One- and Two-Particle Problem with Correlated Disorder Potential
基于近年来对相互作用系统中无序效应的实验和理论研究进展,我们利用精确对角化(ED)方法研究了两种关联无序:准周期势和散斑无序势对单粒子和双粒子问题的影响.给出了在准周期势存在下的单粒子相图,并分析了强相互作用对二维基态相图的影响。对于散斑无序势情形,我们考察了关联长度和无序强度对单粒子基态能量和两粒子结合能的影响。最后计算并讨论了散斑无序势下不同相互作用强度下的输运性质。
2020-07-28 cond-mat.quant-gas
Three-Dimensional Anderson Localization in Variable Scale Disorder
本文研究了变尺度无序对非相互作用超冷原子气体三维安德森局域化的影响。一个自旋极化的费米子原子气体局域化,允许它在一个光学散斑势扩展。使用突然淬火的本地化的密度分布,我们验证的密度分布是代表底层的单粒子本地化状态。通过调节散斑聚焦透镜的孔径,无序势相关长度的几何平均值可以改变四倍。我们观察到,本地化气体的均方根大小增加近似线性的散斑相关长度,定性协议与弱散射理论预测的缩放。
2013-07-26 cond-mat.quant-gas
Characterizing quantum gases in time-controlled disorder realizations using cross-correlations of density distributions
本文提出旋转与静态扩散器结合的时间受控光学散斑方法,并通过强度与BEC密度互相关验证其可用于调控适配量子气体的动态无序势。
2024-01-25 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Density Wave Ordering with Disordered Ultracold Fermions in Optical Cavities
Institute of Physics and Center for Quantum Science and Engineering, École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)(洛桑联邦理工学院物理研究所与量子科学与工程中心)
研究腔诱导密度波有序与可控无序在二维超冷费米子气体中的相互作用,利用线性响应理论和数值平均场方法分析无序对超辐射阈值和密度波晶体的影响。
2026-07-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas quant-ph
Landau instability and mobility edges of the interacting one-dimensional Bose gas in weak random potentials
我们研究了在移动随机势的影响下,施加在被捕获的、相互作用的1D玻色气体上的摩擦力。具体来说,我们考虑弱势产生的光学散斑图案与有限的相关长度。我们发现,玻色子之间的排斥作用导致超流响应和抑制摩擦力,这可以抑制安德森局域化的发病。基于可积Lieb-Liniger模型的动力学结构因子,我们对Landau不稳定性进行了定量分析,并证明了有效迁移率边的存在。
2017-11-14 cond-mat.quant-gas
Superfluid fraction of interacting bosonic gases
该研究通过求解Gross-Pitaevskii方程和扩散蒙特卡洛模拟,探究二维势场中玻色气体的超流体分数,验证了Leggett提出的上下界在超冷实验条件下可窄范围约束精确值。
2025-01-15 cond-mat.quant-gas
A strongly interacting gas of two-electron fermions at an orbital Feshbach resonance
本文报道了具有轨道自由度和磁可调相互作用的超冷双电子费米子强相互作用气体的实验观测结果。这一认识已通过一种新的费什巴赫共振发生在两个173 Yb原子在不同的核和电子状态的散射演示。共振时的强相互作用机制由双轨道费米气体的各向异性流体动力学膨胀的观测得到证实。这些结果为实现具有轨道自由度的强关联费米子物质的新量子态铺平了道路。
2015-09-14 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Strongly Interacting Isotopic Bose-Fermi Mixture Immersed in a Fermi Sea
