Quantum phases in tunable state-dependent hexagonal optical lattices
研究了状态依赖的蜂窝状石墨烯光晶格中超冷玻色子原子的基态性质。我们讨论了这种晶格设置的各种几何形状，并提出了一种新的方案来控制与外部磁场的能量偏移。在位相互作用与偏置能的竞争导致子晶格之间的布居不平衡的Mott相。对于一个最佳的哈伯德模型的定义，我们展示了一个计划，允许有效的计算Wannier函数。使用集团平均场方法，我们计算的相图，并提供了一个通用的表示为任意的能量偏移。我们发现与实验数据的超流莫特绝缘体过渡。
2014-10-22 cond-mat.quant-gas
Vortices in Fermi gases with spin-dependent rotation potentials
双组分费米气体的旋转和随后出现的涡旋一直是许多实验和理论研究的主题。最近在超精细态相关势和高度简并异质费米气体的实验进展表明，在未来的实验中创建组件相关的旋转势是可行的。在这项研究中，我们使用的有效场论费米气体考虑旋转的影响，只有一个组件的费米气体。我们发现，超流带隙在体存在更高的旋转频率，因为在休息的超流，远离旋涡，只有一半的旋转效果。旋涡在临界频率以上保持能量有利状态，但表现出更大的核心尺寸。
2020-05-07 cond-mat.quant-gas
Spinor Bose-Einstein gases
在旋量玻色-爱因斯坦气体中，气体的非零超精细自旋成为一个可接近的自由度。在低温下，这样的气体表现出磁序和超流序，并经历密度和自旋动力学。这些课堂讲稿概括介绍了旋量玻色-爱因斯坦气体的性质。本说明分为五节。首先，我们总结了多组分量子流体的基本性质，重点是旋量玻色-爱因斯坦气体的具体情况和旋转对称性在定义其性质中的作用。其次，我们考虑了旋量玻色-爱因斯坦气体的磁态，强调了热力学和玻色-爱因斯坦统计的影响，以及原子之间的自旋相关相互作用。在第三部分中，我们讨论了测量磁有序量子气体性质的方法，并提出了新开发的自旋相关成像方案。然后，我们讨论了自旋混合的动力学，其中气体的自旋组成的演变，通过自旋相关的相互作用在气体。我们首先从微观角度讨论自旋混合，然后讨论集体和超越平均场动力学。第五部分回顾了量子简并旋量玻色气体的磁激发的最新研究。最后，我们对未来的研究方向的一些观点。
2015-11-05 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dynamics of strongly interacting Fermi gases with time-dependent interactions: Consequence of conformal symmetry
在这封信中，我们调查的影响的时间依赖性，短程相互作用的费米气体的长期膨胀动力学。我们表明，动态的相互作用的影响是由它如何改变下的保角变换，并推导出一个明确的标准的强和非相互作用的近标度不变的量子气体中的时间相关的相互作用。此外，我们表明，它是可能的工程相互作用，引起非指数热化动力学被困费米气体。为了补充对称性分析，我们还进行流体动力学模拟表明，被困气体的转动惯量确实遵循一个普遍的时间依赖性共同确定的共形对称性和随时间变化的散射长度$a(t)$。我们的结果也应该是相关的其他系统的动力学几乎尺度不变，并由非相对论共形对称。
2021-03-01 cond-mat.quant-gas
The Kramers Problem for Quantum Fermi Gases with Velocity - Dependent Collision Frequency and Specular - Diffusive Boundary Conditions
解决了动力学理论中的经典Kramers问题。研究了量子费米气体等温滑动的Kramers问题。研究了碰撞频率依赖于速度的量子气体.镜面反射-扩散边界条件。发现了等温滑动对化学势的依赖性。
2012-01-05 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Ultracold quantum gases in triangular optical lattices
