Supersolidity in Optically Trapped Polariton Condensates
本文提出在环形光诱导势阱中的激子-极化激元超流体内实现超固态，通过正常激子组分介导的有效吸引相互作用形成自发空间有序相，并用平均场理论、数值模拟及零能Nambu-Goldstone模式实验证据加以验证。
2025-07-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Novel Mechanism of Supersolid of Ultracold Polar Molecules in Optical Lattices
本文研究了具有偶极-偶极相互作用的硬核Bose-哈伯德模型棋盘超固体。这种超固体与晶格模型中发现的所有其他超固体不同，因为晶体中不存在可供杂质或空位自由跳跃的超流路径。通过聚焦于晶体之间的排斥作用，我们揭示了偶极-偶极相互作用的长程尾具有增加畴壁形成的能量成本的作用。这种效应通过缺陷的二级跳跃过程产生超固体。我们还进行了精确的量子蒙特卡罗模拟，观察到玻色子动量分布中的一种新的双峰结构，这是超固体的一个明显证据。这可以通过光晶格系统中的飞行时间实验来测量。
2011-06-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Self-bound supersolid stripe phase in binary Bose-Einstein condensates
超固体性--超流性与晶体或无定形密度变化的共存--自从提出猜想以来就一直受到热烈的争论。虽然最初的焦点是氦-4，但最近的实验发现了超冷偶极量子气体中的超固体。在这里，我们提出了一个新的自约束超固相的玻色气体与短程相互作用的二元混合物，利用非平凡的自旋轨道耦合的属性。我们发现，一个一级相变从一个自约束的超固态条纹相的玻色气体的零最小液滴状态发生的Rabi耦合强度的函数。这些阶段的特点是使用的动量分布，横向自旋极化和超流分数。在一个分析框架中估计了过渡的临界点。预测的密度调制超固体条纹和零最小液滴相应该是实验观察到的二元混合物的$^{39}$ K与自旋轨道耦合。
2020-01-14 cond-mat.quant-gas
Generic First-Order vs. Continuous Quantum Nucleation of Supersolidity
分析了三角晶格上玻色子超流基态的超固态有序成核。虽然在这个系统中的相分离的超固体的稳定性，现在已经很好地建立了最近的邻居和远程偶极相互作用，相关的超冷极性分子的二维阵列，在这里，我们直接解决的性质的超流到超固体过渡。基于对称性参数和量子蒙特卡罗模拟，我们得出结论，这种量子相变驱动一阶超过线的粒子-空穴对称性。沿着这条线，过渡是连续的，其缩放行为与三维（3D）XY普适类一致。我们将这一发现与三维Z6时钟模型描述的固体序参量场的放大对称性。然而，在一般情况下，对称性降低到3D Z3时钟模型的对称性，这反映了三角晶格上的一般超流到超固体量子相变的一阶性质。
2011-05-09 cond-mat.quant-gas
Emerging supersolidity from a polariton condensate in a photonic crystal waveguide
本文在低损耗拓扑连续域束缚态的激子–极化激元凝聚体中实验实现非平衡超固相，并测得密度调制、局域相干性及多模激发潜力。
2024-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Supersolid-like solitons in spin-orbit coupled spin-2 condensate
通过求解一个平均场模型，研究了准二维自旋轨道（SO）耦合自旋2凝聚体在铁磁相、循环相和反铁磁相的定态中出现的类超固体晶体结构，不同强度的SO耦合和原子间相互作用的相互作用在涌现解中产生了各种非平凡的密度模式.对于小SO耦合强度$γ$（$γ\approx 0.5$），对于极性、循环和弱铁磁相互作用，基态是一个轴对称的多环孤子，而对于强铁磁相互作用，基态是一个圆非对称孤子。条纹相也可以作为极性和环状相互作用的基态出现。对于中等的SO耦合强度（$γ\approx 1$），除了这些孤子，可以有一个准简并三角晶格孤子在所有的磁相位。进一步增加SO耦合强度（$γ\gtrapprox 4$），出现正方晶格和超条纹孤子的准简并态。所有这些孤子的出现可以从单粒子哈密顿量的解的研究中推断出来。
2022-01-19 cond-mat.quant-gas
