Interacting heavy fermions in a disordered optical lattice
利用简化的双势阱模型和杂化平均场论，研究了无序对光晶格中近藤晶格模型下超冷碱土原子的影响.无序引起的缩小，甚至完全关闭的杂化间隙已被预测和系统的可压缩性也进行了研究的金属和近藤绝缘体相在无序势的存在下。为了与实验情况相联系，我们数值求解了具有外部谐波陷阱的无序Kondo晶格模型，并显示了Kondo绝缘体平台的熔化和低密度下的可压缩性异常。
2014-12-09 cond-mat.quant-gas
Ultra-cold fermions in the flatland: evolution from BCS to Bose superfluidity in two-dimensions with spin-orbit and Zeeman fields
本文讨论了二维超冷费米子从BCS到玻色超流性的演化，并讨论了同时存在自旋轨道场和塞曼场的情况。我们分析了几个热力学性质来表征不同的超流相，包括压力，压缩性，诱导极化，和自旋磁化率。此外，我们计算的动量分布和构造拓扑不变量的超流相。
2012-06-21 cond-mat.quant-gas
Compressibility and the Equation of State of an Optical Quantum Gas in a Box
介质的可压缩性是由状态方程确定的一个基本性质，它量化了介质对机械扰动的响应。对于物质粒子的气体，在从经典热力学到冷原子量子气体的领域中，对机械响应的研究已经很成熟。在这里，我们证明了一个二维量子气体的光在盒势的可压缩性的测量和获得的光学介质的状态方程。实验是在纳米结构染料填充光学微腔中进行的。我们在有限尺寸系统中观察到高相空间密度下的玻色-爱因斯坦凝聚特征。引人注目的是，在进入量子简并状态时，测得的密度对外力的响应急剧增加，暗示了深度简并玻色气体无限压缩性的特殊预测。
2021-12-23 cond-mat.quant-gas quant-ph
Polytropic equilibrium and normal modes in cold atomic traps
由于光的多次光的散射，磁光阱中冷气体的压缩极限是一个长期存在的问题。这种散射机制在系统中引起长程相互作用，这是导致等离子体现象发生的原因。本文研究了介导原子-原子相互作用的长程特性在磁光阱平衡和动力学特性中的重要性。利用流体动力学制剂，我们推导出一个广义的Lane-Emden方程建模的多方平衡的磁光陷阱，使我们能够描述的两个极限情况之间的交叉：温度为主和多重散射为主的陷阱。还计算了系统的正常集体模式。
2013-05-20 cond-mat.quant-gas
Effect of mediated interactions on a Hubbard chain in mixed-dimensional fermionic cold atoms
冷原子实验现在可以实现不同成分在不同空间维度上移动的混合物。我们研究了一种费米子混合物，其中一个物种被约束为沿着一维晶格移动，嵌入在由另一种费米子填充的二维晶格中，并且所有裸露的相互作用都是接触相互作用。通过关注一维费米子，我们将这个问题映射到一个链上具有非局域相互作用的费米子模型上。有效相互作用是由二维费米子介导的，并且是吸引和阻滞的，其形式可以通过改变二维费米子的密度来改变。利用泛函重整化群，在弱耦合和绝热极限下，我们证明了一维费米子可以被控制在各种密度波、自旋单重态或三重态超导相.
2020-04-28 cond-mat.quant-gas
Who is the Lord of the Rings: Majorana, Dirac or Lifshitz? The Spin-Orbit-Zeeman Saga in Ultra-cold Fermions
讨论了自旋轨道、塞曼场和相互作用变化时，超冷费米子超流相动量空间零能激发环的出现。我们表明，包含环的节点具有非平凡的拓扑不变量的阶段，不同的拓扑相位之间的相变属于Lifshitz类。当穿越相界时，处于无隙相的无质量狄拉克费米子消失，在相界处产生零模马约拉纳费米子，然后在有隙相中变成有质量狄拉克费米子。我们通过激发光谱、光谱函数和动量分布等光谱性质对这些可调拓扑相变进行了表征。由于环的出现或消失导致动量空间的拓扑转变，我们得出结论，Lifshitz是环的主。
2011-12-30 cond-mat.quant-gas
Pomeranchuk cooling of the SU($2N$) ultra-cold fermions in optical lattices
本文用量子蒙特卡罗模拟研究了二维正方晶格中半满SU（2N）哈伯德模型的热力学性质，该方法不涉及费米子的“符号问题”.大量的超精细自旋成分增强了自旋涨落，这有助于Pomeranchuk冷却到与SU $(6)$的超交换能量标度相当的温度。各种数量，包括熵，电荷涨落，和自旋相关已被计算。
2013-06-04 cond-mat.quant-gas
Ferromagnetism of cold fermions loaded into a decorated square lattice
本文研究了填充在装饰正方形晶格中的两组分超冷费米子，它们由具有排斥相互作用和最近邻跳跃的哈伯德模型描述。本文将实空间动力学平均场论与数值重整化群方法相结合，讨论了由无色散带的存在引起的弱耦合区铁磁有序基态与强耦合区海森堡亚铁磁态的耦合关系.电平分裂和跳频不平衡的影响也得到了解决。
