Unconventional superfluidity of fermions in Bose-Fermi mixtures
我们研究了单组分费米子和偶极玻色子的二维混合体。我们计算了费米子在正常态和库珀对通道中的自激能,并通过一阶顶点修正导出了修正的Eliashberg方程。我们预测超流体的外观与各种非标准的配对对称性在实验上可行的过渡温度内的强耦合限制的Eliashberg方程。这些超流体的激发是任意子的,并且遵循非阿贝尔统计。
2010-03-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Unconventional superfluidity in Bose-Fermi Mixtures
费米子之间的配对相互吸引,以超流的形式向宏观世界展示自己。自从发现费米子超流以来,人们一直在寻找各种非常规的费米子配对形式,并试图提高其相变温度。在这里,我们表明,一个二维的单组分费米子和偶极玻色子的混合物允许达到实验可行的超流转变温度的非标准配对对称性。这些超流体中的激发是任意的,它们的统计依赖于它们排列的顺序,即非阿贝尔的。我们的研究结果首次提供了一个高度可调的系统,表现出各种类型的配对对称性和高的转变温度的例子。此外,它们还提供了一个观察任何离子激发及其编织特性的场所。
2009-06-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Unconventional Bose-Einstein Condensation in a System of Two-species Bosons in the $p$-orbital Bands of a Bipartite Lattice
在Gross-Pitaevskii理论的框架下,研究了具有$p$波对称性的二分光晶格第二能带中的非常规玻色-爱因斯坦凝聚.发展了一种新的时间-时间传播方法来数值计算$p$ -轨道凝聚。与单粒子情形不同,两粒子玻色子混合物在种内相互作用占主导地位的情况下,呈现出两种不等价的复杂凝聚体,在电荷和自旋通道中分别呈现出涡旋-反涡旋晶格构型.当物种间相互作用在SU(2)不变点上调谐时,系统经历量子相变,向具有实值凝聚波函数的棋盘状自旋密度波态转变。讨论了晶格非对称性对量子相变的影响。最后,我们提出了一个相敏测量方案,实验检测我们的模型中的UBEC。
2016-04-30 cond-mat.quant-gas
Quantum phase transition to unconventional multi-orbital superfluidity in optical lattices
轨道物理对于复杂凝聚态系统中的大量重要现象,如高温$_c$超导和非常规磁性,起着重要的作用。相比之下,超流体中的现象--特别是超冷量子气体--通常可以用最低轨道和实序参量来描述。在这里,我们报告了一个新的多轨道超流相的观察与{ \it复杂}序参量在二元自旋混合物。在这种非常规的超流体中,复序参量的局部相角在相邻的格点之间连续扭曲。这种扭曲的超流量子相的性质是实验中使用的六方光晶格的石墨烯类能带结构所青睐的p轨道的相互作用诱导的混合物。我们观察到正常超流(NSF)和扭曲超流相(TSF)之间的二阶量子相变,并伴随着动量空间中的对称性破缺。实验结果与计算的相图一致,并从根本上揭示了量子气体混合物中轨道超流性的新方面。我们的研究可能会弥合传统超流性和复杂的轨道物理现象之间的差距。
2011-04-18 cond-mat.quant-gas quant-ph
Proposed Fermi-surface reservoir-engineering and application to realizing unconventional Fermi superfluids in a driven-dissipative non-equilibrium Fermi gas
我们发展了一个描述驱动耗散多体费米系统动力学的理论,以实现我们基于库工程的奇异量子态的方案。我们的想法是设计一个费米面的形状,使其具有多个费米边,通过适当地将多个具有不同化学势的库连接到一个费米系统。这些出现的边缘引起额外的散射通道,可以使系统不稳定到非常规状态,这是在这项工作中举例说明,考虑驱动耗散吸引相互作用的费米气体。通过用Nambu-Keldysh格林函数方法建立量子动力学方程,我们探索了该体系的非平衡稳态,并评估了它们的稳定性。我们发现,除了BCS型各向同性的配对状态,Fulde-Ferrell型各向异性的超流状态伴随着库珀对与非零的质心动量存在作为一个稳定的解决方案,即使在没有一个塞曼磁场。我们的结果意味着实现量子物质超越平衡范式的巨大潜力,通过工程的形状和拓扑结构的费米表面在电子和原子系统。
2022-07-12 cond-mat.quant-gas