Observation of a supersolid phase in a spin-orbit coupled exciton-polariton Bose-Einstein condensate at room temperature
University of Warsaw（华沙大学）；Université Clermont Auvergne, Clermont Auvergne INP, CNRS, Institut Pascal（克莱蒙奥弗涅大学，克莱蒙奥弗涅理工学院，法国国家科学研究中心，帕斯卡尔研究所）；IBM Research Europe – Zurich（IBM欧洲苏黎世研究中心）；Bergische Universität（伯格大学）；University of Southampton（南安普顿大学）；Military University of Technology（军事技术大学）；Institut Universitaire de France (IUF)（法兰西高等研究院）
本研究在室温下通过新型光学微腔实现了光子流体的超固体性，展示了超流行为和密度条纹的随机分布，以及涡旋的随机出现。
2025-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Mesoscopic supersolid of dipoles in a trap
本文研究了一个被简谐势囚禁的间接偶极玻色子介观系统。该系统具有许多物理实现，包括偶极激子、大偶极矩原子、极性分子、非均匀电场中的里德伯原子等。我们进行了扩散蒙特卡罗模拟，以确定在零温度下的二维被困偶极子系统的量子特性。在无量纲单位的系统描述的两个控制参数，即粒子的数量和粒子间相互作用的强度。我们已经证明，当粒子间的相互作用足够强时，就会形成介观晶体。随着相互作用强度的降低，发生多阶段熔融。使用自然轨道分析测试了系统中的非对角阶。我们发现，即使在强相互作用的情况下，系统也可能是玻色凝聚的。存在一组参数，对于这些参数，形成空间有序结构，同时玻色凝聚粒子的分数不为零。这可能被认为是介观超固体的实现。
2011-05-20 cond-mat.quant-gas
Exploring molecular supersolidity via exact and mean-field theories: single microwave shielding
Lund University（隆德大学）
本文通过扩展Gross-Pitaevskii框架研究单微波屏蔽下的超冷极性分子，发现椭圆偏振可调控超流性与超固态转变，为低熵制备分子超固态提供新途径。
2025-10-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Supersolid dipolar phases in planar geometry: effects of tilted polarization
该研究探究平面几何中偶极Bose-Einstein凝聚体的倾斜极化效应，发现面内极化分量将相图的单临界点转为三条临界线，引发相结构轴向形变和超流性各向异性，为相关实验与理论研究提供新方向。
2025-01-16 cond-mat.other cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Vortex properties in the extended supersolid phase of dipolar Bose-Einstein condensates
本文以$^{164}$ Dy原子为模型，研究了零温下偶极玻色-爱因斯坦凝聚体超固相中单量子化线性涡旋的性质。该系统在$x-y$平面内扩展，并在偏振方向$z$上被谐波陷阱限制。我们的研究是基于广义Gross-Pitaevskii方程。我们的基态的系统的空间秩序和超流分数和比较的性质的一个单一的涡旋和涡旋偶极子在超流相（SFP）和超固相（SSP）。与SFP中的旋涡不同，SFP中的旋涡在超流体中自由移动，SSP中的旋涡位于间隙部位，并且不能自由移动。我们计算了从一个平衡点到另一个平衡点运动的能垒。事实上，涡是提交给一个周期性的潜力有一个戏剧性的影响，由两个反向旋转的平行涡的涡偶极子的动力学;而不是刚性平移的SFP，涡和反涡的做法，通过一系列的跳跃从一个网站到另一个，直到他们在很短的时间内湮灭，他们的能量被转移到散装激发。
2021-03-16 cond-mat.quant-gas
Supersolid and charge density-wave states from anisotropic interaction in an optical lattice