我们创造了玻色子$^{41}$ K和两个费米子物种$^{40}$ K和$^6$ Li的三重量子简并混合物。玻色子被证明是两个费米子的有效冷却剂,激发了观察质量不平衡的费米子超流体的希望。我们观察到多个异质费什巴赫共振,特别是一个宽的s波共振的组合$^{41}$ K- $^{40}$ K,打开强相互作用的{ \it同位素}玻色费米混合物的研究。对于大的不平衡,我们进入极化区的打扮杂质浸泡在玻色子或费米子浴。
2011-03-23 cond-mat.quant-gas
Universal relations of strongly interacting Fermi gases with multiple scattering channels
普适关系对于理解强相互作用费米气体是很重要的,对它的研究大多局限于单散射通道的情况。在这里,我们发现了一系列普遍的关系,强相互作用费米气体与多个散射通道。与单通道宽磁费什巴赫共振不同,在该系统中自然地出现了一种新的接触,我们称之为跨通道接触,这种接触与各种热力学量以及短程关联函数有关。
2016-06-21 cond-mat.quant-gas
Quantum information theoretic measures to distinguish fermionized bosons from non-interacting fermions
该研究通过数值精确求解含时多玻色子薛定谔方程,结合两体关联分析与Kullback-Leibler相对熵、Jensen-Shannon散度熵等量子信息论度量,明确区分了Tonks-Girardeau极限下的费米化玻色子与无相互作用费米子,并揭示了二者在高阶关联上的差异。
2024-02-01 cond-mat.quant-gas
Radiofrequency spectroscopy of a strongly interacting two-dimensional Fermi gas
实现并研究了在光晶格中二维强相互作用的双组分原子费米气体。使用射频光谱,我们测量的相互作用能量的强相互作用气体。我们观察到的约束诱导的费什巴赫共振,并发现存在的约束诱导的分子与理论预测非常吻合。
2011-02-05 cond-mat.quant-gas physics.atm-clus physics.atom-ph
Fermi-Liquid Behavior of the Normal Phase of a Strongly Interacting Gas of Cold Atoms
我们测量的磁化率的费米气体可调相互作用在低温极限,并比较它的量子蒙特卡罗计算。实验和理论是在极好的协议和完全兼容的朗道理论的费米液体。我们表明,这些测量揭示了强相互作用费米气体正常相激发的性质。
2011-06-08 cond-mat.quant-gas
Dynamical spin-flip susceptibility for a strongly interacting ultracold Fermi gas
斯通纳模型预言,两组分费米气体在增加排斥相互作用时经历铁磁转变。本文利用无规相位近似研究了相互作用费米气体的动力学性质。对于谐波约束下的原子费米气体,我们表明,横向(自旋翻转)的动态磁化率显示出明确的签名的铁磁相的磁振子峰出现从斯通纳粒子-空穴连续。动态自旋极化率可以通过自旋相关的布拉格光谱进行实验研究。
2011-05-30 cond-mat.quant-gas
Momentum-resolved Raman spectroscopy of non-interacting ultracold Fermi gas
本文报道了用动量分辨拉曼光谱探测囚禁的非相互作用$^{40}$ K费米气体的单体光谱函数的实验。实验结果与预期的非相互作用区的二次色散相符合。通过与射频谱的比较,我们发现拉曼光谱表现出一些新的特征。
2012-05-09 cond-mat.quant-gas
Universality and itinerant ferromagnetism in rotating strongly interacting Fermi gases
我们解析地确定了三个相互作用的费米子在一个受外旋的谐波势阱中的性质。热力学量,如熵和能量的计算从三阶量子维里展开。通过参数化的解决方案在旋转框架中,我们发现,能量和熵是普遍的所有旋转在强相互作用制度。此外,我们发现,旋转抑制发病的巡回铁磁性强相互作用排斥三体系统。
2012-07-13 cond-mat.quant-gas
Beyond Gaussian pair fluctuation theory for strongly interacting Fermi gases