在过去的几年中，在限制在光晶格中的超冷原子领域中的令人兴奋的发展已经导致了许多致力于例如从凝聚态物理已知的问题的量子模拟的理论建议。这些想法中的许多需要具有非立方晶格几何形状的实验环境。在本文中，我们报告的一个通用的三光束晶格允许产生三角形以及六边形光晶格的实施。作为超流-莫特绝缘体（SF-MI）量子相变的重要一步，首次在这种晶格结构中得到了详细的观察和研究。此外，我们还研究了在三角形光晶格势作用下旋量玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）的物理性质，特别是在SF-MI跃迁中的自旋变化动力学。我们的研究结果表明，低于SF-MI相变，一个完善的平均场模型描述了观察到的数据时，重新归一化的自旋相关的相互作用。有趣的是，这为通过二次塞曼效应和自旋相关相互作用的相互作用发生的自旋动力学共振的晶格驱动调谐打开了新的视角。最后，我们讨论了进一步的晶格配置，可以实现与我们的设置。
2009-12-18 cond-mat.quant-gas quant-ph
A New Non-Abelian Topological Phase of Cold Fermi Gases in Anisotropic and Spin-Dependent Optical Lattices
为了实现冷费米气体的非阿贝尔s波拓扑超流，通常需要一个大于超流对隙的塞曼磁场。在本文中，我们发现，使用各向异性和自旋相关的光晶格（ASDOL）来捕获气体，出现了一个新的非阿贝尔TS相，而不是各向同性和自旋无关的光晶格。这种新的非阿贝尔TS的一个特点是塞曼磁场可以小于超流对隙。通过对能隙方程的自洽求解，并考虑到对正常态的竞争和相分离，该新相也是稳定的。ASDOL为TS的实现提供了一条方便的途径。我们还研究了边缘态和谐波陷阱势的影响。
2012-06-26 cond-mat.quant-gas
Stability and Anomalous Compressibility of Bose Gases Near Resonance: The scale-dependent interactions and thermal effects
玻色气体在共振附近的稳定性是近年来一直令人困惑的问题。在这封信中，我们证明，除了产生热压，热原子增强的排斥性的凝聚原子之间的尺度依赖的相互作用，由于重整化效应，并进一步稳定玻色气体。因此，我们发现，作为不稳定性的前兆，可压缩性开发一个异常的结构作为散射长度的函数，并大大减少相比，平均场值。此外，在谐波势阱中的玻色气体的密度分布被发现开发一个平顶附近的中心。这是由于压缩性的异常行为，并且可以是用于探测这种效应的潜在吸烟枪。
2015-05-05 cond-mat.quant-gas
Scissors mode of trapped dipolar gases
本文研究了球对称势阱中偶极玻色子和费米子气体的剪刀模。我们利用谐振子态求解了玻色子的含时Gross-Pitaevskii方程和费米子的含时Hartree-Fock方程。指出玻色子和费米子的剪刀模可能具有完全不同的性质。
2010-06-03 cond-mat.quant-gas
Unitary dynamics of strongly-interacting Bose gases with time-dependent variational Monte Carlo in continuous space
我们介绍了含时变分蒙特卡罗连续空间玻色气体。我们的方法是基于系统的扩展的多体波函数的多体相关性，基本上是准确的自适应截断。该方法是基准比较精确的Bethe-anzeros或现有的数值结果的可积Lieb-Liniger模型。我们首先表明，多体波函数达到高精度的基态性质，包括能量和一阶以及二阶关联函数。然后，我们研究了由相互作用强度的量子猝灭引起的非平衡幺正动力学。我们的时间依赖性变分Monte Carlo结果的基准比较精确的贝特animals结果可用于少量的粒子，也相比淬火行动的结果可用于非相互作用的初始状态。此外，我们的方法使我们能够研究大粒子数和一般淬火协议，以前无法访问的平均场水平以外。我们的研究结果表明，它是可能的，以找到相关的初始状态的长期动力学的局部密度波动是接近一个简单的玻尔兹曼系综的预测。
2017-06-26 cond-mat.quant-gas physics.comp-ph quant-ph
Analytical pair correlations in ideal quantum gases: Temperature-dependent bunching and antibunching
本文利用涨落耗散定理和理想量子气体的精确密度响应谱，导出了一个新的静态结构因子表达式，并利用它导出了理想气体的温度依赖对分布函数g（r）的精确解析表达式。玻色子和费米子g（r）的图显示了“玻色堆”和“费米洞”，它们通常类似于超冷原子气体实验观察到的聚束和反聚束。费米子的自旋标度对关联行为几乎没有特征，而玻色子在T_c附近表现出丰富的结构，包括长程关联。T=0时的相干态完全没有相关性，就像单模激光一样。当T < T_c时，所描述的随温度降低而降低的趋势在精确的实验中应该是可以观察到的。