Nonequilibrium BCS-BEC crossover and unconventional FFLO superfluid in a strongly interacting driven-dissipative Fermi gas
本文综述了非平衡BCS-BEC交叉物理,利用Schwinger-Keldysh格林函数技术研究强相互作用驱动-耗散费米气体,发现调节化学势差可引发赝能隙异常增强及FFLO型超流体不稳定性。
2024-08-01 cond-mat.quant-gas
Orbital superfluidity in the $P$-band of a bipartite optical square lattice
哈伯德模型在光晶格中的成功仿真激发了世界范围内的努力,以扩展其范围,以捕捉更复杂、不完全理解的多体物理场景。不幸的是,对于玻色子,费恩曼的基本“无节点”定理在非常一般的情况下预测了一个正定的基态波函数,与感兴趣的多体系统的相关性有限。围绕费恩曼陈述的一个有希望的方法是考虑具有多于一维的光晶格中的更高能带,其中由于多个轨道取向而具有其固有各向异性的轨道自由度引起结构多样性,例如,在强相关电子物质领域中高度相关。在均匀的二维光晶格中,激发带的寿命可能在100毫秒的量级,但隧穿动力学似乎不支持跨维相干性。在这里,我们报告的第一个观察到的超流体的$P$ -带的二分光学正方形晶格的$S$ -轨道和$P$ -轨道排列在棋盘图案。这使我们能够在几十毫秒的寿命内建立完整的跨维度相干性。根据晶格的小的可调各向异性,我们可以实现具有不同取向的$P_x \pm P_y$或复值$P_x \pm i P_y$序参量的实值条纹超流序参量,这打破了时间反演对称性,类似于高温超导体中提出的$π$ -通量模型。我们的实验开辟了轨道超流体的领域,以光学晶格模型的调查。
2010-08-24 cond-mat.quant-gas
Unconventional superfluidity and quantum geometry of topological bosons
本文研究有能隙拓扑玻色能带中的超流性,发现序参量破缺晶体对称、凝聚动量位于非高对称点的新相,并揭示量子几何对声速、超流权重及BKT温度的增强作用。
2023-07-17 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Interaction-induced chiral p_x \pm i p_y superfluid order of bosons in an optical lattice
在凝聚态系统中,非常规有序超导的研究由于其广泛的复杂性而变得复杂。光晶格以其特殊的精度和控制允许人们模拟超流性,避免了凝聚态物质的许多复杂性。实现非常规超流有序的一个有希望的方法是在更高的Bloch带中使用轨道自由度。在最近的工作中,发现凝聚在光学棋盘格第二能带中的玻色子可能具有p_x \pm ipy阶。在这里,我们提出的实验,提供了强有力的证据的出现的p_x \pm ipy秩序的相互作用驱动的本地p轨道。我们比较我们的观察与多波段哈伯德模型,并找到很好的定量协议。
2013-08-23 cond-mat.quant-gas
Ultracold fermions in a one-dimensional bipartite optical lattice: metal-insulator transitions driven by shaking
本文描述了一个双组分一维光晶格中的费米子原子系统在外部时间周期驱动力作用下的行为。利用Floquet理论,导出了一个具有重整化跳跃系数的有效模型。在没有驱动的情况下,在半填充时表征系统的绝缘行为被动态地抑制,并且对于驱动参数的特定值,系统变成具有四个费米点的标准金属或非常规金属。利用玻色化技术研究了在位Hubbard相互作用对金属-绝缘体四费米点相变的影响。吸引力的相互作用预计将扩大政权的参数,其中非常规的金属相出现,而排斥力的相互作用减少it. This金属相是已知的Luther-Emery液体(自旋间隙金属)的排斥和吸引力的相互作用,相反,通常的哈伯德模型,表现出莫特绝缘体阶段的排斥相互作用。一维二分光晶格中的超冷费米子为实现这一研究已久的非常规金属四费米点提供了一个有趣的平台。
2014-08-31 cond-mat.quant-gas
Emergent interlayer nodal superfluidity of a dipolar fermi gas in bilayer optical lattices
理解磁性和超导性之间的相互作用是凝聚态物理的核心问题之一。这种相互作用引起的超导能隙的节结结构被广泛认为是实现非常规超导性的奇异配对机制(非声子介导)的特征,例如在重费米子、高$T_c$和有机超导体中。在这里,我们报告了一个新的机制,通过空间各向异性相互作用驱动磁和超流性之间的相互作用。这种方案释放了抑制长程磁序的通常要求,以获得非常规的超导性,如通过掺杂或在固体中增加压力。令人惊讶的是,即使在半填充的情况下,这种方案可以导致超流性和反铁磁性的共存,有趣的是,一个意想不到的层间节点超流出现,这将通过一个由双层光晶格中的赝自旋- $1/2$偶极费米气体组成的冷原子系统来证明。我们的机制将为揭示磁性与超导电性或超流性相互作用所导致的奇异配对机制铺平一条新的道路。