我们证明了磁性原子或极性分子间偶极相互作用的各向异性可以稳定光晶格中的新量子相。利用基于张量网络算法的可控数值方法，计算了二维正方形格子--一个具有吸引相互作用和排斥相互作用的硬核玻色子各向异性哈伯德模型的有效哈密顿量的相图.除了传统的超流态和莫特绝缘体态外，我们还发现了条纹态和棋盘状态的电荷密度波态，以及连接超流态和条纹固态的超固相。向超固相的转变具有不同于软核玻色哈伯德模型的机制。
2010-05-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Twisted superfluid and supersolid phases of triplons in bilayer honeycomb magnets
我们证明了双层海森堡反铁磁体中的低位三重子激发为实现最近报道的光晶格中双组分超冷原子凝聚体的扭曲超流和超固相的磁性类似物提供了一个有前途的途径。使用集团Gutzwiller平均场论，我们建立了Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用，这是常见的在许多量子磁体，稳定这些阶段在磁系统中，相反，对跳跃过程是必要的超冷原子。转变为扭曲的超流体和扭曲的超固相的临界值取决于（受挫）层间相互作用的强度，可以通过施加外部压力和/或层之间的剪切力来调整。此外，我们表明，通过耦合到定制的圆偏振光的强度可以可控地变化。我们的研究结果为在实际量子磁体中寻找三重子的扭曲超流和超固相提供了重要的指导。
2021-09-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Tuneable defect interactions and supersolidity in dipolar quantum gases on a lattice potential
自组装晶体中的点缺陷，如空位和杂质，相互吸引并形成稳定的团簇。这导致在低温下完美晶体结构和缺陷聚集体之间的相分离。我们提出了一种方法，允许一个调谐点缺陷之间的有效相互作用，从吸引力排斥的外部周期性字段的装置。在量子体系中，这允许人们设计强相关的多体相位。我们考虑了二维弱光晶格中基态极性分子和强磁性原子的弱束缚分子的偶极量子气体，讨论了微观机制。通过调整晶格深度，缺陷相互作用变成排斥，这使我们能够确定性地设计一个新的超固相在连续极限。
2015-12-02 cond-mat.quant-gas quant-ph
Density-wave-type supersolid of two-dimensional tilted dipolar bosons
本研究预测二维倾斜偶极玻色子气体在零温下存在稳定的密度波型超固态相，该相表现为条纹、弹性、玻色-爱因斯坦凝聚与超流性共存，并发现随倾角增大相变类型从一阶变为二阶。
2023-12-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum phase transition of cold atoms in the bilayer hexagonal optical lattices
提出了一个研究双层六角光晶格中冷原子量子相变的方案。用量子蒙特卡罗方法计算了包含反铁磁体、固体、超流体、全极化态和超固体的基态相图。我们发现在适当的参数空间中存在一个超固体，其中对角长程序与非对角长程序共存。我们证明了双层光晶格可以通过耦合两个单层光晶格来实现，并给出了在实际实验中观察这些新现象的实验方案。
2013-05-28 cond-mat.quant-gas
Commensurate supersolids and re-entrant transitions in an extended Bose-Hubbard ladder
本文用密度矩阵重整化群研究扩展Bose-Hubbard梯子的基态，发现公度超固体及两类Luttinger参数分类，并揭示在位和最近邻相互作用驱动的重入相变、Haldane弦序消失现象，提出偶极原子和Rydberg混合原子实验平台。
2024-08-07 cond-mat.quant-gas quant-ph
Polar molecules in frustrated triangular ladders
几何阻挫晶格中的极性分子可能导致非常丰富的量子相景观，这是由于阻挫与两体和可能的三体间相互作用之间的非平凡相互作用。在本文中，我们说明了这一有趣的物理的情况下，硬核极性分子挫折三角形阶梯。而相称的晶格填充导致间隙相键序和/或密度波序，在无公度填充，我们发现手性，两个组件，和对超流体。我们还表明，值得注意的是，在挫折晶格中的极性分子允许，第一次我们的知识，键序超固体的观察。