强关联区域中的相互作用费米系统在物理学的许多领域中起着重要作用,并且对凝聚态社区特别感兴趣。虽然弱相互作用的费米子是可以理解的,但强相关的费米子很难在理论上描述,因为没有小的相互作用参数可以扩展。现有的强耦合理论在很大程度上依赖于所谓的多体T矩阵近似,总结梯形费曼图。这里,通过承认有效的粒子间相互作用(即,在三维空间上,由于费曼图(顶点函数)变得越来越小,我们提出了一种新的方法来重新组织费曼图,并发展了一个超越阶梯近似的相互作用费米气体的理论框架。作为应用,我们求解了三维和二维强相互作用费米子的状态方程,并在温度0.5TF以上发现与实验[Science 335,563(2012)]和其他理论结果非常一致。
2016-02-24 cond-mat.quant-gas
Collisional Stability of 40K Immersed in a Strongly Interacting Fermi Gas of 6Li
我们研究了一个40 K原子的样品浸没在一个可调的自旋混合6Li原子的碰撞稳定性。在这三种成分的费米-费米混合物中,我们发现只要避免6Li的分子形成,在广泛的相互作用中损失率非常低。稳定的费米子混合物与两个共振相互作用的自旋态的一个物种与另一个物种一起是一个有前途的系统,为各种各样的现象,在少体和多体量子物理。
2009-11-24 cond-mat.quant-gas
Landau-Khalatnikov phonon damping in strongly interacting Fermi gases
本文用量子流体力学方法导出了低温强相互作用费米气体中四声子Landau-Khalatnikov过程的声子阻尼率,修正和推广了Landau和Khalatnikov的原始计算[ZhETF,19(1949)637].我们的预测可以在最先进的实验中进行测试,冷原子气体在无碰撞制度。
2017-01-03 cond-mat.quant-gas
Free Expansion of a Weakly-interacting Dipolar Fermi Gas
从理论上研究了极化偶极费米气体在自由膨胀时的性质。粒子间的偶极相互作用使陷阱中的相空间分布变形,也使膨胀中的相空间分布变形。我们精确地预测了高温Maxwell-Boltzmann和零温Maxwell-Fermi气体在Hartree-Fock和Landau-Vlasov方法中膨胀的最小四极形变。总之,我们为弱相互作用偶极费米气体的飞行时间方法的发展提供了一个合适的途径,也揭示了与刘维尔定理相关的两种气体的长时间行为的标度律。
2010-06-20 cond-mat.quant-gas
Colliding clouds of strongly interacting spin-polarized fermions
受麻省理工学院最近的一个实验的启发,我们考虑两个自旋极化的费米原子气体云的碰撞接近于费什巴赫共振。我们解释了为什么两个稀释气体云(其成分之间存在潜在的吸引力相互作用)会在强相互作用机制中相互反弹。我们的流体动力学分析,在极好的协议与实验,提供了有力的证据,亚稳态的多体状态与有效的排斥相互作用。
2012-01-17 cond-mat.quant-gas
Hydrodynamic Expansion of a Strongly Interacting Fermi-Fermi Mixture
我们报道了Li-6和K-40原子的Fermi-Fermi混合物在种间费什巴赫共振中心附近实现的强相互作用条件下的膨胀。我们观察到两种不同的流体动力学行为的现象。第一个是众所周知的纵横比反转。第二种是集体扩张,两个物种粘在一起,尽管它们的质量不同,但它们共同扩张。我们的工作构成了探索这个新系统的有趣的多体物理的第一步。
2011-03-16 cond-mat.quant-gas
Strongly interacting Bose-Fermi mixtures in one dimension
在无限排斥极限下,在系统的简并基态子空间内,利用精确的Bethe-Anglesian方法和变分微扰理论研究了一维强相互作用玻色-费米混合系统.基于具有相等玻色-玻色和玻色-费米子相互作用强度的一维玻色-费米气体的精确解,我们证明了对于不同的玻色-费米子组态,基态能量是简并的,当相互作用偏离无限大相互作用极限时,简并度被提升.然后,我们表明,在强相互作用制度的地面性能可以很好地表征通过使用变分微扰方法内的简并基态子空间,它可以适用于处理更一般的情况下,各向异性相互作用和外部陷阱。结果表明,在强排斥区,基态总密度分布表现为极化的非相互作用费米子,而玻色-费米子密度分布对不同的玻色-费米子组态表现出不同的性质,并对相互作用的各向异性敏感.
