拉格散射峰的相互作用强度的依赖关系,从弱耦合制度的不可穿透的Tonks-Girardeau的情况下说明。
2019-04-04 cond-mat.quant-gas quant-ph
N-body Efimov states of trapped bosons
我们证明了在大散射长度的玻色囚禁系统中存在亚稳N体Efimov态的可能性。本文用随机变分方法在有限关联高斯基下计算了N= 3,4,5,6和7玻色子的囚禁系统的能谱。对于每个系统,计算揭示了一系列的Efimov状态,其中能量和r.m.s.半径表现出特征指数依赖于状态数。我们还估计了这些态对玻色-爱因斯坦凝聚体复合率的贡献。
2008-06-24 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Mach-Zehnder interferometry with interacting trapped Bose-Einstein condensates
我们从理论上分析了一个具有囚禁凝聚体的马赫-曾德尔干涉仪,发现它对粒子间相互作用引起的非线性具有惊人的稳定性。我们研究的相位灵敏度,对于数目压缩的输入状态,可以克服散粒噪声限制,并增加到海森堡限制,提供了一个贝叶斯或最大李克梵相位估计策略。最后,我们证明了鲁棒性的马赫-曾德尔干涉仪存在的相互作用对凝聚振荡和一个现实的原子计数误差。
2011-08-16 cond-mat.quant-gas quant-ph
Fragmentation of identical and distinguishable bosons' pairs and natural geminals of a trapped bosonic mixture
在两种全同玻色子的混合物中,有两种类型的玻色子对,一种是全同玻色子对,另一种是可区分玻色子对。本文用可解模型--对称简谐相互作用模型研究了囚禁的玻色-爱因斯坦凝聚体中电子对的碎裂。通过对角化类内和类间约化的两粒子密度矩阵,分别显式地收缩了由相同或可区分玻色子组成的对的自然双子。讨论了混合物中电子对碎裂的性质,阐明了混合物质心和相对质心坐标的作用,并推广到高阶约化密度矩阵.作为补充结果,构造了玻色混合物波函数的精确Schmidt分解。两种粒子之间的纠缠是由它们各自质心坐标的耦合决定的,并且在粒子数无限大的极限下纠缠不会消失,在这个极限下,任何有限阶的粒子内和粒子间约化的密度矩阵都是100\%凝聚的.简要讨论了影响。
2021-09-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
Ground-state correlation properties of charged bosons trapped in strongly anisotropic harmonic potentials
本文研究了强各向异性谐振子陷阱中含有少量带电玻色子的系统。在横向分量的单模近似的框架内,对两粒子、三粒子和四粒子系统的基态关联性质进行了详细的研究。讨论了准一维系统的线性关联熵与约束各向异性的关系,并与严格的一维极限作了比较。只有在弱相互作用下,相关性质才强烈依赖于各向异性参数。
2012-01-26 cond-mat.quant-gas quant-ph
Scaling behaviour of trapped bosonic particles in two dimensions at finite temperature
在陷阱尺寸标度理论的框架下,我们研究了有限温度下存在陷阱势时二维Bose-哈伯德模型的标度性质。特别是,我们提供的粒子密度和密度-密度相关器在莫特过渡和超流相内的结果。对于前一个量,数值结果也被广泛地与局部密度近似预测进行比较。
2012-06-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Quantized squeezing and even-odd asymmetry of trapped bosons
本文利用高精度密度矩阵重整化群方法研究了一维谐振阱中光晶格上相互作用玻色子从超流到Mott绝缘体跃迁的精确性质。结果表明,一个中间政权的微观步骤的级联为特征。这些出现的结果个别玻色子“压缩”事件和显示奇偶交替依赖于陷阱的对称性。我们讨论了这种行为的实验观察,这在外部捕获势中是普遍的。
2009-09-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Demagnetization dynamics of non-interacting trapped fermions