2015-04-14 cond-mat.quant-gas
Quantum quench dynamics of tilted dipolar bosons in 2D optical lattices
利用含时Gutzwiller方法研究了二维正方形光晶格中偶极玻色子的猝灭动力学。该系统表现出不同的密度顺序，如棋盘和条纹图案，取决于偶极子的偏振角。我们对从条纹密度波到条纹超固体相变的跳跃参数进行了猝灭，得到了关联长度和拓扑涡旋密度随猝灭率的标度律.结果令人想起Kibble-Zurek机制（KZM）。我们还研究了从条纹状超固相到棋盘状超固相的动力学，通过淬灭偶极倾斜角$θ$得到。这是一个一级结构量子相变，我们从KZM的角度研究了非平衡动力学。特别地，我们发现棋盘形有序畴的数目与猝灭率服从幂律比例关系。这表明KZM对该一阶量子相变的适用性。
2021-06-21 cond-mat.quant-gas
Spin Superfluidity versus Solidity of Ultracold Polar Molecules
我们提出了一种通过超冷极性分子在光晶格中制造量子磁体的技术，并探讨了其自旋超流性和固体性之间的奇异相互作用。分子基态和第一激发转动态通过线性极化微波场共振耦合。自旋向上（自旋向下）态由分子沿（逆）耦合场的电偶极矩旋转态来表示。通过控制晶格方向和耦合场之间的夹角，可以将位间相互作用从反铁磁调谐到铁磁。此外，偶极-偶极相互作用诱导自旋超流性和固体性之间的奇异相互作用，并且自旋超固相可能出现在中间区域。
2009-10-26 cond-mat.quant-gas
Competing quantum phases of hard-core boson with tilted dipole-dipole interaction
本文讨论了不同极化角的偶极-偶极相互作用诱导的硬核玻色子的不同量子相位。我们考虑两个最有影响力的领先条款与各向异性由于倾斜极化的现场玻色子在正方形晶格。为了确保这种截断的具体性，我们比较了我们的相图，从集群平均场论（CMFT）和无限投射纠缠对态（iPEPS），从量子Monte Carlo的长程相互作用模型的数值。接下来，我们关注方位角固定为$ϕ= π/4$的情况。使用平均场分析的量子自旋算符被取代的$c$ -号码，我们的目标是寻找潜在的相，特别是超固体。我们的研究结果表明，竞争的情况下，主要是两个有序的阶段与不同大小的晶胞，其中一级转变发生在他们之间。借助CMFT和变分iPEPS，可以更精确地确定由平均场论预测的相界。我们的发现阐明了在强偶极原子的超冷实验中可能看到的潜在超固相。此外，我们的研究结果表明，一个有效的三角形光晶格可以实现微调的偶极子在一个正方形晶格的偏振。
2020-09-22 cond-mat.quant-gas
Mesoscopic phases of dipolar ensembles with polar molecules and Rydberg atoms
我们讨论了实现介观相的偶极气体相关的电流实验与冷极性分子和里德伯原子局限于两个维度。我们预测存在的超流团簇，介观超固体，和晶体的少数被困粒子，在均匀的情况下没有对应的。对于偶极-偶极相互作用的某些强度，通过量子涨落稳定纯{ \it非经典晶体}是可能的。我们提出了一个放大方案来检测这些结晶相的空间结构。
2009-04-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Bilayer crystals in a polar-molecules system
Università di Firenze（佛罗伦萨大学）；Universidade de São Paulo（圣保罗大学）；TU Wien（维也纳工业大学）；INFN, Sezione di Firenze（意大利国家核物理研究所佛罗伦萨分部）
利用量子蒙特卡洛模拟，研究极性分子在准二维谐波势阱中的有限温度相图，发现通过调节温度和束缚强度可形成包括双层晶体在内的多种量子相，揭示了热涨落对偶极体系结晶的促进作用。
2026-06-02 cond-mat.quant-gas
Microwave-controlled interactions and stripe formation of static-field-shielded polar molecules
Mathematical Physics and NanoLund, LTH, Lund University（数学物理与纳米隆德，理工学院，隆德大学）
本文研究静电场与椭圆极化微波场屏蔽的极性分子，推导有效相互作用势，发现准二维约束下超固态以条纹相出现，即使微波椭圆度较小。
