Josephson vortices in a long Josephson junction formed by phase twist in a polariton superfluid
光的量子流体是一种新兴的平台，用于高能效信号处理，超灵敏干涉测量和高温下的量子模拟器。在这里，我们演示了在一个大的极化激元凝聚诱导的拓扑激发的光学控制，实现了玻色子模拟的长约瑟夫森结和报告的第一次观察玻色子约瑟夫森涡旋。当在凝聚体的边界处施加相位差时，两个扩展区域通过相位的急剧$π$滑移和密度的孤子耗尽而分离，形成具有抑制的序参量的绝缘势垒。超流的行为，这是一个平滑的相位梯度，而不是尖锐的相位跳变，在较高的极化激元密度恢复，它是介导的约瑟夫森涡旋的成核内的障碍。我们的结果有助于理解宏观量子系统中元激发的耗散和稳定性。
2018-12-05 cond-mat.quant-gas
Dark Soliton Formation as a Dark-State Phase Transition in a Dissipative Superfluid Josephson Junction Chain
Oklahoma State University（俄克拉荷马州立大学）；Asia Pacific Center for Theoretical Physics（亚太理论物理中心）；The University of Texas at Dallas（德克萨斯大学达拉斯分校）；University of Queensland（昆士兰大学）
本研究在含单个损耗位点的玻色-哈伯德链中识别并表征了离散暗孤子与均匀超流体间的一级暗态相变，通过模拟与分析揭示其机制可定量解释实验相边界，解决了先前建模差异，揭示了驱动、耗散和量子相干的相互作用。
2025-11-16 cond-mat.quant-gas
Theoretical description of atomtronic Josephson junctions in an optical lattice
本文从理论上研究了光学晶格中环形陷阱内玻色超流体的原子电子学约瑟夫森结，采用有限温度强耦合展开计算其性质，并探讨了莫特区域带来的丰富行为。
2025-02-19 cond-mat.quant-gas
Asymmetry and nonlinearity of current-bias characteristics in superfluid-normal state junctions of weakly-interacting Bose gases
我们揭示了具有弱相互作用玻色气体的超流-正常态结的电流偏置特性。结果表明，在存在的化学势偏置的特性可以强烈的起源是不对称的。费米子对应物中不存在的显著特征来自于与凝聚相关联的隧穿过程和玻色子Andreev反射过程。事实证明，这样的过程本质上是非线性的，因此即使在低偏压下也不遵守欧姆定律。此外，其余的过程被发现服从欧姆定律，并成为占主导地位的温度偏置驱动的运输。
2022-07-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Coherent and dissipative transport in a Josephson junction between fermionic superfluids of $^6$Li atoms
量子系统的平衡提供了理解现代物理学中有趣和具有挑战性的问题的可能性。研究输运性质不仅对揭示量子物质的基本性质有价值，而且对于开发内在地利用量子力学效应的新量子器件也是一个很好的工具。在这篇文章中，我们提出了我们的实验研究量子输运使用超冷费米气体的$^6$锂原子。我们用薄的光学势垒将费米子超流体一分为二，实现了类似于约瑟夫森结的结构。我们观察到相干动力学的人口和两个水库之间的相对相位。对于临界参数，超流体动力学表现出相干流和阻力流由于相位滑移事件表现为旋涡传播到散装。我们还发现了一个政权的强耗散的交界处的操作是不可逆转的涡流增殖的影响。我们的研究为研究强关联费米子系统中的耗散和超流输运开辟了新的方向。
2018-12-21 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Superfluid transition temperature and fluctuation theory of spin-orbit and Rabi-coupled fermions with tunable interactions
在可调$s$ -波相互作用下，我们得到了等Rashba-Dresselhaus自旋-轨道和Rabi耦合费米超流体从BCS到BEC的转变温度.在存在Rabi耦合的情况下，我们发现自旋-轨道耦合提高（降低）了BEC（BCS）极限下的临界温度。对于固定的相互作用，我们表明，自旋-轨道耦合可以转换一阶（不连续）相变到二阶（连续）相变，作为拉比耦合的函数。我们推导出了超流序参量的六次方的Ginzburg-Landau自由能，用来描述连续和不连续的相变随自旋轨道和Rabi耦合的变化.最后，我们发展了一个含时的Ginzburg-Landau涨落理论，适用于任意相互作用强度的Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合的任意混合物。
2022-06-02 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Saturation of thermal and spin conductances in a dissipative superfluid junction
本研究实验探讨了具有局部粒子损耗的强相互作用费米子一维超流体结，发现耗散诱导的热导与自旋导在强耗散下饱和，达到与一维理想费米气普适量子化电导相当的水平，为开放量子系统输运控制提供了新见解。
2025-06-29 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Nonequilibrium Transport in a Superfluid Josephson Junction Chain: Is There Negative Differential Conductivity?