出于几个实验的努力,以了解自旋扩散和输运的超冷费米气体,我们研究了初始自旋极化合奏谐波捕获的非相互作用自旋1/2费米原子,受到磁场梯度的自旋动力学。在存在恒定和线性磁场梯度、有和没有自旋回波脉冲以及零温度和有限温度的情况下,我们获得了自旋可观测量的简单解析表达式。分析表明,在非相互作用的制度,在短时间内的退磁衰减速率可以比实验测得的速率在强相互作用的制度下类似的捕获条件下的自旋运动耦合的相关性。我们的计算还表明,粒子运动限制了自旋回波脉冲去除磁场不均匀性的影响的能力,并且自旋回波脉冲可以在与捕获周期相当的时间导致磁化衰减增加。
2015-06-08 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Solvable Model of a Generic Trapped Mixture of Interacting Bosons: Many-Body and Mean-Field Properties at the Infinite-Particle Limit
讨论了一般玻色子混合物的一个可解模型,即质量为$m_1$的$N_1$玻色子和质量为$m_2$的$N_2$玻色子被囚禁在频率为$ω$的谐振势中,并通过强度为$λ_1$、$λ_2$和$λ_{12}$的谐振粒子间相互作用相互作用.对于基态[J. Phys. A { \bf 50},295002(2017)],最近已经表明,在无限粒子极限中,当相互作用参数$λ_1(N_1-1)$,$λ_2(N_2-1)$,$λ_{12}N_1$,$λ_{12}N_2$保持固定时,每一种物质都是$100\%$凝聚的,其每个粒子的密度以及每个粒子的总能量由耦合的解给出。混合物的Gross-Pitaevskii方程。在目前的工作中,我们调查被困的通用混合物在无限粒子极限的属性,并找到多体和平均场描述的混合物之间的差异,尽管每个物种是$100\%$。我们计算分析和分析,无论是混合物和每个物种,质心位置和动量方差,其不确定性产品,角动量方差,以及混合物的精确和Gross-Pitaevskii波函数的重叠。在这项工作中获得的结果可以被认为是向前迈出了一步,在一个完全凝聚的被困玻色子混合物在无限粒子极限的多体效应的重要性。
2017-08-02 cond-mat.quant-gas quant-ph
Effects of Efimov states on quench dynamics in a three-boson trapped system
本文研究球对称谐振子势阱中三全同玻色子在相互作用强度淬火后的动力学,利用超球面解半解析计算Ramsey信号和粒子间距,揭示Efimov态能量对淬火动力学的影响。
2023-01-07 cond-mat.quant-gas quant-ph
Effects Beyond Center-of-Mass Separability in a Trapped Bosonic Mixture: Exact Results
在多体理论水平上,设计了一个精确可解的模拟两个玻色-爱因斯坦凝聚体分层的模型。各种属性表示在封闭的形式沿分层路径和调查。解释了质心坐标,特别是相对质心坐标与分层之间的联系。该模型在平均场理论水平上也是精确可解的,从而允许多体和平均场性质之间的比较。应用程序进行了简要讨论。
2021-12-13 cond-mat.quant-gas quant-ph
Composite Bosons Superposition Ansatz Approach to One-Dimensional Trapped Few-Fermion Systems
Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas(巴西物理研究中心)
本文利用复合玻色子形式化研究一维受限费米子系统,通过叠加近似求解Schrödinger方程,计算粒子密度分布、双体关联及能谱,验证复合玻色子方法在强相关少体系统中的有效性。
2025-08-15 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Spectroscopy of interacting quasiparticles in trapped ions
多体量子系统的静态和动态性质通常可以用集体激发(称为准粒子)来描述。工程量子系统提供了以精确控制和其他无法实现的方式研究这种涌现现象的机会。我们提出了一种光谱技术来研究人工量子物质,并使用它来表征准粒子在多体系统的被困原子离子。我们的方法是激发系统的基本准粒子本征模的组合,给出了离域自旋波。通过观察这种本征模叠加的动力学响应,我们提取系统的色散关系,磁序,甚至检测准粒子相互作用的签名。我们的技术并不局限于捕获离子,它是适合于验证量子模拟器调整到制度的集体激发有一个简单的形式。
2015-05-08 cond-mat.quant-gas quant-ph
Density distribution of a trapped two-dimensional strongly interacting Fermi gas