2010-04-26 cond-mat.quant-gas
Unconventional color superfluidity in ultra-cold fermions: Quintuplet pairing, quintuple point and pentacriticality
我们描述了超冷费米子中色超流的出现，色轨道和色翻转场将传统的单重配对s波系统转变为非传统的五重配对非s波超流。我们表明，相互作用，颜色轨道和颜色翻转字段的调整转换成一个明确的动量依赖张量序参量的动量无关的标量序参量。我们对所有非常规的超流相进行分类的准粒子激发谱在动量空间中的零点{ \it轨迹}，我们确定了几个Lifshitz型拓扑转变。此外，当相之间的边界被跨越，在压缩性的非解析性出现。我们发现了一个五元组点，这也是五临界的，四个无间隙的超流相收敛到一个完全有间隙的超流相。
2018-11-18 cond-mat.quant-gas
Pairing properties of cold fermions in the honeycomb lattice
用平均场方法研究了蜂窝状（类石墨烯）光晶格中具有吸引相互作用的超冷费米子的配对性质。我们强调，在谐波陷阱的存在下，在局部序参量的半填充（即无质量狄拉克费米子）周围的能带结构的线性色散关系的明确的签名，特别是在无论是不平衡的希望参数或不平衡的人口的情况下。它也可以在系统对外部扰动的响应中观察到，例如通过在调制光晶格深度时测量对破坏率。超出平均场水平，我们估计的临界温度的“冷凝”的预制对。
2011-12-06 cond-mat.quant-gas
Supersolid Phase of Cold Fermionic Polar Molecules in 2D Optical Lattices
研究了二维正方晶格中超冷费米子极性分子通过长程偶极-偶极相互作用和短程在位吸引相互作用相互作用的系统。发现系统中存在单态超流、电荷密度波和超固相。我们绘制了零温度相图，发现超固相是相当稳定的偶极-偶极相互作用，因此可以存在于一个大的区域的填充因子。研究了超固相随温度升高的熔化过程，绘制了系统在固定填充量下的有限温度相图，确定了实验中可能观察到超固相的参数区域。
2011-05-26 cond-mat.quant-gas
Ground-State Magnetization in Mixtures of a Few Ultra-Cold Fermions in One-Dimensional Traps
用精确对角化方法研究了束缚在一维阱中的几个自旋- $1/2$超冷费米子的基态性质。与以前的研究不同，它没有假设单个粒子的自旋投影是固定的。因此，自旋被视为一个额外的自由度和系统的全局磁化自发建立。根据陷阱的形状，粒子间的相互作用，和外部磁场，系统的相图确定。它表明，对于特定的限制，某些值的磁化不能达到的基态的系统。
2018-03-06 cond-mat.quant-gas
Interaction and filling-induced quantum anomalous Hall effect in ultra-cold neutral Bose-Fermi mixture on hexagonal lattice
研究了超冷中性玻色子和费米子在六角光晶格中的量子反常霍尔效应。在强相互作用极限下，一个费米子与玻色子或玻色子空穴的混合体形成复合费米子。这样的复合费米子已经在实验中成功产生[Nat. Phys.{ \bf 7}，642（2011）]。我们预测，这种复合费米子可以通过调节原子-原子相互作用或玻色子在混合物中的填充来实现量子反常霍尔效应。我们还讨论了六角光晶格上玻色-费米混合体中量子反常霍尔效应的相应实验特征。
2013-03-09 cond-mat.quant-gas
Chern number spectrum of ultra-cold fermions in optical lattices tuned independently via artificial magnetic, Zeeman and spin-orbit fields
本文讨论了方形光晶格中超冷费米子的陈数谱作为可独立调谐的人工磁场、塞曼场和自旋轨道场的函数。我们发现存在的拓扑量子相变诱导的塞曼和自旋轨道场，其中的总数量和手性的边缘状态的变化为固定的磁通量比，从而导致拓扑绝缘体阶段，这是不同于那些发现在零塞曼和自旋轨道场。我们构造了化学势与塞曼场或自旋-轨道耦合的相图，并用它们的拓扑不变量来表征所有绝缘相。最后，我们得到一个阶梯结构的填充因子与化学势的各种塞曼和自旋轨道场，显示存在不可压缩状态的合理填充因子来自广义丢番图方程。
2018-10-31 cond-mat.quant-gas
Dynamical properties of a few mass-imbalanced ultra-cold fermions confined in a double-well potential
通过考虑粒子总数最多为6个，对一维双势阱中质量不平衡的两分量费米子的精确么正动力学进行了全面的分析.通过精确对角化的同时质量之间的不平衡的味道和他们的相互作用的动力学的影响进行了审查。特别是，我们调查的占领动态的这种系统最初准备在实验上可访问的状态，其中相反的组件占据相反的井。此外，为了捕捉相互作用的作用，我们还检查的情况下，初始状态包含一个相反的自旋对本地化在一个选定的好。最后，为了评估在演化过程中产生的量子关联的数量，我们分析了组件之间的冯诺依曼纠缠熵的行为。
2020-06-01 cond-mat.quant-gas