2011-10-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Density Dependent Spin-Orbit Coupling in Degenerate Quantum Gases
本文提出了一种在超冷玻色和费米气体中实现自旋-轨道耦合的方法，这种耦合的形式和强度依赖于原子密度。我们的方法结合了双光子拉曼跃迁和自旋相关相互作用的周期性调制，产生了直接拉曼过程和相互作用辅助拉曼过程，后者依赖于原子密度。这两个过程在自旋动量锁定方面具有相反的效果，并且相互竞争。随着相互作用调制的增加，系统经历了从直接拉曼过程为主的政权相互作用辅助拉曼过程为主的政权的交叉。对于这种交叉，我们表明，对于玻色子，凝聚态的动量和凝聚态的手征波函数的改变的符号，和费米子，费米面畸变是反向的。我们强调，存在着一个紧急的空间反射对称性的交叉制度，这可以体现自己普遍的玻色和费米气体。我们的方法为研究具有内禀动力学的非阿贝尔规范场中的新现象铺平了道路。
2020-07-28 cond-mat.quant-gas
Energy-dependent 3-body loss in 1D Bose gases
本文研究了在一定平均能量范围和横向约束条件下，原子在量子牛顿摆（QNC）中的损失。我们发现，在一维的三体碰撞率是强烈的能量依赖，作为一个严格的一维理论预测。我们将理论应用于波导中的原子，然后使用详细的动量测量来推断发生的所有碰撞，我们将观察到的损失与适应的理论进行比较，发现它们吻合得很好。
2018-09-29 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Interaction quenches in Bose gases studied with a time-dependent hypernetted-chain Euler-Lagrange method
提出含时超网链欧拉-拉格朗日方法（tHNC），以非微扰方式研究玻色气体相互作用淬火动力学，并在一至三维中验证其有效性及旋子激发下的稳定振荡。
2025-01-14 cond-mat.quant-gas
Topological Supersolidity of Dipolar Fermi Gases in a Spin-Dependent Optical Lattice
研究了自旋相关二维光晶格中偶极费米气体的拓扑超实性。数值结果表明，通过拓扑超流态与条纹序的结合可以合成拓扑超固态，其中偶极相互作用生成的拓扑超流态具有$Δ_{x}+iΔ_{y}$序，属于D类拓扑分类.通过调整偶极取向$ϕ\approx \fracπ{4}$的跃迁幅度$t_{x}/t_{y}$和相互作用强度$U$之间的比值，系统将经历$p_{x}+ip_{y}$波拓扑超流态、p波超流态和拓扑超固态之间的相变.通过逆压缩性的正号证明了拓扑超固态的稳定性。我们设计了一个实验方案，利用激光辅助隧穿技术实现了超固态拓扑结构合成的关键--交错次次近邻跳跃。
2017-09-08 cond-mat.quant-gas
Cooling Quantum Gases with Entropy Localization
我们研究了熵的动力学在一个时间依赖的潜力，并探讨如何无序影响这种熵流。我们发现，无序可以捕获熵的边缘的原子云，使一种新的冷却方法。我们通过分析一维费米格子气在含时超晶格势作用下熵的演化，证明了我们的冷却技术的可行性。
2017-02-26 cond-mat.quant-gas
Sum rules for spin-$1/2$ quantum gases in states with well-defined spins: spin-independent interactions and spin-dependent external fields
解析表达式推导出的总和矩阵元素和它们的平方模超过多体状态与给定的总自旋-国家建立的自旋和空间波函数属于多维不可约的对称群表示，除非总自旋具有最大允许值。对于与外场自旋相关的单体相互作用和粒子间自旋无关的两体相互作用，多体态的和依赖性由普适因子给出，它与相互作用细节和非相互作用粒子的哈密顿量无关.应用求和规则对能谱进行微扰分析。