计算和测量了低温下二维$^{6}$ Li费米气体在费什巴赫共振附近的密度分布和云的大小。采用局域密度近似(LDA)和由量子蒙特卡罗模拟得到的零温状态方程,计算了各种相互作用参数下的密度分布和云的大小。Bertaina和S. Giorgini,Phys. Rev. Lett. \textbf{106},110403(2011)。我们发现,LDA的预测同意与实验测量整个费什巴赫共振。谭的接触参数在被困气体的理论结果报告随着预测静态结构因子在大动量,可以在未来的布拉格光谱实验测量二维费米气体。
2011-12-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Lieb-Robinson bounds for spin-boson lattice models and trapped ions
我们推导出一个Lieb-Robinson边界的自旋相关的传播模型中的自旋相互作用通过一个玻色子晶格场,满足本身的Lieb-Robinson边界的情况下,自旋-玻色子耦合。我们将这些界限应用到被困离子的系统中,并发现自旋相关性的传播,作为介导的离子晶体的声子,可以比目前在实验中探索的制度更快。我们提出了一个方案,通过测量延迟的关联函数通过晶体荧光测试的边界。
2013-12-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas math-ph
Correlated many-body calculation to study characteristics of Shannon information entropy for ultracold trapped interacting bosons
提出了一种描述囚禁相互作用玻色子Shannon信息熵的关联多体计算方法。我们重新制定的单体香农信息熵的单体概率密度。通过使$N$非常小,我们的数值工作接近熵不确定关系(EUR)的最小极限。我们研究的相关性在信息熵的计算效果。与平均场结果的比较表明,相关基函数确实需要表征信息熵的重要特征。我们还精确地计算了吸引BEC的临界不稳定点,这与实验值非常吻合。接下来,我们计算位置和动量空间中的两体熵,并研究吸引BEC中的量子关联。
2013-08-13 cond-mat.quant-gas quant-ph
Exactly-solvable system of one-dimensional trapped bosons with short and long-range interactions
我们考虑在一维空间中具有接触相互作用以及库仑排斥或引力吸引的囚禁玻色子。精确的基态能量和波函数被确定在封闭的形式与丰富的相图,揭示了通过蒙特卡罗方法,与不同的制度之间的交叉。一个捕获的麦奎尔量子孤子描述了吸引人的情况。弱排斥力导致不可压缩的拉夫林状流体,具有平坦的密度,可以通过具有长程相互作用的Gross-Pitaevskii方程很好地再现。更高的排斥诱导弗里德尔振荡和维格纳晶体的最终形成。
2020-09-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech math-ph
Universality of the energy spectrum for two interacting harmonically trapped ultra-cold atoms in one and two dimensions
受P. Shea { \it et al.} [Am. J. Phys. { \bf 77}(6),2009]我们研究了两个谐波捕获的超冷玻色子原子在一维和二维中通过短程势{ \it}相互作用的精确可解问题。一个简单的一维应用表明,能谱是普适的,只要势的范围比振子长度小得多,除了清楚地说明为什么在零范围的限制下不需要正则化。二维的问题是不平凡的,需要更仔细的治疗相比,一维的情况。我们的二维分析同样表明,低能物理也是普遍的,此外还提供了一种获得适当正则化的二维赝势的简单方法。
2009-11-16 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Two-body quench dynamics of harmonically trapped interacting particles
考虑了三维各向同性势阱中相互作用原子对的量子演化,其中相互作用强度从一个值猝灭到另一个值。使用静态问题的精确解,我们能够评估与时间相关的可观测量,例如初始状态和最终状态之间的重叠以及两个原子之间的间隔的期望值。在相互作用从非相互作用区到强相互作用区或相反的情况下,我们能够得到解析结果。检查的初始和最终状态之间的重叠,我们表明,当相互作用从非相互作用淬火到强相互作用制度的早期时间依赖动力学是一致的理论工作中的单杂质多体极限。当系统从强相互作用状态淬灭到非相互作用状态时,我们预测在两个原子之间的分离中会出现大的振荡,这是由于相互作用势的零程性质引起的对数发散。
2021-01-18 cond-mat.quant-gas quant-ph