本研究针对一维超流约瑟夫森结链的非平衡输运问题，通过幺正c场模型定量重现相关实验，指出负微分电导率仅在弱耦合区存在，为原子电子学器件建模提供了新方向。
2024-03-13 cond-mat.quant-gas
Phase tunable Josephson junction and spontaneous mass current in a spin-orbit coupled Fermi superfluid
原子电子学具有制造新型功能器件的潜力，如约瑟夫森结（JJ）。以往的研究主要集中在基态间具有0或$π$超导相位差的JJ，而相位任意可调的JJ在超导电子学和量子计算中可能有重要的应用。在这里，我们表明，相位可调JJ可以实现在自旋-轨道耦合的冷原子气体与磁隧穿势垒的自旋相关的聚焦激光束。我们认为JJ被限制在线性谐振势阱或圆环势阱中。在环形阱中，磁势垒诱导出JJ的基态自发质量流，证明了冷原子的磁电效应。
2016-07-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Tunable topological phases with fermionic atoms in a one-dimensional flux lattice
我们提出了一个实现超冷费米子自旋$1/2$原子一维磁通晶格的简单方案。由此产生的紧束缚模型支持间隙和无间隙的拓扑相，迈斯纳和涡旋相的手性电流。其单粒子谱在小通量下呈现拓扑平坦带，且平坦度对跳跃强度敏感。一个有效的$p$ -波相互作用出现在一个$s$ -波配对超流体。该模型将原子内部状态视为一个合成维，平衡了磁通量和塞曼场的相互作用，描述了一种可调拓扑费米超流体，为一维原子量子气体中非阿贝尔拓扑物质的实验探索铺平了道路.
2017-11-01 cond-mat.quant-gas
Connecting dissipation and phase slips in a Josephson junction between fermionic superfluids
研究了弱耦合超流费米气体间原子约瑟夫森结中耗散的出现。我们发现，涡引起的相位滑移是整个BEC-BCS交叉耗散的主要微观来源。我们探索不同的动力学制度，通过调整两个超流水库之间的偏置化学势。对于小的激发，我们观察到耗散和相位相干共存，与一个电阻电流，其次是定义良好的约瑟夫森振荡。我们链接的结输运性质的相位滑移机制，发现涡旋成核是主要负责所观察到的电导和临界电流的趋势。对于大的激发，我们观察到的两个超流体之间的相干性不可逆的损失，和运输不能只描述在一个不相关的相位滑移图片。我们的发现为研究强关联费米系统中耗散和超流输运之间的相互作用以及非平衡量子系统中的一般概念开辟了新的方向。
2017-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Phase diagram of the Bose-Hubbard model on a ring-shaped lattice with tunable weak links
受最近在具有可调弱连接的全光阱中环形玻色-爱因斯坦凝聚体实验的启发，我们利用量子蒙特卡罗模拟研究了具有小范围弱跳跃积分的环形晶格上的一维玻色-哈伯德模型.除了通常的Mott绝缘相和超流相外，我们还发现了一个具有局部Mott区域的可压缩非超流相。这种“局部莫特”相在相图的一个大区域中延伸。这些结果表明，绝缘和导电相可以通过一个局部参数进行调谐，这可能会提供一个新的见解原子电子器件的设计。
2013-05-24 cond-mat.quant-gas
Effective Hamiltonian with tunable mixed pairing in driven optical lattices
超冷费米气体中的混合配对可以产生有趣的多体相，例如支持具有各种空间构型的马约拉纳零模（MZM）的拓扑非平凡超流体。不幸的是，在普通晶格系统中，拓扑相位和相关的MZM被占主导地位的$s$ -波配对抑制。在这里，我们提出了一个建议，工程有效的哈密顿与可调的混合在现场和场外配对的基础上驱动光晶格。通过周期性驱动场而不是磁费什巴赫共振，可以独立地改变现场和场外配对。它铺平了道路，抑制占主导地位的现场相互作用，挫败拓扑超流体的出现和合成MZM本地化的边缘或角落。
2020-02-05 cond-mat.quant-gas
Geometric phase driven Josephson junction: Possible experimental scheme for the search of spin superfluidity
本文提出利用旋转磁场在弱耦合自旋-1玻色-爱因斯坦凝聚体约瑟夫森结中产生几何相位差，从而驱动振荡自旋流，为实验寻找自旋超流性提供了可行方案。
2024-01-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Nonequilibrium phase transition of dissipative fermionic superfluids: Case study of multi-terminal Josephson junctions