Pressure, compressibility, and contact of the two-dimensional attractive Fermi gas
利用从头算格子方法，计算了具有吸引短程相互作用的均匀二维自旋1/2费米子的有限温度热力学。我们目前的结果的密度，压力，压缩性，和量子异常（即谭的接触）的温度和耦合强度的范围很广，专注于非极化的情况下。在我们的统计和系统的不确定性，我们的预测的密度状态方程的不同定量的预测由Luttinger-Ward理论在强耦合区域的参数空间，但在其他方面同意以及it. We还比较了我们的计算与二阶和三阶维里膨胀，它们是在低逸度制度非常好的协议。
2015-05-06 cond-mat.quant-gas hep-lat nucl-th
Enhanced compressibility due to repulsive interaction in the Harper model
本文研究了一维体系中排斥相互作用与几乎交错在位势之间的相互作用。具体来说，我们解决了哈珀模型的无自旋费米子与最近邻排斥，接近半填充。利用密度矩阵重整化群（DMRG），我们发现，与标准行为相比，系统变得更可压缩的排斥相互作用的增加。通过建立低能有效模型，利用平均场分析揭示了相互作用的影响：半填充附近的窄带密度与在位势反关联，而低占据带密度则跟随在位势并加强在位势，结果半填充附近的态被背景密度压缩，带变平坦，压缩性增加.
2013-11-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Spin-orbit coupled Fermi liquid theory of ultra-cold magnetic dipolar fermions
我们在最简单的两组分情况下研究了超冷磁偶极费米气体的费米液态，同时考虑了热力学不稳定性和集体激发。磁偶极相互作用在自旋-轨道同时转动下是不变的，但在自旋和轨道同时转动下都不是不变的。因此，相应的费米液体理论是内在的自旋-轨道耦合。这是磁偶极费米气体不同于电偶极费米气体的一个基本特征。朗道相互作用矩阵的计算和对角化的自旋-轨道耦合的总角动量J的分波通道。主要的热力学不稳定性在于铁磁性与铁磁序与J = 1+和自旋电流模式与J = 1-，其中+和-分别代表偶宇称和奇宇称，杂交的通道。一个奇异的传播集体模式被确定为自旋-轨道耦合的费米面振荡，其中费米面上的自旋分布表现出拓扑非平凡的刺猬配置。
2012-05-10 cond-mat.quant-gas
Driven-dissipative many-body pairing states for cold fermionic atoms in an optical lattice
讨论了在光晶格中通过耦合系统到库中诱导受控耗散过程来制备冷费米子原子多体态。基于结合泡利阻塞和相邻站点之间的相位锁定的机制，我们构建了一套完整的跳跃算子描述耦合到一个水库，导致耗散准备的费米子的配对状态与各种对称性的情况下，直接粒子间的相互作用。我们讨论了这些状态的唯一性，并证明了它与小规模的数值模拟。在后期的时间耗散动力学，我们确定了一个“耗散间隙”，坚持在热力学极限。这个差距意味着所有的多体观测值的指数收敛到他们的稳态值。然后，我们研究如何这些配对状态可以作为一个出发点，通过绝热状态的准备过程，也涉及到配对状态的父哈密顿量的费米-哈伯德哈密顿量的基态的准备。我们还提供了一个原理证明的例子来实现这些耗散过程和配对状态的父哈密顿量，基于Yb 171原子的光晶格势。
2012-05-02 cond-mat.quant-gas
Thermodynamics and static response of anomalous 1D fermions via quantum Monte Carlo in the worldline representation
在一维空间中的三种费米子系统与接触三体相互作用被称为显示的尺度异常。这种异常与两种费米子的二维系统相同。然而，这两个系统之间的确切关系仅限于二维情况下的两粒子扇区和一维情况下的三粒子扇区。在这里，我们实现了一个非微扰蒙特卡罗方法，基于世界线表示，计算热力学和静态响应的三种费米子在1D中，从而解决多体部门的问题。我们确定的能量，密度和压力的状态方程，并在很宽的温度范围和耦合强度的可压缩性和磁化率。我们比较我们的结果与三阶维里展开。
2020-03-03 cond-mat.quant-gas
Possible quantum phase-manipulation of a two-leg ladder in mixed-dimensional fermionic cold atoms
近年来，混合维冷原子系统的实现引起了实验学家和理论家的广泛关注。在这些系统中可以设计不同的有效相互作用和新的相关量子多体相，其中不同的相可以通过外部参数进行调节。本文研究了两种费米原子的混合物：一种原子处于两个超精细态，并被限制在一个两腿的梯子中运动，与一个在位相互作用相互作用，另一种原子在一个包含两腿梯子的二维正方形晶格中自由运动。这两种原子通过梯子上的原位相互作用相互作用。在弱物种间相互作用的限制下，二维气体可以被整合出来，导致有效的长程介导的相互作用在阶梯中，由现场物种间相互作用产生。结果表明，介导相互作用的形式可以由二维气体的密度控制，并且在经过重整化群变换后，介导相互作用增强了两支梯中的电荷密度波不稳定性.用各种实验可控量参数化相图，讨论了在这个混合维费米子冷原子系统中，宏观量子多体相的两条腿阶梯的可能调谐.