2018-01-23 cond-mat.quant-gas
Cavity-mediated unconventional pairing in ultracold fermionic atoms
研究了光晶格中超冷费米子原子间的长程配对相互作用。在没有其他微扰的情况下,我们发现了二维正方形晶格的三个简并对对称性。通过费什巴赫共振调节弱局部原子相互作用或调节弱磁场,超流系统可以从拓扑平凡的s波驱动到拓扑有序的、包含Majorana边缘态的手征超流。我们的工作指出了一条新的路径,通过利用长程和短程相互作用之间的竞争,创造奇异的超流态。
2019-06-24 cond-mat.quant-gas quant-ph
Searching for Unconventional Superfluid in Excitons of Monolayer Semiconductors
本研究指出单层半导体中激子因能谷-轨道耦合和塞曼能导致线性色散,实现非零临界温度的真正长程有序,超越传统BKT范式,为寻找非常规二维超流体提供实验可行系统。
2023-12-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Vortex-lattice structures in rotating Bose-Fermi superfluid mixtures
本文利用无轨道密度泛函理论研究了旋转$^{41}$K-$^{6}$Li超流体混合物中涡旋数量形成的反常行为,验证了方法有效性,并预测了新颖的玻色-费米涡旋结构及其间的吸引相互作用。
2023-09-16 cond-mat.quant-gas
Engineering Frequency-dependent Superfluidity in Bose-Fermi Mixtures
非常规超导性或超流性是凝聚态物理中最令人兴奋和迷人的量子态之一。通常这些状态的特征在于配对序参量的非平凡空间对称性,例如在$^{3}He$和高- $T_{c}$铜酸盐中。除了空间相关性之外,序参量还可能具有非常规的频率相关性,这也是费米-狄拉克统计所允许的。例如,在讨论奇异超流性或超导性时,奇频配对是一个令人兴奋的范例,但尚未在实验中实现。在本文中,我们提出了一个基于控制的方法,通过操纵系统的反演对称性的配对序参量的频率依赖性。首先,一个玩具模型的介绍,说明序参量的频率依赖性可以通过控制系统的反演对称性进行调整。其次,利用最近超冷气体中振动光晶格的快速发展,我们提出了一种玻色-费米混合物来实现这种频率依赖的超流体。其核心思想是引入由非对称色散的Bogoliubov声子介导的费米子之间的依赖于频率的吸引。我们的建议应该为探索具有冷原子的频率相关超导体或超流体铺平了另一条道路。
2017-07-31 cond-mat.quant-gas
Unconventional superfluid in a two-dimensional Fermi gas with anisotropic spin-orbit coupling and Zeeman fields
我们研究了二维超冷费米气体的相图与合成的自旋轨道耦合(SOC),最近已经实现了在NIST。由于NIST方案中各向异性SOC和有效塞曼场的共存,系统表现出丰富的相分离结构,包括奇异的无带隙超流和具有不同质心动量的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)对态.特别是,我们描述了FFLO状态的稳定区域,并证明了它们在SOC下的独特功能。然后,我们表明,有效的横向塞曼场在NIST方案可以定性地改变景观的热力学势,从而导致有趣的效果,如配对不稳定性的消失,不同的FFLO状态之间的竞争,和完全带隙的FFLO状态的稳定。这些有趣的特征可以通过测量原位密度分布或动量分辨射频光谱来探测。
2013-02-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Emergence of the Unconventional Type-II Nambu-Goldstone Modes with Topological Origin in Bose Superfluids
非相对论系统中的Nambu-Goldstone(NG)模根据其特征可分为两类:一类是奇次(Ⅰ型),另一类是偶次(Ⅱ型)能量动量色散。传统上,II型NG模式可能普遍产生于非对易对称对的自发破缺。在这里,我们预测一种新的二次分散NG模式出现在混合$s$和$p$带玻色超流体在光晶格,不同于传统的II型NG模式,不能单独解释与著名的基于量子力学的论点。相反,我们表明,这种模式的存在有一个深刻的连接到射影复序参数空间的拓扑转变。并提出了检测方案。我们的信揭示了一个新的普遍机制出现的II型NG模式,桥梁内在的朗道破缺和拓扑理论。