2016-02-06 cond-mat.quant-gas
Dip-hump temperature dependence of Specific Heat and Effects of Pairing Fluctuations in the Weak-coupling Side of a $p$-wave Interacting Fermi Gas
本文研究了正常态下与$p$波相互作用的费米气体的定容比热$C_V$.包括$p$波配对涨落的强耦合理论中开发的Nozières和施密特-林克,我们表明,在弱耦合侧,$C_V$表现出一个dip-hump行为作为温度的函数。当凹陷与$T_{\rm c}$附近的赝能隙现象相关联时,驼峰结构被发现来自费米简并区中费米准粒子散射到$p$波分子态的抑制。由于后一种现象在普通的$s$ -波相互作用费米气体中不发生,它可以被看作是与$p$ -波配对相互作用有关的特征现象。
2016-10-16 cond-mat.quant-gas
Induced p-wave superfluidity in strongly interacting imbalanced Fermi gases
对于粒子数不平衡共振相互作用的费米气体,计算了由于少数自旋粒子的存在而引起的多数自旋粒子间的诱导相互作用。结果表明,这种相互作用导致的不稳定性,在低温下,最近观察到的极化子费米液相的强烈不平衡费米气体的p波超流态。我们发现,相关的转变温度,而相当小的弱相互作用BCS制度,是实验上可访问的强相互作用的单一制度。
2011-06-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Hydrodynamic Relaxation in a Strongly Interacting Fermi Gas
我们测量了在盒势中,正常流体与费米气体强相互作用下,空间周期密度分布的自由衰减。这种空间分布最初是由扰动势在热平衡中产生的。扰动突然熄灭后,占主导地位的空间傅立叶分量表现出指数衰减(热扩散)模式和衰减振荡(第一声)模式,使独立测量的热导率和剪切粘度直接从随时间变化的演变。
2022-03-03 cond-mat.quant-gas
Superfluid state of repulsively interacting three-component fermionic atoms in optical lattices
研究了光晶格中排斥相互作用三分量(色)费米子原子的超流态。当三种排斥相互作用的各向异性很强时,三种颜色中的两种颜色的原子形成库珀对,而第三种颜色的原子保持费米液体。第三色原子的密度涨落引起了有效的吸引相互作用。这种超流体状态对于接近半填充的填充变化是稳定的。我们确定的温度,填充和排斥相互作用的各向异性方面的相图。
2012-05-27 cond-mat.quant-gas
Anderson localization in optical lattices with correlated disorder
我们研究了暴露在具有叠加无序散斑图案的简单立方光晶格中的原子气体的安德森局域化。在第一个频带和相应的临界填充因子的两个迁移率边缘确定为无序强度的函数,范围从消失的障碍到两个迁移率边缘合并和整个频带变得本地化的临界无序强度。我们的理论分析是基于连续空间模型,考虑到散斑图案的空间相关性的细节,也在一个简化的紧束缚模型与现场能量的不相关分布。通过能级统计分析计算迁移率边缘,并确定迁移率边缘处连续能级间距之比的普适值。我们分析的空间相关性的障碍的作用,我们还讨论了定性比较与现有的实验数据相互作用的原子费米气体中测量的温和的相互作用制度。
2015-10-17 cond-mat.quant-gas
The long-range interacting Fermi polaron
本研究采用Thomas–Fermi方法构建长程相互作用费米极化子的最简密度泛函,发现二维费米极化子完全玻色化,其他维度无玻色化,并计算相关体系有效质量,揭示维度依赖的自俘获转变。
2023-10-06 cond-mat.quant-gas
Anomalous Conductance of a strongly interacting Fermi Gas through a Quantum Point Contact
本文研究了强相互作用费米气体通过量子点接触时的粒子电导。在原子-分子双通道模型下,利用Keldysh公式计算了费米子原子和玻色子分子对粒子电导的贡献。专注于以上的费米超流体转变温度的制度,我们发现,费米贡献的电导减少相互作用相比,非相互作用的情况下的量子化值,而玻色子贡献的电导表现出一个高原与非普适值大于量子化电导。在接近超流体转变的温度下,这一特征尤其深刻。我们强调,由于玻色子性质的封闭通道分子和低维的量子点接触的电导增强。
2017-02-07 cond-mat.quant-gas