2013-01-23 cond-mat.quant-gas
Majorana Fermions in Equilibrium and Driven Cold Atom Quantum Wires
我们介绍了一种新的方法来创建和检测马约拉纳费米子使用光学捕获的一维费米子原子。在我们提出的装置中，两个原子的内部状态通过光学拉曼跃迁耦合-同时诱导有效的自旋轨道相互作用和磁场-而背景分子BEC云产生的s波配对的原子。由此产生的冷原子量子线支持马约拉纳费米子在拓扑平凡和非平凡区域之间的相位边界，以及'Floquet马约拉纳费米子'时，系统被周期性地驱动。我们分析实验参数，检测方案，和各种缺陷。
2011-03-02 cond-mat.quant-gas quant-ph
Antiferromagnetic Heisenberg Spin Chain of a Few Cold Atoms in a One-Dimensional Trap
我们报告的确定性制备的反铁磁海森堡自旋链组成的四个费米子原子在一维陷阱。这些链通过两个自旋分量之间的强排斥相互作用而稳定，而不需要外部周期势。我们独立的特征链的自旋配置通过测量在陷阱中的最外层粒子的自旋取向，并通过投影的空间波函数的一个自旋组件上的单粒子陷阱水平。我们的结果与费米子化粒子的自旋链模型和完全少费米子系统的数值精确对角化结果吻合得很好。
2015-11-20 cond-mat.quant-gas
Observation of collective atomic recoil motion in a momentum-squeezed, ultra-cold, degenerate fermion gas
我们证明了明确的集体原子反冲运动在稀释，动量压缩，超冷简并费米子气体绕过泡利阻塞的影响。虽然由于量子气体服从费米-狄拉克统计，玻色子激发的增益必然不存在，但来自底层波混合过程的集体原子反冲运动是清晰可见的。在适当偏振的单个泵浦脉冲下，我们观察到两个相互垂直的混频过程同时发生。我们的实验还表明，在玻色-爱因斯坦凝聚体中观察到的红-蓝泵浦失谐不对称性在费米子中不发生。
2010-06-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Simulating artificial one-dimensional physics with ultra-cold fermionic atoms: three exemplary themes
二十多年来，超冷原子系统已经形成了一个几乎完美的舞台，用于模拟不同的量子多体现象，并揭示其不明显且往往违反直觉的特征。由于对不同参数的极其精确的可控性，它们能够捕获不同的量子特性，这些特性以前只被认为是理论上的好奇心。在这里，我们从三个主观选择的趋势，目前正在积极的实验验证的角度来探讨好奇的一维量子世界的费米子的当前实验进展：（i）吸引相互作用的费米子混合物中的非常规配对，（ii）费米子系统受到人工自旋轨道耦合，（iii）费米子气体的原子具有高SU（N）对称性的内部状态。
2020-06-06 cond-mat.quant-gas quant-ph
Parity violating superfluidity in ultra-cold fermions under the influence of artificial non-Abelian gauge fields
本文讨论了在非阿贝尔规范场和交叉塞曼场作用下宇称违反费米超流体的产生。我们重点讨论了在超冷原子中已经实现的具有相等Rashba和Dresselhaus（ERD）强度的自旋轨道耦合，同时也讨论了Rashba和Dresselhaus（RD）任意混合以及Rashba单独（RO）自旋轨道耦合的情况.为了说明宇称破坏的出现在超流体中，我们首先分析了正常状态下的激发谱，并表明，广义螺旋带不具有反转对称性的动量空间时，交叉塞曼场的存在。这也反映在超流相，其中广义螺旋度基中的序参量张量违反宇称。然而，在广义螺旋基的单重态和三重态通道中的配对场仍然分别是奇偶偶和奇偶奇的。宇称违反进一步反映在基态属性，如自旋分辨的动量分布，并在激发属性，如自旋相关的光谱函数和密度的状态。
2013-01-07 cond-mat.quant-gas
Spin dynamics of cold fermions with synthetic spin-orbit coupling
我们考虑自旋弛豫动力学在冷费米气体与纯规范自旋轨道耦合对应于最近的实验。我们表明，这样的实验可以提供一个直接访问的碰撞自旋阻力率，并建立条件的观察自旋阻力效应。在最近的实验中发现，动力学主要是弹道导致新的制度的可逆自旋弛豫过程。
2013-02-08 cond-mat.quant-gas quant-ph
Experimentally accessible invariants encoded in interparticle correlations of harmonically trapped ultra-cold few-fermion mixtures
在质心框架下研究了一维谐振势阱中的双味混合超冷费米子系统。我们提出了一个数值方法，获得能量谱在这个框架中的任意质量比的费米子物种。我们确定了一个特定的不变量编码的多体相关性，使人们能够确定本征态的哈密顿量和标签的质心的激发。该工具可能是特别有用的实验分析粒子间的相互作用，不影响质心激发的谐波势。
2017-12-14 cond-mat.quant-gas quant-ph
Density-induced geometric frustration of ultra-cold bosons in optical lattices