Exactly solvable model of two trapped quantum particles interacting via finite-range soft-core interactions
本文提出了两个不可分辨的量子粒子(玻色子或费米子)被限制在一维简谐阱中,通过有限程软核相互作用相互作用的精确可解模型,并研究了该系统的许多性质。特别是,它表明,独立的潜在范围内,在强相互作用限制玻色子和费米子的解决方案成为退化。对于足够大的范围,系统中出现特定的结晶。结果与著名的Busch { \it et al.}模型和Tonks-Girardeau极限下的结果。假设的粒子间势与超冷的缀饰里德伯原子间势非常相似。因此,该模型可以通过实验进行检验。
2018-01-08 cond-mat.quant-gas quant-ph
Classical Dynamics of Harmonically Trapped Interacting Particles
出于当前对量子气体动力学的兴趣,我们研究了经典粒子通过可调强度的有限范围排斥力相互作用的一维气体的微正则动力学。我们研究了量子动力学中两个感兴趣的问题:(1)被困气体的呼吸模式(尺寸振荡)动力学和呼吸频率对相互作用强度的依赖关系,以及(2)有限孤立气体的长时间弛豫和可能的热化。我们发现,呼吸模式的频率具有非单调的相互排斥的大小,减少小的相互作用和增加较大的相互作用的依赖。我们解释这些依赖性的两体碰撞过程中的减速或加速的影响。我们发现,气体热化在一个合理的有限的时间尺度内的意义上的单粒子能量获得玻尔兹曼分布,只有当相互作用强度是大的相比,每个粒子的能量。
2017-12-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech nlin.CD
Quantum Simulation of Interacting Fermion Lattice Models in Trapped Ions
我们提出了一种方法,有效地模拟多体相互作用的费米子晶格模型中被困离子,包括高度非线性相互作用,在任意空间维度和任意距离的耦合。我们映射产品的费米子运营商到非本地自旋运营商和分解所产生的动态高效的步骤与特罗特方法,产生一个整体的协议,只采用多项式资源。所提出的方案可以在凝聚态或高能物理学的各种领域相关,其中量子模拟可以解决经典计算机难以解决的问题。
2012-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Strongly localized polaritons in an array of trapped two-level atoms interacting with a light field
我们提出了一种新型的空间周期性结构,即极化激元晶体(PolC),观察由于耦合原子场态(极化激元)在晶格中的“慢”/“停止”光现象。在紧束缚近似下,该系统实现了一个弱耦合囚禁的二分量原子系综阵列与隧道耦合一维腔阵列中光场的相互作用。我们证明了在强耦合条件下,发生了向超流Bardeen-Cooper-Schrieffer态的相变,即所谓的(BCS)型低支极化激元态。这样的转变导致在非零频率下原子介质的宏观极化的出现。主要结果是极化激元的群速度基本上取决于系统的序参量,即取决于腔阵列中的平均光子数。
2010-05-11 cond-mat.quant-gas quant-ph
Semiclassical approximation and critical temperature shift for weakly interacting trapped bosons
本文考虑了正温度下,在组合半经典平均场极限下,N个具有排斥作用的玻色子被囚禁系统。我们表明,自由能很好地近似的最小的Hartree自由能功能-一个自然的扩展的Hartree能量功能的正温度。Hartree自由能泛函收敛于半经典自由能泛函的相同极限,并且证明了该系统表现出玻色-爱因斯坦凝聚当且仅当它发生在半经典自由能泛函中.这使我们能够表明,弱耦合的临界温度降低,由于排斥相互作用。
2021-03-22 cond-mat.quant-gas math-ph math.AP
Position- and momentum-space two-body correlations in a weakly interacting trapped condensate
本文研究了低温下弱相互作用、简谐囚禁原子玻色-爱因斯坦凝聚气体中的位置-动量空间两体关联。Bogoliubov近似内的两体相关性计算和被困气体的特殊性突出显示在空间均匀的情况下。在位置空间中,我们恢复了由排斥原子间相互作用引起的反聚束,在凝聚部分位于陷阱中心附近,并在外部热云中的聚束。在动量空间中,聚束签名出现为相等或相反的动量值,并显示作为动量和温度的函数的特殊功能。在类比的光学Hanbury布朗和Twiss效应,在附近的动量聚束信号的振幅是固定的混沌性质的物质场状态和它的线宽被证明是由(逆)有限的空间尺寸的相关的陷阱动量分量。相反,相反动量的聚束信号的线宽仅由凝聚体的大小决定。
