Observation of superfluidity in a strongly correlated two-dimensional Fermi gas
理解强关联二维(2D)系统如何能够产生具有高临界温度的非常规超导性是凝聚态物理中未解决的主要问题之一。超冷二维费米气体已经成为研究强相关性和降维性相互作用的干净和可控的模型系统,但这些系统中超流性的直接证据一直缺失。在这里,我们证明了超冷二维费米气体的超流性,通过移动周期性的潜力,通过系统,并观察没有耗散低于临界速度v $_{\rm c}$。我们测量v $_{\rm c}$作为相互作用强度的函数,并找到一个最大的玻色子和费米子超流性之间的交叉制度。我们的测量建立超冷费米气体作为一个强大的工具,研究强关联超流体的降维的影响。
2020-05-15 cond-mat.quant-gas
Correlated Spin-Flip Tunneling in a Fermi Lattice Gas
我们报道了囚禁在光晶格中的40K费米子原子的关联、密度依赖隧穿的实现。通过适当地调谐施加到自旋极化气体的一对拉曼光束之间的频率差,同时诱导自旋跃迁和隧穿事件,这取决于相邻晶格位置的相对占据。相关的自旋翻转隧穿光谱解决使用在相反的自旋态制备的气体,和推断的哈伯德相互作用能进行比较与紧束缚预测。我们发现,激光诱导的关联隧穿过程产生的双光子通过光辅助碰撞引起的损失。此外,通过可控地引入空位的自旋极化气体,我们表明,相关的隧道被抑制时,相邻的晶格位置未被占用。
2017-11-06 cond-mat.quant-gas
Ab initio transport results for strongly correlated fermions
强关联费米子的量子输运是凝聚态物理的重要研究内容。在这里,我们提出了第一原理非平衡格林函数的结果,使用$T$ -矩阵自能有限尺寸$1,2,3$的哈伯德集群。我们计算了潜在猝灭后的膨胀动力学,并预测了它对相互作用强度和粒子数量的依赖性。我们发现了一个通用的标度,允许外推到无限大小的系统,这与最近的冷原子扩散实验非常吻合[Schneider et al.,Nat. Phys. 8,213(2012)]。
2015-08-12 cond-mat.quant-gas
Resummation of diagrammatic series with zero convergence radius for strongly correlated fermions
我们证明了,即使在收敛半径为零的情况下,对强关联费米子的一系列费曼图求和也可以得到无偏的精确结果。我们考虑酉费米气体,一个非相对论性费米子在三维连续空间中的模型。图是由单个粒子和粒子对的部分修饰或完全修饰传播子构建的。该系列是由一个共形Borel变换,结合了大的顺序行为和解析结构的Borel平面,这是发现的瞬子方法。我们报告了高精度的数值计算结果的状态方程在正常的非极化制度,并调和实验数据与理论上修正的四维里系数。
2018-09-10 cond-mat.quant-gas
Molecular state in a spin-orbital-angular-momentum coupled Fermi gas
研究了费米子自旋轨道角动量耦合量子气体中的两体束缚态。两种不同的配置被认为是:一个有吸引力的$s$波相互作用存在于两个自旋物种之间的SOAM耦合;和一个原子与SOAM耦合的内部自旋与另一个原子的状态选择性相互作用。对于这两种情况,我们确定了有限总角动量分子态出现的条件,这些量子化总角动量的分子态对应于相应费米超流体中SOAM耦合诱导的涡旋。我们建议用拉盖尔-高斯激光通过拉曼光谱检测分子。由于分子态可以在超流温度以上形成,它们为SOAM耦合下的潜在配对机制的研究提供了一条实验上更容易获得的途径。
2022-03-21 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Polaron spectra and edge singularities for correlated flat bands
该研究针对浸入费米浴的静止杂质谱的经典问题,考虑非零布洛赫能带几何的平带杂质体系,推导晶格修正的主导项,揭示能带几何对有效相互作用的影响,并通过Lieb晶格数值计算与超冷气体实验建立关联。
2024-05-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Imbalanced thee-component Fermi gas with attractive interactions: Multiple FFLO-pairing, Bose-Fermi and Fermi-Fermi mixtures versus collapse and phase separation
本文详细研究了具有吸引相互作用的种群不平衡三分量Hubbard链。这种系统可以用超冷$^6$ Li原子在光晶格中的三种不同的超精细态来实现。我们发现,有不同的阶段,在这个系统中相互竞争:一个分子超流相,其中的三个费米子物种配对形成分子(trions),一个通常的配对阶段,涉及两个物种具有完全相反的动量,和一个更奇异的广义富尔德-费雷尔-拉金-奥夫钦尼科夫(FFLO)相组成的三个竞争配对的倾向与不同的非零质心动量。在大的吸引力相互作用下,系统表现出强烈的崩溃和相分离的趋势。采用密度矩阵重整化群方法(DMRG)确定了各种衰变子的衰变指数,建立了该模型在不同填充和相互作用下的相图。我们还讨论了实验相关的情况下,在一个陷阱,并报告存在一个额外的区域,两个物种的动态平衡。