密度依赖的规范场可以引起密度诱导的几何挫挫，导致密度调制和挫挫之间的非平凡的相互作用，我们说明的特定情况下的超冷玻色子的锯齿形光晶格与密度依赖的跳跃。我们表明，密度引起的挫折导致在丰富的景观的量子相，包括莫特和键序绝缘体，两组分超流体，手性超流体，和部分配对超流体。我们还表明，密度相关的跳跃的结果在一个有效的排斥或吸引的相互作用，对于后者的情况下，真空可能会不稳定，导致一个强大的压缩性。最后，我们讨论了如何预测的相位可以通过实验观察到，并在飞行时间测量其特征签名的动量分布。
2015-12-03 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Creation, manipulation and detection of Majorana fermions with cold atoms in optical lattice
提出了一个模拟一维光晶格中冷原子横场伊辛模型的实验方案。马约拉纳费米子在拓扑相位的光晶格段的末端产生。通过控制寻址激光器，人们可以移动，融合和编织它们。我们还表明，非阿贝尔编织统计的马约拉纳费米子可以明确地证明，通过两个编织操作的建设和区分所产生的两个输出正交集体自旋状态。该方案的一个很好的特点是，由集体自旋态提供的强荧光可以在实验中很容易地检测到。
2012-04-18 cond-mat.quant-gas quant-ph
Angular Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov superfluid due to self-one-dimensionalization in imbalanced cold fermion gases
本文研究了布居不平衡费米子气体中旋转对称性自发破缺的有角Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov（FFLO）态。基于Bogoliubov-de Gennes（BdG）方程，研究了T=0附近的超流气体。我们发现，角向FFLO态在环形阱中是稳定的，而在谐波阱中不是。基于超流气体的自一维化，讨论了角向FFLO态的形成机制。
2009-12-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Coboson many-body formalism for cold atom dimers with attraction between different fermion species only
与库仑势作用于所有半导体载流子之间不同，BCS超导体和冷原子气体通常使用的势只作用于不同的费米子物种之间，这些物种的自旋或超精细指数不同。我们在这里发展的coboson形式主义的证据表明，这种复合玻色子只通过费米子交换相互作用，从而呈现的湿婆图的结构，可视化他们的多体效应要简单得多。一个可分离的潜在的是用来获得分析结果的$N$ -coboson归一化因子和$N$ -coboson基态能量内的玻恩近似，在玻恩二聚体-二聚体散射长度。这种形式主义通过一种新的视角，为研究复杂的多体效应（如玻色-爱因斯坦凝聚）开辟了道路。
2015-10-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Competing superconducting instabilities in the one-dimensional p-band degenerate cold fermionic system
用解析和数值方法绘制了一维光晶格中$p$ -轨道双组分费米子系统的零温相图。结果表明，$p$带模型远离半填充主机各种竞争超导相的吸引力和排斥力的相互作用。在四分之一填充，我们分析了可能形成的不可压缩的莫特阶段，特别是排斥相互作用，我们发现发生的莫特过渡与形成完全带隙的键序波。
2015-08-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Ultra-cold fermions in real or fictitious magnetic fields: The BCS-BEC evolution and the type-I--type-II transition
我们研究了在虚拟磁场存在下的超冷中性费米子超流体，以及在真实磁场存在下的带电费米子超流体。荷电费米子超流体经历了从I型到II型的相变，随着Abrikosov涡格的出现，超流体的磁性质从没有涡的完全反磁体转变为部分反磁体.通过改变散射参数（相互作用），在密度一定的情况下，实现了从I型到II型超流性的转变。我们还发现，中性费米子超流体，如$^6$ Li和$^{40}$ K是极端的II型超流体，他们是更强大的虚拟磁场的BCS-BEC交叉区域附近的么正性，其中的临界虚拟磁场达到最大值作为散射参数（相互作用）的函数的渗透。
2010-10-22 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Phase diagram of one-dimensional earth-alkaline cold fermionic atoms
用低能近似和密度矩阵重整化群方法研究了一维碱土金属费米子原子与镱171原子的相图。对于无公度填充，四个无带隙相位与自旋间隙被发现，并包括两个超导不稳定性和两个共存的键和电荷密度波不稳定性。在半满的情况下，七莫特绝缘阶段出现的出现与四个非退化阶段与异国情调的隐藏排序。
2010-12-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Revealing Majorana Fermion states in a superfluid of cold atoms subject to a harmonic potential