2026-09-11 cond-mat.quant-gas quant-ph
Characterisation of three-body loss in ${}^{166}$Er and optimised production of large Bose-Einstein condensates
本文研究了${}^{166}$Er超冷气体在低磁场下的三体损耗特征，发现六个新的温度依赖损耗特征及其光强依赖移动，并据此优化制备了超过$2 \times 10^5$个原子的偶极BEC。
2024-11-22 cond-mat.quant-gas
Condensation versus Long-range Interaction: Competing Quantum Phases in Bosonic Optical Lattice Systems at Near-resonant Rydberg Dressing
最近的实验表明，在光晶格（OL）中里德伯修饰量子多体系统的（准）晶相是可以实现的。由于里德伯原子的大极化率，里德伯系统自然具有强的长程相互作用。因此，广泛的量子相位已被预测，如魔鬼的阶梯晶格无公度密度波相位以及更奇特的晶格超固体秩序玻色子系统，在我们的工作中考虑。在“冻结”气体极限的结果的指导下，我们研究了有限跳跃振幅和共振里德堡驱动附近的基态相图，同时充分包括远程尾的范德华相互作用。实空间玻色子动力学平均场论（RB-DMFT）内的模拟产生的魔鬼的楼梯延伸到超固体政权的竞争的凝聚和相互作用导致一系列的结晶相。
2017-04-26 cond-mat.quant-gas quant-ph
Density dependent tunneling in the extended Bose-Hubbard model
最近，已经变得明显的是，当光晶格中极性分子之间的相互作用变得很强时，使用扩展的哈伯德模型的常规描述必须通过附加项，特别是密度依赖的隧穿项来修改。本文研究了这一项对二维扩展玻色-哈伯德模型基态相图的影响。利用量子蒙特卡罗模拟，我们研究了系统相图中超流、超固态和相分离参数区的变化。通过研究密度相关跳跃与通常的在位相互作用U和最近邻排斥V的相互作用，我们表明基态相图与标准扩展玻色-哈伯德模型预期的相图有很大不同。然而，我们没有发现对超流行为的迹象，在这个二维正方形晶格的研究相比，一维的情况下。
2013-06-24 cond-mat.quant-gas
Non-Additivity of Microwave-Shielded Interactions between Dipolar Molecules
Institute for Theoretical Physics, Johannes Kepler University Linz（林茨约翰·开普勒大学理论物理研究所）；Vienna Center for Quantum Science and Technology, Atominstitut, TU Wien（维也纳量子科学与技术中心，原子研究所，维也纳工业大学）
该研究检验微波屏蔽偶极分子间相互作用的对近似有效性，发现平面内多体效应使吸引势阱加深、排斥势垒位移，三维面外相互作用削弱非加和性，自束缚团簇的吸引势阱需用多体势能描述。
2026-09-03 cond-mat.quant-gas
Field-linked resonances of polar molecules
散射共振是控制超冷原子和分子相互作用的重要手段。然而，传统的Feshbach散射共振，这已经在各种平台上广泛研究，预计不存在于大多数超冷极性分子，由于快速损失时发生的两个分子在近距离接近。在这里，我们展示了一种新类型的散射共振，是广泛的极性分子的普遍性。在微波修饰的分子的散射中，由于分子间势中的稳定宏观四聚体态，出现了所谓的场联共振。我们确定了两个超冷基态钠-钾分子之间的共振，并使用微波频率和偏振调谐的非弹性碰撞率的三个数量级，从单一的限制远低于普遍制度。场联共振提供了一个调谐旋钮，以独立地控制弹性接触相互作用和偶极-偶极相互作用，我们观察到的热化率的修改。我们的结果提供了超冷极性分子之间共振散射的一般策略，为实现偶极超流体和分子超固体以及组装超冷多原子分子铺平了道路。
2022-10-24 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Magnetic phase diagram of a spin-1 condensate in two dimensions with dipole interaction