2009-06-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Quantum transport in strongly correlated Fermi gases
针对强关联费米子输运无法仅用准粒子解释的问题,提出纳入费米子对强局域关联的量子输运理论框架,揭示其对输运系数的关键贡献及系统远离平衡后的弛豫机制。
2025-02-11 cond-mat.quant-gas
Virial expansion for a strongly correlated Fermi gas with imbalanced spin populations
量子维里展开为研究强关联费米气体的高温性质提供了一个理想的工具。在这里,我们构建了自旋布居不平衡的维里展开。直到第三阶,我们计算了作为自旋不平衡的函数的酉费米气体的高温自由能,具有无限大的吸引或排斥相互作用。在后一种排斥情况下,我们证明了当量子维里展开适用时,不存在巡游铁磁性。因此,我们估计的铁磁转变温度的上限$T_{c}$。对于简谐囚禁的费米气体,我们发现$(T_{c})_{uppper}<T_{F}$,其中$T_{F}$是陷阱中心的费米温度。我们对高温状态方程的研究结果可能会面临未来的高精度热力学测量。
2010-10-13 cond-mat.quant-gas
Entanglement entropy, single-particle occupation probabilities, and short-range correlations
该研究揭示短程关联、费米动量以上单粒子占据概率与纠缠熵的关联,指出高动量尾增加纠缠熵,进而影响重离子碰撞和核裂变等核反应动力学。
2023-06-21 cond-mat.quant-gas nucl-th
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
Mott-Hubbard and Anderson metal-insulator transitions in correlated lattice fermions with binary disorder
研究了二元合金无序下晶体或光晶格中的强关联费米子。我们采用统计动力学平均场论,它结合了由于无序引起的局域涨落和由于相互作用引起的局域关联,来求解安德森-哈伯德模型。利用局域态密度的概率分布函数研究了无序引起的局域化。我们得到了由无序关联金属、Anderson-莫特绝缘体和带绝缘体组成的完整的顺磁基态相图。
2010-09-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas
Strongly correlated bosons and fermions in optical lattices
这些讲座介绍了强关联费米子和玻色子的物理学。它们是专门为实验实现提供了冷原子气体在光晶格。
2013-08-12 cond-mat.quant-gas quant-ph
Statistical measure of complexity and correlated behavior of Fermi systems
我们将López-Ruiz、Mancini和Calbet(LMC)提出的复杂性统计测度应用于均匀费米系统。我们研究了信息和复杂性测度与各种费米系统(如核物质、电子气和液氦)的强关联行为之间的联系。我们研究的可能性,LMC的复杂性可以作为一个指标量化的相关性在特定的系统,并在何种程度上可以与实验量。此外,我们集中在理想费米系统的复杂性的热效应。我们发现,复杂性的行为,在低和高的温度值,在一个类似的方式作为比热。
2009-12-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Correlated versus Ferromagnetic State in Repulsively Interacting Two-Component Fermi Gases
自旋为1/2的费米气体是否会随着排斥作用强度的增加而变成铁磁性,这是一个长期存在争议的问题。最近,Jo等人在Science,325,1521(2009)中对该问题进行了实验研究,其中作者声称观察到了铁磁转变。本文的工作是指出实验结果不能区分系统是处于铁磁态还是处于非磁但强短程关联态。铁磁性的决定性实验证明依赖于对铁磁畴的观察。
2009-12-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Dynamic response of strongly correlated Fermi gases in the quantum virial expansion
通过发展量子维里展开理论,定量计算了高温下强相互作用费米气体在么正性附近的动态密度响应函数。一个明确的过渡,从原子到分子的反应是确定在光谱交叉时,从BCS到BEC制度,在定性协议与最近的布拉格光谱观测。我们的维里展开方法为解决强耦合问题提供了一种很有前途的方法,并适用于强关联费米气体的其他动力学性质。