Three-body losses of repulsively interacting three-component fermionic atoms in optical lattices
利用自能泛函方法研究了排斥三体相互作用对光晶格中排斥相互作用三分量费米子原子Mott跃迁的影响.我们发现三体排斥对Mott跃迁的定性特征几乎没有影响,因为三体排斥不与二体排斥竞争。当三体排斥力非常强时,费米液体中的三重占据消失。这种情况相当于强三体造成的损失。我们的结果表明,三体损耗对光晶格中相互排斥作用的三分量费米子原子的Mott跃迁几乎没有影响。
2014-04-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Determination of Landau Fermi-liquid parameters of strongly interacting fermions by means of a nonlinear scaling transformation
通过中尺度有效作用量,给出了关联费米子热力学的非线性变换方法。引入一个辅助隐变量--有效化学势来刻画非高斯涨落物理。通过引入非局部相关效应,获得的总配分函数由耦合的高度非线性参数方程组成。利用Sommerfeld引理,对强相互作用幺正费米气体的绝热压缩率-声速和比热进行了低温解析展开。得到了强相互作用费米子系统朗道费米液体参数$F_0^s$和$F_1^s$的表达式。作为普适常数,在么正态下,有效费米子质量比为$m^*/m={10/9}$。
2009-10-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech hep-ph
Strongly Interacting Two-Dimensional Dirac Fermions
我们展示了如何强相互作用的二维狄拉克费米子可以实现与超冷原子在一个二维光学正方形晶格与实验现实,固有的规范场,打破时间反演和反转对称性。我们发现显着的现象,在温度范围内的费米温度的十分之一左右,目前的实验技术:在零化学势,除了传统的s波超导相,非常规的超导性与非本地键配对出现。在温度与掺杂的相图中,非常规超导相呈现圆顶结构,让人想起高温超导体和重费米子的相图。
2009-08-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Thermoelectricity in a junction between interacting cold atomic Fermi gases
相互作用的超冷费米子的气体可以使用费什巴赫共振调谐到强相互作用状态。在这里,我们从理论上研究准粒子输运的两个水库的相互作用的超冷费米子的BCS侧的BCS-BEC交叉弱耦合通过隧道结的系统。使用广义BCS理论,我们计算的时间演化的系统,假设是最初准备在一个非平衡态的粒子数不平衡或温度不平衡的特点。一些特征的特点,如准粒子电流的尖峰,或正常和超导状态之间的转换被发现。我们讨论的Seebeck和Peltier效应的签名和由此产生的温度差的两个水库作为相互作用参数$(k_Fa)^{-1}$的函数。珀耳帖效应可能导致超冷费米子原子的额外冷却机制。
2016-07-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Discretized vs. continuous models of p-wave interacting fermions in 1D
我们提出了一个一般的映射之间的连续和晶格模型的玻色和费米气体在一维,通过本地两体相互作用。对于s波相互作用玻色子,我们在弱相互作用、低密度区得到玻色-哈伯德模型。p波相互作用费米子的对偶问题被映射到接近高度极化区域临界点的自旋1/2 XXZ模型。映射被证明是最佳的意义上,他们产生的最小误差可能为一个给定的离散化长度。作为应用,我们研究了谐波阱中相互作用费米气体的基态,数值计算了实空间和动量空间分布以及两粒子关联。在分析已知的限制的收敛性的结果的晶格模型的连续的。
2010-04-23 cond-mat.quant-gas physics.comp-ph quant-ph
Generalized Bose-Fermi mapping and strong coupling ansatz wavefunction for one dimensional strongly interacting spinor quantum gases
一维量子多体系统具有一些特殊的性质。在这篇文章中,我们回顾了我们在强相互作用一维旋量量子气体方面的一些工作。首先,我们讨论了广义玻色-费米映射,它将电荷自由度映射到无自旋费米气体,将自旋自由度映射到自旋链模型。这也将强相互作用系统映射为弱相互作用系统,这适合于微扰计算。其次,基于这个映射,我们构造了强相互作用系统的一个反对称波函数,利用它可以方便地计算许多物理量。我们展示了使用这个anabolic波函数考虑的集体激发和淬火动力学的谐波捕获系统。