2015-05-01 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Sum rules for spin-$1/2$ quantum gases in states with well-defined spins: II. Spin-dependent two-body interactions
自旋相关的两体动量无关的相互作用的矩阵元素的总和和它们的产品的总和的基础上分析计算的多体状态与给定的总自旋-从自旋和空间波函数属于多维不可约的对称群表示的状态，除非总自旋具有最大允许值。在第一部分的系列[V. A。Yurovsky，Phys.Rev.A91，053601（2015）]，对多体状态的总和依赖性由通用因子给出，其独立于非相互作用粒子的哈密顿量。求和规则被应用于能谱的微扰分析和两体自旋相关局域关联的计算。
2015-09-22 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Simulating an interacting gauge theory with ultracold Bose gases
我们展示了如何密度依赖规范势可以诱导在稀释气体的超冷原子使用轻物质相互作用。我们研究了由此产生的相互作用规范理论的影响，并展示了它如何在超冷气体中产生新的拓扑态。我们发现，特别是在一个环的几何形状的持续电流的发病是由一个临界数量的粒子。在准一维超冷玻色气体中，密度相关的规范势也支持手征孤子。
2013-08-28 cond-mat.quant-gas
Particle-number scaling of the quantum work statistics and Loschmidt echo in Fermi gases with time-dependent traps
我们研究了d维费米气体在稀态下的非平衡动力学的某些特性与粒子数的关系。我们认为协议需要变化的外部电位，限制在一个有限的空间区域内的颗粒，特别是突然变化的陷阱大小。为了表征费米气体的动力学行为，我们考虑了各种全局量，如不同陷阱大小的基态保真度，与所考虑的协议相关联的量子工作统计，以及测量初始基态与平衡态量子态重叠的Loscherton回波。它们的渐近粒子数依赖性显示非相互作用费米气体的幂律。我们还讨论了短程相互作用的平均功的幂律及其平方起伏的影响，在哈伯德模型和它的连续极限，认为他们一般不改变自由费米气体的粒子数幂律，在任何空间维度。
2019-02-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Spin-Energy Correlation in Degenerate Weakly-Interacting Fermi Gases
弱相互作用费米气体在自旋相关势中表现出丰富的集体动力学，这是由自旋自由度和守恒单原子能量之间的相关性引起的，为通过工程能量空间“晶格”模拟多体量子系统提供了广阔的前景，具有受控的能量景观和站点到站点的相互作用。使用量子简并云的$^6$锂，限制在一个自旋相关的谐波势，我们测量复杂的，随时间变化的自旋密度分布，长度尺度远小于云的大小。我们表明，一个一维的平均场模型，没有额外的简化近似，定量预测所观察到的精细结构。我们测量的磁场的散射长度消失的三个不同的超精细状态的混合物提供新的约束碰撞（Feshbach）共振参数。
2021-01-27 cond-mat.quant-gas
Dissipation in gases trapped in time-dependent external potentials
研究了含时外囚禁势中的理想气体.本文利用带有弛豫时间的玻尔兹曼方程，研究了孤立孤立系的能量随时间的变化。特别是，我们感兴趣的耗散沿给定的协议与有限的速度在一个潜在的变化。作为一个限制的情况下，松弛少的演变的作用进行了研究：从平衡分布和小的时间与松弛的气体的能量总是小于的松弛-less. This意味着松弛过程表现出矛盾的行为：一方面熵生产，但另一方面减少耗散的驱动系统回到平衡。
2015-07-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Odd-parity effect and scale-dependent viscosity in atomic quantum gases
本研究证实中性两分量原子费米气体在低温下存在奇宇称模式长寿命的层析效应，该效应可通过 BCS-BEC 交叉调节，并提出四极振荡阻尼率作为实验特征。
2025-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Spin-heat relaxation and thermo-spin diffusion in atomic Bose and Fermi gases