本文研究了自旋轨道耦合和附加谐振子势作用下冷原子s波超流体中的Majorana费米子态。超流边界是由一个谐波势阱诱导的。基于自洽的Bogoliubov-de Gennes方程，数值计算了两个局域分离的Majorana费米子态。计算了局域态密度，通过局域态密度可以从实验上反映出Majorana激发的特征。
2012-08-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Tuning long-range fermion-mediated interactions in cold-atom quantum simulators
在冷原子量子模拟器中设计长程相互作用可以导致奇异的量子多体行为。超冷原子混合物中的费米子原子可以充当介体，产生以费米子气体的维度和密度为特征的长程RKKY型相互作用。在这里，我们提出了几个调谐旋钮，在当前的实验平台上，允许进一步控制介导的相互作用的范围和形状，扩展现有的量子模拟工具箱。特别是，我们包括一个额外的光晶格的费米子介质，以及各向异性陷阱，以改变其维数在一个连续的方式。这使我们能够在幂律和指数衰减之间进行插值，为相互作用范围引入有效的截止值，并在不同距离处调整相对相互作用强度。最后，我们展示了我们的方法如何允许调查沮丧的制度，以前无法访问，在那里出现的手性保护的拓扑相以及手性自旋液体。
2022-03-31 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dynamical crossover between the infinite-volume and empty-lattice limits of ultra-cold fermions in 1D optical lattices
与典型的凝聚态系统不同，装载到光晶格中的超冷原子允许单独控制粒子数量和系统大小。因此，有两个不同的“热力学”限制，可以定义为这些系统：i）“无限体积限制”在恒定的有限密度，和ii）“空晶格限制”在恒定的粒子数。为了探讨这两个限制和它们的交叉之间的差异，我们考虑一个部分占据的晶格和研究的非相互作用的费米子和费米子相互作用的平均场水平到未占区域的运输。在无限体积极限下，出现有限稳态电流。另一方面，在空晶格极限中，不存在有限的稳态电流。通过改变初始填充，我们找到了两个极限之间的平滑交叉。我们的预测可以使用现有的实验工具进行验证，并证明了孤立的小系统，如超冷原子和传统的凝聚态系统之间的根本区别。
2012-06-18 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Haldane charge conjecture in one-dimensional multicomponent fermionic cold atoms
对一维光晶格中2N分量费米子冷原子的自旋-单重态电荷模提出了一个Haldman猜想。通过低能量的方法和DMRG计算，我们显示了出现的无隙和有隙的阶段取决于奇偶性的$N$吸引力的相互作用在半填充。自旋为1的海森堡链的Halfton相的类似物是稳定的N=2与非局域弦电荷关联，和赝自旋1/2的边缘状态。这种偶奇行为的核心是自旋单重态赝自旋$N/2$算符的存在，它控制着吸引相互作用模型的低能性质，并产生了Haldom物理。
2010-01-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Double occupancy as a universal probe for antiferromagnetic correlations and entropy in cold fermions on optical lattices
我们验证了双占据D中反铁磁（AF）相关性的签名[Gorelik等人，PRL 105，065301（2010）]，并在维度d= 2、3中使用直接量子蒙特卡罗和在维度d=1中使用Bethe Anchorin来研究它们的维度依赖性。我们发现定量协议与动力学平均场论（DMFT）在立方的情况下，定性协议下降到d=1。作为熵s=S/（Nk_B）的函数，D关于d几乎是普适的;如DMFT所预测的，在强耦合下，D（s）的最小值接近s=log（2）。长程序似乎与目前在冷费米子中寻找AF签名几乎无关。因此，实验者不需要达到s<log（2）/2，而应该考虑更低的维度，因为AF效应更大。
2011-05-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Interaction-Driven Topological Insulator in Fermionic Cold Atoms on an Optical Lattice: A Design with a Density Functional Formalism
我们设计了一种光晶格中费米子冷原子的相互作用驱动的拓扑绝缘体，即我们提出了能否在连续空间中实现由原子间相互作用引起的自发对称性破缺成为拓扑Chern绝缘体的问题.这种状态，有时被称为“拓扑莫特绝缘体“，尚未在固态系统中实现，因为这需要在紧束缚模型中，在小的现场相互作用之上的大的场外相互作用。在这里，我们克服了困难，通过引入一个自旋相关的潜力，在$A$和$B$亚晶格中的费米子的自旋选择性占领使现场相互作用的保利禁止，而相当大的站点间的相互作用是通过一个浅的光学潜力与相邻的Wannier轨道之间的大重叠。这使得系统远离紧束缚模型，所以我们采用冷原子的密度泛函理论，在这里扩展到容纳非共线自旋结构出现在拓扑制度，定量地证明相变的拓扑莫特绝缘体。