2020-12-23 cond-mat.quant-gas hep-th quant-ph
p-wave Superfluid Phases of Fermi Molecules in a Bilayer Lattice Array
研究了二维平行正方晶格中偶极费米分子超冷气体中p=p_x+ip_y超流相的出现。正如两体研究所示,在每一层中,在相反方向上取向的偶极矩是我们的平均场分析的关键成分,从非常规超流性预测。T=0相图总结了我们的发现:稳定和亚稳定的超流相出现作为偶极-偶极相互作用耦合参数的函数。一个一级相变,从而在不同密度的超流相的混合物,揭示了从共存曲线在亚稳区。我们的模型预测,在0.6 nK下,在尺寸为a = 532 nm的光晶格中的NaK分子中可以实验观察到这些超流相
2018-06-14 cond-mat.quant-gas
Twisted complex superfluids in optical lattices
我们发现,关联对隧穿驱动一个相变到一个扭曲的超流体与复杂的序参量。这种非常规的超流相自发地打破了时间反演对称性,其特征在于相邻晶格位置之间的复杂相角的扭曲。我们讨论了蜂窝状光晶格的扩展Bose-哈伯德模型的整个相图,它显示了包括扭曲超流体、对超流体、超固体和扭曲超固体在内的多种量子相。此外,我们表明,最近邻相互作用导致的晶格的反演对称性的自发破缺,并产生二聚密度波绝缘体,其中粒子离域二聚体。对于两个组件,我们发现扭曲的超流相的物种之间的强相关性已经令人惊讶的小对隧穿振幅。有趣的是,这种基态表现出从超固体到扭曲超流体的无限简并性。
2015-11-09 cond-mat.quant-gas
Topological superfluids in two-dimensional Fermi gas with Rashba spin-orbit coupling
超冷原子中自旋轨道耦合(SOC)的实现引发了基于平均场论的简并费米气体中拓扑超流体的深入探索,目前还未见实验报道。在这里,我们通过数值精确的量子蒙特卡罗方法演示了系统中的拓扑相变。在没有预先假设的情况下,我们的无偏实空间计算表明,自旋-轨道耦合可以稳定弱SOC制度中的非常规配对,其中Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov配对与Bardeen-Cooper-Schrieffer配对共存。此外,我们利用自旋极化在时反不变动量处的跳跃来描述拓扑相变,发现临界指数偏离了平均场论。我们的结果为寻找具有简并费米气体的非常规配对和拓扑超流体铺平了道路。
2021-09-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Chiral d-wave superfluid in periodically driven lattices
手征d波超流体是拓扑物质的一个初步例子,它内在地编码了相互作用效应。它表现出迷人的特性,包括体积中有限的陈数和拓扑保护的边缘状态,这些特性已经吸引了物理学家几十年。然而,与自然界中普遍存在的s波超流体不同,它的存在需要d波通道中的强相互作用,这是一个在普通系统中难以达到的标准。到目前为止,这种非常规的超流体还没有在实验中发现。在这里,我们提出了一个新的原则,创造一个二维手征d-波超流体使用周期性驱动的晶格。由于印记的二维赝自旋-轨道耦合,其中亚晶格指数作为赝自旋,两个超精细自旋态之间的s波相互作用自然产生手征d波超流体。这个方案还允许物理学家通过控制驱动场或粒子密度来研究拓扑上不同的s波和d波超流体之间的相变。
2015-05-15 cond-mat.quant-gas
Large-Chern-number flat bands, anomalous Dirac cones, and unconventional superfluidity in square-lattice systems with SU(N) non-Abelian gauge fields
School of Physics, Sun Yat-Sen University(中山大学物理学院)
本文研究方格SU(N)非阿贝尔规范场系统,发现大陈数平带和狄拉克锥的奇偶结构,并揭示非常规超流相,为拓扑物理提供新平台。
2026-09-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Entanglement of Hard-Core Bosons in Bipartite Lattices
本文用量子蒙特卡罗模拟和自旋波分析方法估计了具有最近邻相互作用的方形和蜂窝格子中硬核玻色子的纠缠。特殊的U(1)不变形式的并发被用来建立一个与可观测的联系,如密度和超流密度。对于特定的制度的并发表示为玻色子密度和超流密度的组合。