2010-08-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Virial expansion for a strongly correlated Fermi gas
利用高温维里展开方法,对BEC-BCS交叉区附近强关联费米气体的热力学进行了可控研究。我们提出了一种实用的方法来确定谐波捕获和均匀情况下的膨胀系数,并计算了有限温度下的三阶系数$b_{3}(T)$ $T$。在共振时,在自由空间中确定与$T$无关的系数$b_{3,\infty}^{\hom}\approx-0.29095295$。这些结果进行了比较与最近的热力学测量$^{6}$锂原子,在温度低于简并温度,并与蒙特卡罗模拟。
2009-04-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Correlated Phases of Population Imbalanced Fermi-Fermi Mixtures on an Optical Lattice
我们研究了在一个正方形晶格上的两种不同布居数的费米子混合物,该晶格由哈伯德哈密顿量模拟,具有就地种间排斥相互作用。这种模型可以在一个光晶格上加载两种不同超精细态的费米子原子,并通过外场调节种间相互作用强度的冷原子系统中实现。对于二维正方形晶格,当至少有一个费米子接近半填充时,系统会受到晶格效应的高度影响。随着大多数物种接近半填充和少数物种的密度变化,我们发现几个相关的相位出现的基态,包括自旋密度波态,条纹结构的电荷密度波态,和各种p波BCS配对状态的两个物种。我们用泛函重整化群方法研究了该体系,确定了弱耦合下的相图,讨论了各相的起源和特征,并给出了临界温度的估计.
2013-01-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
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
Particle and pair spectra for strongly correlated Fermi gases: A real-frequency solver
本文提出实频Keldysh自洽Luttinger-Ward求解器,计算BCS-BEC渡越区近超流转变正常态中费米子与配对谱,统一纳入散射阻尼与配对解离效应。
2024-02-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el nucl-th
Correlated Tunneling Dynamics of an Ultracold Fermi-Fermi Mixture Confined in a Double-Well
我们揭示了质量不平衡的少体费米-费米混合体在淬灭双势阱倾斜时的相关隧穿动力学。这两个物种的非平衡动力学的变化从拉比振荡接近非相互作用的限制,延迟隧道动力学的温和种间排斥。考虑到强的物种间相互作用,较轻的物种由于较重的物种作为有效的物质屏障而经历量子自陷,同时执行几乎完美的拉比振荡。纠缠的程度,固有的系统中,进行了分析,发现是显着的,在中等和强排斥。为了将我们的发现与可能的实验实现联系起来,我们模拟了原位单次测量,并讨论了这种图像的采样如何决定所观察到的动态。最后,给出了隧穿行为与双阱的质量比、粒子数和势垒高度的关系。
2018-09-04 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Density waves in strongly correlated quantum chains
我们回顾了一维半满带量子系统的精确数值结果。所涵盖的主题包括在荷尔斯泰因,Fröhlich,Su-Schrieffer-Heeger和Heisenberg模型中的Peierls跃迁,量子声子,竞争费米子-玻色子和费米子-费米子相互作用,以及费米子和任意子模型中的受保护拓扑状态。
2017-06-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Correlated Chern insulators in two-dimensional Raman lattices: a cold-atom regularization of strongly-coupled four-Fermi field theories
我们发现,超冷原子与合成的自旋轨道耦合的拉曼晶格中,可以被用来作为多功能的量子模拟器,探索相关的陈绝缘体和强耦合的四费米场论与Gross-Neveu模型在(2+1)维之间的联系。利用这一多学科的角度来看,我们确定了一个大的$N$量子反常霍尔(QAH)效应在没有任何外部磁场,并用它来划定这些相关的拓扑相位出现在参数空间中的区域,其边界是由强耦合的四费米相对论场论理论的不动点控制。我们进一步展示了如何,对于强相互作用,QAH效应让位于磁相位描述的二维量子罗盘模型在横向领域。我们提出了一个详细的描述使用大- $N$有效势的相图,变分技术,如投影纠缠对。
2020-11-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el hep-lat