当考虑原子间的磁偶极相互作用以及禁闭和自旋进动时，自旋为1的凝聚体在光阱中的基态相图中出现了几个新的特征。铁磁相和极性相区域之间的边界随着偶极强度的变化而移动，并且铁磁相可以被调制。垂直于磁场的铁磁相的磁化被调制为围绕磁场方向的螺旋缠绕，其波长与偶极子强度成反比。对于$^{87}$ Rb中的当前实验参数，这种调制应该是可观察的。因此，在偶极相互作用的结果下，在一个方向上具有破缺的连续平移不变性和破缺的整体U（1）不变性的备受关注的超固态通常作为该系统中的亚稳态出现。在强偶极耦合的有限系统中，平行于外加磁场的铁磁态变成条纹状。
2010-02-06 cond-mat.quant-gas
Equilibrium and non-equilibrium phases of microwave-dressed polar molecules beyond rotational symmetries
Institute for Theoretical Physics, TU Wien（维也纳工业大学理论物理研究所）；Vienna Center for Quantum Science and Technology, Atominstitut, TU Wien（维也纳量子科学技术中心，原子研究所，维也纳工业大学）
通过路径积分蒙特卡洛模拟，发现实验观测的分子液滴阵列是气体-液滴相变淬火后的亚稳态非平衡态，并揭示当前微波修饰缺乏角对称性导致反偶极晶体相缺失，强调相互作用各向异性是关键。
2026-06-29 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Quantum phases of hard-core bosons on 2D lattices with anisotropic dipole-dipole interaction
利用无偏量子Monte Carlo方法研究了具有各向异性偶极-偶极相互作用的正方晶格上的硬核Bose-哈伯德模型.为了研究各向异性的影响，假设偶极矩在二维（2D）$xy$平面上在$y$方向上极化。为了有效地模拟远程相互作用系统，我们使用蠕虫算法与O（N）的蒙特卡罗方法。我们得到了基态相图，其中包括一个超流相和一个条纹状的固体相在半填充作为两个主要的阶段。除了这两个主要阶段，我们发现一个小的区域，在那里有多个高原的粒子密度小跳跃振幅。在该区域中，平台的数量随着系统尺寸的增加而增加。这表明由于受抑的相互作用，出现了许多竞争的基态。在我们的模拟中，我们没有发现超固相的证据。
2012-12-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Electrostriction in a Bose-Einstein Condensate of Dipolar Molecules
Department of Physics, Columbia University（哥伦比亚大学物理系）；Institute for Molecules and Materials, Radboud University（拉德堡德大学分子与材料研究所）
本研究观测到偶极分子玻色-爱因斯坦凝聚体中的电致伸缩效应，通过双微波修饰控制偶极相互作用，实现对凝聚体的力矩调控，为探究强偶极物质的相关量子特性提供新途径。
2026-08-20 cond-mat.quant-gas physics.atm-clus physics.atom-ph
Quantum simulators based on the global collective light-matter interaction
我们发现，耦合超冷原子在光晶格的光腔的量子化模式导致的量子相位的物质，这在同一时间，同时具有短程和长程相互作用的系统的属性。这为有限范围相互作用系统的新型量子模拟器开辟了前景，即使光诱导相互作用是全局的（即无限长范围）。这是通过在微观尺度上的全球光-物质耦合的空间结构来实现的。这样的模拟器可以直接受益于集体增强的全球光-物质相互作用，并构成一个替代标准的方法，使用里德伯原子或极性分子。在光的稳定状态下的系统诱导有效的多体相互作用，改变典型的玻色-哈伯德模型的相图的景观。因此，该系统可以支持非平凡的超流态，玻色子二聚体，三聚体等状态和超固相，这取决于相对于经典光晶格势的光的波长和图案的选择。我们发现，通过仔细选择系统参数，人们可以研究不同的强关联物理与相同的设置，即，修改光束的几何形状。特别是，我们提出了密度和键（或物质波相干）相互作用之间的相互作用。我们展示了如何调整有效的相互作用长度在这样一个混合系统的短程和全球的相互作用。
2016-07-01 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