2018-10-31 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Anomalous pairing of bosons: Effect of multi body interactions in optical lattice
Mott波瓣之间的一个有趣的一级类型的相变已在Phys.Rev.Lett. 109,135302(2012)中对于存在吸引性三体相互作用的二维玻色-哈伯德模型。利用密度矩阵重整化群方法,我们重新研究了一维光晶格中的超冷玻色子系统,发现由于竞争的两体排斥和三体吸引相互作用,会产生非常规的粒子配对.这导致一对超流相夹在莫特绝缘体叶之间,对应于强相互作用区的密度$ρ=1$和$ρ=3$。我们进一步扩展我们的分析,以二维玻色-哈伯德模型,使用自洽的集群平均场论的方法,并确认非常规对超流相稳定在Mott瓣之间的区域中,与之前预测的直接一阶跳跃。最后,我们建立了与最一般的玻色-哈伯德模型的联系,并分析了在存在外部捕获势的情况下,超流对相的命运。
2017-10-19 cond-mat.quant-gas
Exotic superfluid states of lattice fermions in elongated traps
我们提出了具有细长陷阱的三维晶格中吸引相互作用费米子的实空间动力学平均场论计算。临界极化被发现是0.8,无论陷阱伸长率。在临界极化之下,我们发现了非常规的超流结构,其中极化超流和Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov型状态出现在整个核心区域。
2011-03-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Transition from Band insulator to Bose-Einstein Condensate superfluid and Mott State of Cold Fermi Gases with Multiband Effects in Optical Lattices
我们研究了两种由光晶格中的双组分费米气体实现的模型。阐明了当系统从弱束缚分子玻色子区域过渡到强束缚原子玻色子区域时,由光晶格不可避免地引起的多带效应产生了丰富的结构.在这里,交叉可以通过吸引费米子相互作用来控制。目前的模型之一是有吸引力的费米子相互作用的情况下,绝缘体超流体的转变发生。该转变的特征在于带绝缘体和玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)超流态之间的转变。与传统的BCS超流相变不同,这种相变具有非常规的性质。与传统BCS跃迁中由超流序参量标度的单粒子激发能隙不同,由于多带效应,尽管超流序从零开始连续增长,但在整个跃迁过程中,单粒子态密度能隙仍然很大.另一个反常现象是温度降低时的再入相变。另一个模型是吸引力和排斥力共存的情况。在平均场处理中,我们发现了一个新的绝缘态,轨道有序绝缘体。这种绝缘体是分子玻色子的莫特绝缘体的候选者之一,也是分子玻色子轨道内自由度明确出现的第一个例子。除了新相的出现之外,还出现了共存相,其中仅通过掺杂空穴或粒子就可以使超流性和轨道有序共存。绝缘和超流粒子在动量空间中表现出分化,如在高Tc铜酸盐超导体中。
2009-09-10 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Unconventional pairings of spin-orbit coupled attractive degenerate Fermi gas in a one dimensional optical lattice
理解吸引简并费米气体中的新配对对于探索丰富的超流体物理至关重要。在这份报告中,我们揭示了非常规的自旋轨道耦合(SOC)诱导的一维光晶格,使用最先进的密度矩阵重整化群方法。当两个带都被部分占据时,我们发现带间Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)和带内Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)配对之间存在强烈的竞争。特别是,对于弱和中等SOC强度,这两个配对可以共存,从而产生一个新的阶段称为FFLO-BCS阶段,它表现出独特的三峰结构的配对动量分布。对于强SOC强度,带内BCS配对总是占主导地位,在整个参数制度,包括半填充。我们计算出了整个相图作为填充因子,SOC强度和塞曼场的函数。我们的结果是定性的不同,从最近的平均场的预测。最后,我们指出,我们的预测可以观察到在一个较弱的陷阱势。
2015-10-08 cond-mat.quant-gas
Vestigial Order Melting of a Chiral Atomic Superfluid in a Double-Valley Optical Lattice