2015-07-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Tunable nanomagnetism in moderately cold fermions on optical lattices
在真实固体中不可避免的局部缺陷可以在（一般无缺陷的）冷原子系统中模拟，例如，通过修改光晶格。我们使用数值精确的量子蒙特卡罗模拟研究了正方形晶格上的哈伯德模型，该模型包含单个杂质、相邻杂质对或杂质线。在所有情况下，“杂质”网站上的相关性增强较大的现场相互作用或减少耦合到环境。我们发现高度非平凡的磁相关，这在高温下持续存在，应该是在冷原子系统与目前的实验技术。随着冷却技术的改进，这些特征可以在均匀极限下实现一般的量子反铁磁性。更一般地，在量子秤平衡设置中，可以使用不同关联函数之间的可调交叉点作为鲁棒温度计。
2014-06-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Symmetry-protected topological phases of alkaline-earth cold fermionic atoms in one dimension
研究了自旋为I的一维碱土冷费米子原子在半填充时的保序拓扑相的存在性。在这方面，需要一些轨道自由度。它们可以通过考虑碱土原子的亚稳态激发态或光晶格的p带来引入。使用互补技术，我们表明，SU（2）Haldrons拓扑相位稳定从这些轨道自由度。在这些相位之上，我们发现了拓扑相位的出现与扩大SU（2 I +1）对称性，这只取决于核自旋自由度。后者阶段的主要物理性质进一步研究使用矩阵产品状态的方法。一方面，我们发现当I=1/2，5/2，9/2，…时，这些相是对称性保护的拓扑相，这与镱和锶冷费米子直接相关。另一方面，对于I（=半奇整数）的其他值，这些拓扑相位仅在精确SU（2 I +1）对称性的存在下才稳定。
2013-05-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Mott transitions in ternary flavor mixtures of ultracold fermions on optical lattices
研究了光晶格中超冷费米子原子在等排斥在位相互作用U>0的情况下的三元味混合物。利用多重网格Hirsch-Fye量子蒙特卡罗模拟，在动力学平均场论中精确地数值求解了相应的SU（3）不变量哈伯德模型。我们在低温下建立了接近整数填充的Mott转变，并表明压缩性和对占有率中的相关签名持续到高温，即，应该可以进行实验。此外，我们提出的光谱功能和讨论的性质的“半压缩”状态观察到大U近半填充。
2009-11-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Universal Tomonaga-Luttinger liquid phases in one-dimensional strongly attractive SU(N) fermionic cold atoms
本文导出了一组简单的代数方程组，用于求解具有扩大SU（N）自旋对称性和塞曼分裂的一维多分量强吸引费米子原子的精确低温热力学。由此确定了通用的多组分Tomonaga-Luttinger液相（TLL）。对于线性塞曼分裂，在低温下的无带隙相的物理属于一个两个组件的不对称TLL对应于自旋中性N-原子复合物和自旋-（N-1）/2单原子的普适类。该状态方程也为研究一维N组分费米气体布居数不平衡系统中的多组分TLL相提供了理论依据。
2009-12-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Fourth- and fifth-order virial expansion of harmonically trapped fermions at unitarity
通过将我们的自动代数方法从齐次空间推广到谐波囚禁系统，我们计算了束缚在各向同性谐波势中的普适自旋为1/2的费米子在幺正极限下的四阶和五阶维里系数。我们目前的结果，所述系数作为捕获频率（或等效地，温度）的函数，这与以前的Monte Carlo计算（仅在四阶可用），以及与我们以前的估计在未捕获的限制（高温，低频率）相媲美。我们使用我们的维里膨胀的估计，再加上remation技术，计算的压缩性和自旋磁化率。
2021-04-29 cond-mat.quant-gas nucl-th
Phase diagrams of one-dimensional half-filled two-orbital SU(N) cold fermions systems
研究了碱土金属冷费米子原子加载到一维光晶格中的奇异SU（N）保序拓扑相的可能实现。本文对标准SU（N）费米-哈伯德模型的双轨道推广进行了深入的研究。使用国家的最先进的分析和数值计算技术，我们绘制出零温度相图在半填充，并确定几个莫特绝缘相。虽然它们中的一些是相当传统的（非简并，电荷密度波或自旋Peierls像），我们也确定，偶数N，两种不同类型的SPT阶段：一个轨道的Haldom阶段，类似于自旋N/2 Haldom阶段，和拓扑SU（N）阶段，我们充分表征其纠缠特性。我们还提出了一套非局部序参量的特征SU（N）拓扑相位在这里找到。
2015-03-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
In Situ Thermometry of Fermionic Cold-Atom Quantum Wires