2022-08-02 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Resonant invisibility with finite range interacting fermions
研究了有限程相互作用下一维晶格上两个自旋相反的费米子的本征态。本征态被投影到非相互作用情况下的Fock本征态集合上。我们发现了对称本征态的反共振,当满足相应的选择规则时,它消除了两个对称Fock态之间的相互作用。
2011-06-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum Monte Carlo study of strongly interacting Fermi gases
近年来,量子蒙特卡罗技术为研究零温下强相互作用费米气体提供了一个有价值的工具。我们用QMC方法研究了对应于$Li-K$费米混合物的等质量和不等质量的两组分费米气体在么正态和BCS-BEC交叉态的性质。本文介绍了QMC的几个最新结果,包括零有效程和有限有效程的能量,接触参数和静态结构因子,在低动量下,它们强烈地依赖于幺正费米气体中的声子。
2013-12-05 cond-mat.quant-gas nucl-th quant-ph
Universal Sound Diffusion in a Strongly Interacting Fermi Gas
强相互作用费米子的传输控制着现代材料--从高$T_c$铜酸盐到双层石墨烯--还有核裂变、中子星的合并和早期宇宙的膨胀。在这里,我们观察到一个普遍的量子极限的扩散在均匀的,强相互作用的原子费米气体通过研究声音的传播和衰减通过耦合传输的动量和热量。在正常状态下,声扩散率${D}$随着温度$T$的降低而单调减小,这与弱相互作用费米液体的发散行为相反。当越过超流转变温度时,${D}$达到由普朗克常数${h}$和粒子质量${m}$的比值设定的普适值。这一发现的量子有限的声音扩散通知费米子运输理论,与相关的流体动力学流动的电子,中子和夸克。
2019-09-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Many-body \textit{T}-matrix theory of a strongly interacting spin-orbit coupled Fermi gas: Momentum-resolved radio-frequency spectroscopy and fermionic pairing
具有自旋轨道耦合的费米气体相互作用导致了许多有趣的现象,如拓扑超流体和马约拉纳费米子。本文利用动量分辨射频谱理论研究了强相互作用自旋轨道耦合费米气体中的费米配对。我们发展了一个强耦合的$T$ -矩阵理论,并给出了一个在幺正共振极限附近的相图。从原子到分子的动量分辨光谱响应的平滑过渡的预测,在共振和以下的各向异性配对的清晰的签名。我们的预测与多体配对可以直接测试在费什巴赫共振附近的$^{40}$ K或$^{6}$ Li原子的自旋-轨道耦合费米气体。
2013-03-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Renyi Entropy of the Interacting Fermi Liquid
我们进行量子Monte Carlo计算,以确定如何Renyi熵,$S_n$,相互作用的费米液体依赖于Renyi顺序,$n$,和规模作为系统大小的函数,$L$。利用交换算符和精确的Slater-Jastrow波函数,我们计算了无自旋费米子通过库仑势和修正的Pöschl-Teller势相互作用的Renyi熵。我们的研究结果表明,相互作用增加的Renyi熵,并增加其标度律的前因子。修正了不同阶数$n$的Renyi熵之间的关系。此外,我们研究了交换算符对费米液体波函数的影响,以确定$L\log L$标度形式的来源。
2012-07-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Equivalence of dissipative and dissipationless dynamics of interacting quantum systems with its application to the unitary Fermi gas
我们解析地研究了由Caldirola-Kanai模型描述的具有粒子间相互作用的量子耗散动力学。我们发现,在负的外调和势下,即使粒子间存在强相互作用,Caldirola-Kanai模型的耗散量子动力学也可以精确地映射为无耗散量子动力学.特别地,我们表明,映射是有效的酉费米气体,这是相关的冷原子和核物质。
2021-06-25 cond-mat.quant-gas nucl-th quant-ph