2020-08-29 cond-mat.quant-gas quant-ph
Morphology of an interacting three-dimensional trapped Bose-Einstein condensate from many-particle variance anisotropy
位置算子的方差与波包的宽度或宽度有关,动量方差与动量空间中波包的大小类似地相关,角动量方差量化了波包的非球对称程度。我们研究了在无限粒子数极限下相互作用的三维囚禁玻色-爱因斯坦凝聚体,并研究了它的位置、动量和角动量各向异性。通过计算位置、动量和角动量算符的三个笛卡尔分量的方差,我们提出了简单的方案,其中玻色-爱因斯坦凝聚体的各向异性在多体和平均场理论水平上是不同的,尽管每个粒子具有相同的多体和平均场密度。这表明了一种方法来分类的相关性通过形态的100\%凝聚玻色子在一个三维的陷阱在无限数量的粒子的限制。简要讨论了影响。
2021-06-13 cond-mat.quant-gas quant-ph
Static and dynamic properties of a few spin $1/2$ interacting fermions trapped in an harmonic potential
本文通过直接对角化与解析结合,研究一维谐振子中少量自旋1/2费米子的静态性质(谱、密度)及呼吸模式和相互作用淬火等动态行为。
2025-04-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
Cavity optomechanics with a trapped, interacting Bose-Einstein condensate
玻色-爱因斯坦凝聚体与高精细度光腔单模的色散相互作用实现了辐射压耦合哈密顿量。在该系统中,机械振荡器的作用由腔模式函数选择的单个凝聚激发模式发挥。我们研究了原子s波碰撞的影响,并表明它仅仅是重正化通常的光机相互作用的参数。此外,我们表明,即使在强谐波约束的情况下-这使布洛赫态的使用无效-玻色-爱因斯坦凝聚体的单个激发模式显著耦合到光场,即单个“机械”振子模式的简化图像仍然有效。
2013-03-12 cond-mat.quant-gas quant-ph
Extracting free-space observables from trapped interacting clusters
两个短程相互作用粒子在谐波势阱中的能谱以前已经与自由空间散射相移有关。但是,现有的用于此目的的公式仅在无限浅陷阱的极限下是精确的。在这里,我们提供了一个系统的改进公式-描述低能量动力学-使有限陷阱的使用。这为从{ \it ab initio}核多体结构计算中提取核散射相移铺平了道路,这是核物理学长期追求的目标。推导建立有效场论作为一个强大的框架,研究之间的联系的结构信息的一个被困系统(有两个或两个以上的子集群)和连续物理领域的核和凝聚态物理。
2020-05-17 cond-mat.quant-gas nucl-ex nucl-th
Bose-Einstein condensation in trapped bosons: A Variational Monte Carlo analysis
用变分蒙特卡罗方法计算了囚禁硬球玻色子的一些性质。采用由重整化单粒子高斯和硬球Jastrow函数组成的试波函数,研究了凝聚态和非凝聚态性质对硬球半径和粒子数的敏感性.特别注意对单体密度矩阵进行对角化,得到相应的单粒子自然轨道及其占据数。然后从最高占有率的单粒子轨道得到凝聚体的波函数和凝聚体分数。计算了相互作用对其他物理量如基态能量、平均径向位移和动量分布的影响。结果与平均场论在稀释极限下的结果进行了比较。
2000-08-24 cond-mat cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Optimized Configuration Interaction Approach for Trapped Multiparticle Systems Interacting Via Contact Forces
对于一维系统的三角形接触相互作用,精确对角化方法的收敛性进行了测试与谐振子本征函数的频率$Ω$优化,通过最小化所需水平的本征能量的基础。结果表明,在这种方法的框架内,良好的收敛结果可以实现在更小的尺寸的哈密顿矩阵比使用$Ω=1$的标准方法。我们提出了计算模型系统的全同玻色子与谐波和双阱势。我们的研究结果表明,有前途的潜力,减少计算成本的各种系统的囚禁超冷原子的数值模拟。
2018-06-14 cond-mat.quant-gas physics.comp-ph quant-ph