我们研究量子气体中与自旋相关的热输运，重点关注与纯自旋电流和与自旋相关的温度相关的输运现象。利用Boltzmann方程，我们计算了耦合自旋和热输运系数作为温度和相互作用强度的函数的能量相关的$s$波散射。我们解决的问题，是否自旋相关的温度可以持续的时间和长度尺度相关的实验通过计算的自旋热弛豫时间和扩散长度。我们发现，在低温下，玻色子和费米子的自旋热弛豫时间的时间尺度发散，表明自旋热积累的概念是很好地定义了简并气体。对于玻色子，我们发现在临界温度以上，玻色凝聚接近幂律行为，正如动力学临界现象理论所预期的那样。
2015-02-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Long-lived states with well-defined spins in spin-$1/2$ homogeneous Bose gases
全自旋算符的多体本征函数可以由具有非平凡排列对称性的自旋和空间波函数构造。自旋相关的相互作用可以导致自旋本征态弛豫到热平衡。提出了一种稳定多体纠缠态的机制。令人惊讶的是，尽管与空间自由度的混沌运动耦合，自旋弛豫可以被由于自旋相关相互作用的球矢量和张量项而引起的破坏性量子干涉抑制。通过费什巴赫共振方法调节散射长度，可以将弛豫时间尺度提高几个数量级，这种方法在冷原子实验室中很容易获得。
2016-02-08 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Variational self-consistent theory for trapped Bose gases at finite temperature
我们将Balian-Vénéroni的含时变分原理应用于有限温度下的自相互作用囚禁玻色子系统。该方法导致一组耦合的非线性时间依赖方程的冷凝密度，热云和异常密度。我们数值求解这些方程在静态情况下的谐波陷阱。我们分析了各种密度作为径向距离和温度的函数。我们发现一个整体良好的定性协议与最近的实验，以及与许多理论团体的结果。我们还讨论了反常密度在低温下的行为，因为它对解释多体效应很重要。
2011-02-17 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Derivation of the time-dependent Gross-Pitaevskii equation for the dipolar gases
从N体薛定谔方程出发，导出了含时偶极Gross-Pitaevskii（GP）方程.更精确地说，我们展示了一个规范的多体方程的解决方案，以及收敛的单体减少密度矩阵对正交投影到偶极GP方程的解决方案。我们考虑了相互作用势像$N^{3β--1} w(N^β(x -- y))$一样缩放的插值机制，$β$的有效范围取决于基态问题的稳定性。特别地，我们可以证明在假设$\widehat{w} $ \ge、$ 0$和$β< 3/8$的情况下在单体密度矩阵上的收敛性。
2019-04-08 cond-mat.quant-gas math-ph math.AP
Hysteresis of noninteracting and spin-orbit coupled atomic Fermi gases with relaxation
磁滞现象可以在被驱动的多体系统中发现，如磁铁和超流体。当系统周期性地被驱动而向平衡弛豫时，会出现速率相关滞后。在弛豫近似下，由振荡磁场驱动的两态顺磁体清楚地表明了速率相关的磁滞现象。当受周期性人工规范场驱动并受到耗散时，光环势中的非相互作用费米费米气体由于驱动时间和弛豫时间的竞争而呈现出原子电流的滞后回线.这与由于快速弛豫而呈现由磁通量驱动的平衡持续电流的电子系统形成对比。在磁性和原子系统中，观察到一个磁滞回线中耗散能的普遍行为，在强耗散和弱耗散区域中，对弛豫时间表现出线性和反线性依赖性。虽然相互作用一般无效的框架率相关的滞后，原子费米气体与人工自旋轨道耦合表现出滞后环的原子电流。因此，环形势中的冷原子在演示率相关的磁滞及其相关现象方面是有希望的。
2016-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Temperature-Dependent Contact of Weakly Interacting Single-Component Fermi Gases and Loss Rate of Degenerate Polar Molecules