Peking University(北京大学);Fudan University(复旦大学);Shanghai Qizhi Institute and Shanghai Artificial Intelligence Laboratory(上海琦智研究院与上海人工智能实验室);Shanghai Research Center for Quantum Sciences(上海量子科学研究中心);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室);Institute of Carbon-based Thin Film Electronics, Peking University(北京大学碳基薄膜电子研究所)
研究Floquet工程双谷能带中手性超流体的热相变,发现超流转变温度始终高于Ising转变温度,且两者在近共振时分离、远共振时合并。
2026-06-07 cond-mat.quant-gas
Quantum droplets of bosonic mixtures in a one-dimensional optical lattice
证明了双组分一维玻色-哈伯德链中量子液滴的存在性。液滴存在的任何强度的排斥物种内的相互作用,只要它们是平衡的可比吸引力的物种间的相互作用。基态相图和不同的阶段,其特征在于通过检查的密度分布和非对角的一个和两个身体关联函数。发现了丰富的相,包括原子超流气体,原子超流液滴,对超流液滴,对超流气体和莫特绝缘体相。确定了一个易于实验探索的参数区域,其中每个位点的平均粒子数低于3个原子,从而避免三体损失。最后,两体纠缠的液滴被发现有一个非平凡的依赖于粒子的数量。
2020-01-15 cond-mat.quant-gas
Dark-soliton molecules in an exciton-polariton superfluid
暗孤子的一般理论依赖于排斥相互作用,因此预言不可能形成暗孤子束缚态。这个预测的一个重要例外是在非局域非线性介质中观察到的束缚孤子。在这里,我们报告说,激子极化激子超流体也可以维持暗孤子分子,虽然相互作用是完全本地的。利用一种新颖的全光学技术,我们产生了两个暗孤子,并将它们相互束缚,形成了一种非常规的暗孤子分子。我们证明,这种结构的稳定性和两个暗孤子之间的分离距离是紧密相连的驱动耗散性质的极化激元流体。
2020-03-23 cond-mat.quant-gas quant-ph
Controlling coherence via tuning of the population imbalance in a bipartite optical lattice
控制输运性质是凝聚态物质中许多技术相关效应的基础上的一个关键工具。超冷原子在光晶格中的清洁和精确控制的环境允许人们制备简化但有指导意义的模型,这有助于更好地理解潜在的物理机制。在这里,我们表明,通过调整的结构变形中的二分光晶格的单胞,可以诱导相变从超流到各种莫特绝缘相形成壳结构的叠加谐波陷阱。Mott壳通过动量谱中布拉格最大值的可见性的特征来识别。Gutzwiller平均场和量子蒙特卡罗计算解释了实验结果。我们的系统与铜酸盐超导体中的相干性损失具有相似之处,已知这与掺杂诱导的铜位点周围的氧八面体的屈曲有关。
2014-12-12 cond-mat.quant-gas
First-order transition into a topological superfluid state in an atom-cavity system
Zentrum für Optische Quantentechnologien and Institut für Quantenphysik, Universität Hamburg(汉堡大学光学量子技术中心与量子物理研究所)
在原子-腔体系统中,通过调控高带凝聚体与腔体的耦合,实现一阶相变进入拓扑超流态。
2026-03-03 cond-mat.quant-gas
Majorana Doublets, Flat Bands, and Dirac Nodes in s-Wave Superfluids
镜像和时间反演对称性保护的拓扑超流体是具有Majorana Kramers对(MKP)的奇异物质态,但其实现长期以来受到非常规配对要求的阻碍。我们提出了利用$s$ -波配对、出射镜对称性和时间反演对称性在两个自旋-轨道耦合的一维超冷费米原子气体中实现这种拓扑超流体。通过将这样的系统堆叠成2D,我们发现了拓扑和Dirac节点超流体托管不同的MKP平坦带。我们表明,紧急对称性MKP和他们的平带稳定对波动,否则湮灭配对马约拉纳。利用新的实验发展,我们的计划提供了一个独特的平台,探索MKP及其在量子计算中的应用。
2018-11-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Dynamical Superfluid and Bose-Insulator Phases in Quantized Polariton Lattices