我们研究了具有可调横模布居和单线分辨率的费米冷原子量子线系综。从原位密度分布，我们确定的温度的原子线在弱相互作用的限制和重建潜在的景观。通过改变原子数和温度，我们控制了横模的占据，并研究了一维-三维交叉。在1D极限，我们观察到的约化温度$T/T_{F}$增加几乎恒定的熵每粒子$S/N k_{B}$。原位探测单个原子线的能力为定量研究强相互作用的一维费米气体的平衡和输运性质铺平了道路。
2021-09-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
When are two fermions a simple boson? New Gross-Pitaevskii actions for cold Fermi condensates
冷费米气体的BEC区域的特征是耦合原子（二聚体），表面上看起来像基本玻色子。我们研究如何简单的玻色子，他们真的是，首先，在Bogoliubov近似和进一步，通过新的行动BEC制度中，二聚体的耦合Gross-Pitaevskii领域。我们发现身份的Bogoliubov近似在深BEC制度的水平，允许一个简单的Gross-Pitaevskii描述。当我们走向BCS制度时，这很快就失败了。然而，即使在深BEC制度有一个内在的差异，如果我们超越Bogoliubov近似。为了证明这一点，我们构造涡旋解。
2018-03-31 cond-mat.quant-gas quant-ph
FFLO or Majorana superfluids: The fate of fermionic cold atoms in spin-orbit coupled optical lattices
最近在实验上实现了超冷原子的自旋轨道耦合，为探索新的量子物质开辟了一条全新的途径。在实验中，SOC是同时实施与塞曼场。这样的自旋轨道耦合费米气体被预测支持马约拉纳费米子与非阿贝尔交换统计在一维（1D）。然而，正如最近的理论和实验所示，一维自旋不平衡费米气体，塞曼场可以导致长期寻求的富尔德-费雷尔-拉金-奥夫钦尼科夫（FFLO）超流体与非零动量库珀配对，在马约拉纳超流体的零动量配对。因此，一个自然的问题是，FFLO或马约拉纳超流体哪一相将在存在大塞曼场的自旋轨道耦合费米气体中生存。本文通过研究一维（准一维）自旋-轨道耦合费米冷原子光晶格的平均场量子相位来解决这个问题。
2013-07-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con quant-ph
The Symplectic Fermi Liquid and its realization in cold atomic systems
本文研究了具有大自旋和SP（N）对称性的费米子相互作用系统。我们通过分析每种情况下的守恒量和动力学，将它们的行为与SU（N）对称性的情况进行对比。我们还发展了具有SP（N）对称性的费米子的费米液体理论。我们发现，在相互作用的存在下，有效质量和逆压缩性总是增强，并且在不同的参数制度中，增强的N依赖性是定性不同的。威尔逊比可以增强，表明系统可以更接近磁不稳定性，与SU（N）方案相反。最后，我们讨论了冷原子中SP（N）对称性的实验途径以及在这些系统中实现高维物理的可能性。
2017-05-11 cond-mat.other cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Dynamical self-stabilization of the Mott insulator: Time evolution of the density and entanglement entropy of out-of-equilibrium cold fermion gases
通过计算超冷费米子原子气体从光阱中释放时的时空分辨密度和熵分布，数值研究了非平衡莫特绝缘体的时间演化.对于绝热，温和和突然关闭的捕获电位，的莫特绝缘体的平衡动力学被发现是深刻的带绝缘体和金属相的不同，显示出自诱导的稳定性，是强大的密度，系统的大小和相互作用强度的范围内。纠缠熵和相变之间的联系，已知的平衡的情况下，被发现扩展到平衡制度。最后分析了系统的长期行为与热化极限之间的关系。
2011-02-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Strong Boundary and Trap Potential Effects on Emergent Physics in Ultra-Cold Fermionic Gases
本研究利用实空间截断单位泛函重整化群，系统研究了边界和陷阱势对二维Hubbard模型超导相的影响，发现实验需更低温度且系统尺寸和陷阱势形状对模拟涌现物质相至关重要。
2021-04-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Bosonic and fermionic transport phenomena of ultra-cold atoms in 1D optical lattices
使用运输的微正则图片-一个框架，非常适合于描述封闭的量子系统，如超冷原子实验的动力学-我们表明，非相互作用的费米子和玻色子的确切动力学表现出非常不同的运输性能时，该系统是通过从一半的晶格中删除粒子的平衡。我们发现，费米子迅速发展一个有限的准稳态电流让人想起在纳米系统中的电子输运。这个结果是稳健的-它发生在有或没有谐波限制势和零或有限的温度。相反，零温度玻色子电流表现出强烈的振荡行为，仅在热力学极限下衰减到零电流的稳态。这些差异出现在最引人注目的不同的粒子数波动的一半的晶格自旋统计的结果。这些预测可以很容易地通过实验验证。
2012-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