Institute of Science Tokyo（东京科学大学）；Osaka Metropolitan University（大阪公立大学）
研究非平衡动力学中三超流体通过约瑟夫森结连接的相变，发现耗散BCS理论下超流序参量相位旋转导致三种直流约瑟夫森电流。弱隧道幅时出现两步非平衡动态相变，强隧道幅时所有电流消失。
2026-08-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Dynamical Phase Diagram of Ultracold Josephson Junctions
我们提供了一个完整的研究的相图表征出现在三维约瑟夫森结在超冷量子气体中的不同的动力学制度。考虑到被困超冷超流体分为两个水库的可变高度和宽度的障碍，我们分析了人口不平衡动力学变量初始人口不匹配。我们表明，作为化学电势差的增加，系统从约瑟夫森等离子体振荡的耗散（在限制低和窄的障碍）或自陷制度（大和更宽的障碍），与耗散和自陷制度之间的交叉，我们探索和表征的第一次。这项工作，这超出了标准的双模式模型的有效性，连接的障碍宽度的作用，涡环和相关的声发射与不同制度的超流体动力学的交界处，建立一个框架，其实验观察，这是发现在目前的实验范围内。
2020-07-26 cond-mat.quant-gas
Spin-twisted Optical Lattices: Tunable Flat Bands and Larkin-Ovchinnikov Superfluids
扭曲双层石墨烯和过渡金属二硫属化物中的莫尔超晶格已经成为设计二维量子材料的新型能带结构和量子相的有力工具。在这里，我们研究了从扭曲原子（伪）自旋态（而不是双层）的两个独立的六边形光晶格出现的莫尔物理，它表现出显着不同的物理从扭曲的双层石墨烯。我们采用动量空间紧束缚计算，包括所有范围的实空间隧道，并表明，所有的扭曲角$θ\lesssim 6^{\circ }$可以成为魔术，支持带隙的平带。由于平带附近态密度的极大增强，系统可以被弱吸引相互作用驱动到超流态。引人注目的是，超流相对应于具有有限动量配对的Larkin-Ovchinnikov态，这是由独特的单层自旋扭曲晶格中的平带和自旋间相互作用之间的相互作用引起的。我们的工作可能为探索冷原子系统中新的量子相位和双电子学铺平道路。
2021-02-10 cond-mat.quant-gas quant-ph
Tunable anisotropic superfluidity in an optical kagome superlattice
研究了亚格子对称性破缺的kagome晶格上的Bose-哈伯德模型的相图。这样的超晶格结构可以自然地创建和调整，通过改变一个子晶格的潜在偏移在光产生的阻挫晶格。超结构产生了丰富的量子相图，这是通过结合量子蒙特卡罗模拟与广义有效势朗道理论分析。Mott相的非整数填充和沿条纹的特征顺序被发现，这表明过渡到超流相的各向异性超流密度。令人惊讶的是，超流各向异性的方向在不同的对称方向之间变化，作为粒子数或跳跃强度的函数。最后，我们讨论了飞行时间吸收测量中各向异性相的特征签名。
2015-05-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.atom-ph
A compact experimental machine for studying tunable Bose-Bose superfluid mixtures
我们提出了一个紧凑的和多功能的实验系统，用于生产玻色-玻色超流体混合物的钠和钾原子。这种紧凑的设计将超冷原子实验所需的超高真空环境与有效的原子通量结合起来，利用二维磁光阱作为独立的原子源。我们证明了这种新的机器的性能，通过生产一个玻色-爱因斯坦凝聚体的$^{23}$钠与$\sim 1 \times 10^{6}~$原子。Na-K玻色子混合物的可调谐性对于涡旋和量子湍流的成核研究特别有趣。在这个方向上，科学室沿垂直方向的大光学通道提供了实现高分辨率光学设置的条件，用于成像和旋转具有搅拌光束的冷凝物。我们显示了多达14个涡旋的涡旋晶格在$^{23}$钠BEC的成核，证明了实验装置在研究涡旋动力学的效率。
2019-01-04 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Dissipation in a Finite Temperature Atomic Josephson Junction
Newcastle University（纽卡斯尔大学）；CNR-INO, European Laboratory for Non-Linear Spectroscopy (LENS)（意大利国家研究委员会无机光学研究所，非线性光谱学欧洲实验室）
研究有限温度玻色超流在拉长约瑟夫森结中的动态行为，探讨温度与初始化学势差对耗散机制的影响，揭示热云与超流体相互作用的主导因素。