School of Science and Engineering, The Chinese University of Hong Kong (Shenzhen)(香港中文大学(深圳)理学院);Beijing Academy of Quantum Information Sciences(北京量子信息科学研究院)
研究通过极iton晶格的希尔伯特空间量化,揭示非线性相互作用如何调控量子相干性,实现超流与动态玻色-绝缘体相的转变。
2026-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Unconventional symmetries of Fermi liquid and Cooper pairing properties with electric and magnetic dipolar fermions
超冷偶极费米子的快速实验进展为研究费米子的新多体物理开辟了一个全新的机会。本文从非常规对称性的角度对费米液体理论和电偶极和磁偶极费米子系统的Cooper配对不稳定性的理论研究进行了综述。当电偶极矩被外电场排列时,它们之间的相互作用表现出明显的$d_{r^2-3z^2}$各向异性。费米液体的性质,包括单粒子光谱,热力学可磁化率,和集体激发,都受到这种各向异性的影响。电偶极相互作用提供了一种非常规的自旋三重态库珀配对机制,这与固体和超流$^3$ He中通常的自旋涨落机制不同。此外,单重态和三重态通道中的配对不稳定性之间的竞争产生了一种新的时间反演对称性破缺超流态。与由电场诱导的未量子化的电偶极矩不同,磁偶极矩与具有Lande因子的超精细自旋算符内在地成比例。它的影响甚至表现在非极化系统表现出各向同性,但自旋轨道耦合的性质。由此产生的自旋-轨道耦合费米液体理论支持一个集体的声音模式,表现出拓扑非平凡的自旋分布在费米表面。它还导致了一种新的$p$波自旋三重态库珀配对状态,其自旋和轨道角动量纠缠到总角动量$J=1$,称为$J$ -三重态配对。该$J$ -三重态配对相不同于具有$J=0$的自旋-轨道耦合的$^3$ He- $B$相和自旋-轨道解耦的$^3$ He- $A$相。
2015-01-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Reentrant Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov superfluidity in the honeycomb lattice
研究了在塞曼磁场存在下,自旋不平衡吸引哈伯德模型能有效描述的蜂窝晶格中粒子数不平衡超冷费米混合物的超导性质.我们用平均场论方法得到了包括一些非常规超导相如Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)相在内的基态相图。我们表明,这一阶段的特点是在外部磁场的库珀对总动量的非典型行为。我们表明,动量改变其值以及方向与系统参数的变化。我们讨论了范霍夫奇点的可能性上的重入FFLO阶段发生的影响,没有BCS的前体。
2018-05-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theory of non-Hermitian fermionic superfluidity on a honeycomb lattice: Interplay between exceptional manifolds and van Hove Singularity
本研究在蜂窝晶格上研究非厄米费米子超流,发现耗散诱导的超流相因例外线与范霍夫奇点的相互作用而异常扩大,并在临界点产生非平凡超流解,为开放量子系统多体物理提供新见解。
2024-01-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Inhomogeneous Fulde-Ferrell superfluidity in spin-orbit coupled atomic Fermi gases
非均匀超流性是量子物理学中许多有趣现象的核心。它被认为在非常规有机或重费米子超导体、手征夸克物质和中子星故障中起着核心作用。然而,到目前为止,即使是最简单的形式的非均匀超流性,富尔德-费雷尔(FF)配对状态与一个单一的质心动量,没有最终观察到由于任何现实的费米系统在自然界中的内在复杂性。在这里,我们从理论上预测,控制设置的超冷费米子原子与合成的双光子拉曼过程诱导的自旋轨道耦合,最近在冷原子实验室证明,提供了一个有前途的路线,以实现长期寻求FF超流性。在实验上可达到的低温下(即,$0.05T_{F}$,其中$T_{F}$是费米温度),FF超流态在相图中占主导地位,与没有自旋-轨道耦合的常规情况形成鲜明对比。我们表明,有限的质量中心进行的库珀对的动量是直接测量通过动量分辨射频光谱。我们的工作开辟了直接观察和表征非均匀超流性的途径。