本文建立弱相互作用单组分费米气体两体损失率与p波接触的关系，通过费米液体理论、维里展开及插值给出全温区接触，并在无拟合参数下复现KRb实验损失。
2023-12-08 cond-mat.quant-gas
Thermodynamic Properties of Universal Fermi Gases
我们发展了一个简单的，类平均场理论的正常相位的酉费米气体通过导出一个自洽方程的自能通过一个动量依赖的耦合常数的吸引和排斥的普遍费米子。对于处于费什巴赫共振下支的具有吸引力的普适费米子，我们利用零温蒙特卡罗结果作为一步迭代的起点，推导出动量依赖的自能的解析表达式.对于处于费什巴赫共振上支的排斥性普适费米子，我们利用自洽方程迭代计算了动量依赖的自能。最后，对于总体不平衡的情形，我们提出了高阶维里展开系数的一个估计。总的来说，我们发现我们的理论与目前可用的高温实验数据吻合得很好。
2012-10-12 cond-mat.quant-gas
Dynamics of a Lattice Gauge Theory with Fermionic Matter -- Minimal Quantum Simulator with Time-Dependent Impurities in Ultracold Gases
本文提出了一个极小模型来研究冷原子量子模拟装置中耦合到费米子物质的$\mathbb{Z}_2$格点规范理论的实时动力学。我们表明，动态的规范场可以测量的实验研究的时间演化的两对杂质，并建议在冷原子实验中实现该模型的协议。此外，我们讨论了一些意想不到的功能中发现的可积极限的模型，以及其扩展到不可积的情况下。在后一种情况下，我们的模型的潜在实验实现将允许人们模拟强相互作用的格点规范理论，超出了经典计算机的当前能力。
2018-08-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Double-exchange ferromagnetism of fermionic atoms in a $p$-orbital hexagonal lattice
Hefei National Research Center for Physical Sciences at the Microscale and School of Physical Sciences, University of Science and Technology of China（合肥微尺度物质科学国家研究中心和中国科学技术大学物理科学学院）；Department of Physics and Astronomy, George Mason University（乔治梅森大学物理与天文系）；Department of Physics and Astronomy and IQ Initiative, University of Pittsburgh（匹兹堡大学物理与天文系及IQ倡议）
研究费米子原子在p轨道六边形晶格中的双交换铁磁性，揭示了洪德性和莫特性相互作用的相图及竞争机制。
2026-08-18 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Quantum Simulation of Semiconductor Excitons in Ultracold Dipolar Fermi Gases
Heidelberg University（海德堡大学）；Harvard University（哈佛大学）；University of Warsaw（华沙大学）
受TMD半导体激子物理研究启发，研究冷原子系统中激子类似物形成。通过单组分费米子，预测冷原子激子存在，展示用晶格调制光谱观察及量子气体显微镜绘制波函数的方法，为模拟复杂电子态奠定基础。
2026-07-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Coherent spin mixing dynamics in thermal $^{87}$Rb spin-1 and spin-2 gases
研究了超冷$^{87}$ Rb原子在铁磁自旋1和反铁磁自旋2热气体中的非平衡相干自旋混合动力学。在这两种情况下，观察到持久的自旋粒子数振荡与磁场相关的共振。我们的观察很好地再现了玻尔兹曼方程的维格纳分布函数。与旋量玻色-爱因斯坦凝聚体的运动方程相比，这里唯一的区别是自旋相关相互作用增加了两倍，这在自旋2的情况下通过测量振荡幅度与样品密度之间的关系直接证实。
2015-03-04 cond-mat.quant-gas physics.atm-clus physics.atom-ph