2021-10-02 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Stabilizing persistent currents in an atomtronic Josephson junction necklace
本研究在环形超流体构成的原子电子学约瑟夫森结项链中实现有限环流态，发现增加结数可提升临界电流与环流稳定性，揭示其与超流体分数变化的相反趋势，为原子电子学应用及宏观叠加态观测提供新途径。
2023-11-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
Weyl singularities in polaritonic multi-terminal Josephson junctions
本文理论研究了腔激子-极化激元形成的5端约瑟夫森结，在4维参数空间中发现外尔点，并建立实空间涡旋与参数空间拓扑的联系，为直接测量拓扑相提供新平台。
2022-10-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Tunable pairing with local spin-dependent Rydberg molecule potentials in an atomic Fermi superfluid
该研究在 BdG 框架下考察自旋相关 ULRM 势对可调谐配对费米超流体的影响，揭示 YSR 态、局域 FFLO 类态及占据失衡转变。
2025-04-08 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Thermomagnetic anomalies in quantum magnon transport caused by tunable junction geometries in cold atomic systems
本文用Schwinger-Keldysh方法研究冷原子光晶格中磁性线性结的磁振子自旋与热输运，发现几何可调的临界增强及WF定律破缺。
2025-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Critical transport and vortex dynamics in a thin atomic Josephson junction
研究了费米超流体间原子约瑟夫森结在分子玻色-爱因斯坦凝聚强吸引极限下的耗散起始。我们的模拟确定的临界人口不平衡和最大约瑟夫森电流划定无耗散和耗散运输，与最近的实验定量一致。我们毫不含糊地链接耗散涡环成核和动力学，表明量子相位滑移是负责所观察到的电阻电流。我们的工作直接连接宏观耗散输运的微观特征，提供了一个全面的描述涡环动力学三维非均匀收缩超流体在零和有限的温度。
2020-01-06 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.flu-dyn
Josephson effect in an atomic Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov superfluid
从理论上研究了双阱中两个空间分离的准一维费米原子气体。通过独立地调节它们的自旋极化，可以在每个阱中形成Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov（FFLO）超流体或Bardeen-Cooper-Schrieffer（BCS）超流体。我们寻求在两个超流体之间建立一个空间可调的原子约瑟夫森结的可能性，这应该是通过在双阱势垒的给定位置建立一个弱连接来实现的。我们证明了在平均场论中，两个阱中的最大约瑟夫森电流与序参量成正比。因此，一个阱中的FFLO序参量的空间不均匀性可以通过利用位置可调链路的电流测量来直接揭示。我们期望这种约瑟夫森测量可以为奇异FFLO超流体的存在提供有用的证据。讨论了费米原子气体中约瑟夫森测量的可能实验实现。
2011-01-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Sub-unity superfluid fraction of a supersolid from self-induced Josephson effect
Università degli studi di Firenze（佛罗伦萨大学）；CNR-INO（意大利国家研究委员会光学研究所）；European Laboratory for Nonlinear Spectroscopy（欧洲非线性光谱学实验室）；QSTAR（量子与统计热力学研究前沿中心）；Università degli studi di Napoli “Federico II”（那不勒斯费德里科二世大学）
研究通过自诱导约瑟夫森效应测量超流体中的超流分数，发现冷原子偶极超流体具有显著的亚单位超流分数，为探索新现象和统一超流体系统提供了新方向。
2023-11-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con quant-ph