2013-02-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Tunneling spectra of unconventional quasi-two-dimensional superconductors
本文研究了准二维低载流子密度超导体的隧穿谱,发现其强耦合及临界温度Tc处电导异常行为与考虑配对涨落效应的隧穿理论定量吻合,指出强耦合是该类超导体的普遍性质。
2024-09-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Lattice-induced wavefunction effects on trapped superfluids
该研究提出描述关联粒子局域相互作用中Bloch波函数效应的规范无关张量,推导超冷玻色子有效流体动力学理论,求解囚禁超流体的基态与集体模式,给出紧束缚模型并估算实验可观测效应,深化了能带理论与量子多体物理的关联。
2024-08-02 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Scaling of bipartite entanglement in one-dimensional lattice systems with a trapping potential
研究了幂律囚禁势对一维格点粒子系统量子临界点纠缠标度行为的影响。我们计算二分冯诺依曼和Renyi熵的存在下的陷阱,并分析其标度行为与陷阱的大小增加。作为一个理论实验,我们考虑了外横场中的量子XY链作为其二次哈密顿表象的无自旋费米子的陷阱。然后,我们调查所描述的一维玻色-哈伯德模型在超流相(围绕中心的陷阱)的受限粒子系统。在这两种情况下,共形场论都预言了无陷阱的均匀系统的两体纠缠熵的发散性。捕获势的存在打破了共形不变性,影响了均匀系统的临界行为。结果表明,随着陷阱尺寸的增大,两体纠缠熵呈几何发散,并在陷阱尺寸标度极限内呈现出明显的标度行为。
2011-03-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech hep-th
Novel dynamical excitations and roton-based measurement of Cooper-pair momentum in a two-dimensional Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov superfluid on optical lattices
Key Laboratory for Microstructural Material Physics of Hebei Province, School of Science, Yanshan University(河北工业大学微观结构物理重点实验室,理学院,燕山大学);Centre for Theoretical and Computational Physics, College of Physics, Qingdao University(青岛大学物理学院理论计算物理中心);School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University(北京师范大学物理与天文学院)
研究二维极化吸引Hubbard模型在光晶格中从BCS超流到FFLO超流的相变,发现低能玻色子模及动量空间各向异性,通过罗顿模提取库珀对动量。
2026-02-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Electromagnetic response in dipole superfluids: vortex lattices and singular domain walls
本文发展了 Ginzburg-Landau 唯象理论研究偶极超流体在伪磁场下的电磁响应,发现磁偶极超流体形成具有奇异六边形畴壁的涡旋晶格,而电偶极超流体则表现出类似超导体的涡旋核心场集中现象。
2025-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Unvortex Lattice and Topological Defects in Rigidly Rotating Multicomponent Superfluids
Technion(以色列理工学院);Imperial College London(帝国理工学院)
本研究从大自旋视角分析旋转铁磁自旋旋量凝聚体,发现由黎曼-胡尔维茨公式预言的新型拓扑点缺陷与非涡旋晶格,数值结果验证了该发现且表明其在小自旋体系中仍存在。
2025-10-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.soft math-ph