Floquet-Induced Superfluidity with Periodically Modulated Interactions of Two-Species Hardcore Bosons in a One-dimensional Optical Lattice
我们考虑了一维光晶格中两类具有密度依赖跳跃的硬核玻色子,并提出了利用时间周期驱动的实验实现方案。半整数填充的量子相图是通过结合不同的先进的数值模拟和解析计算确定的。我们发现,密度相关的跳跃减少诱导莫特绝缘体超流转变。对于负跳跃的一个以前未知的状态被发现,其中一个物种诱导的规范相的其他物种,这导致超流相的规范配对粒子。相应的实验签名进行了讨论。
2019-11-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Concomitant Modulated Superfluidity In Polarized Fermionic Gases
最近突破性的实验研究自旋极化对酉费米气体配对的影响遇到了相互定性和定量的差异,这似乎是一个功能的限制几何。使用新的数值算法,我们研究的解决方案空间的三维完全自洽制定的现实系统与$10^{5}$原子。三种类型的解决方案的研究表明,作为限制的几何形状是细长的亚稳态的趋势。这些解决方案之一,这是一致的赖斯实验在高陷阱纵横比,支持一个国家惊人的相似,长期寻求富尔德-费雷尔-拉金-奥夫钦尼科夫状态。我们的研究有助于解决长期存在的争议,从两个不同的实验组的结果之间的差异,并突出了调查非均匀费米子超流体的实际尺寸的数值计算的多功能性。
2011-02-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con nucl-th
Spin-Orbit Driven Transitions Between Mott Insulators and Finite Momentum Superfluids of Bosons in Optical Lattices
超冷原子气体中的合成自旋轨道耦合可以达到在固体中很少发现的极端。我们研究了光晶格中的二维Hubbard玻色子模型,其中存在足够强的自旋-轨道耦合,可以驱动从莫特绝缘体到超流体的直接跃迁。在这里,我们发现相位调制的超流体与有限的动量,产生完全由自旋轨道耦合。我们研究了超流体的丰富的相位图案,这可以直接探测使用飞行时间成像的自旋相关的动量分布。
2017-11-20 cond-mat.quant-gas
Flow-Induced Charge Modulation in Superfluid Atomic Fermions Loaded into an Optical Kagome Lattice
基于最近的实验,我们研究了可调谐光学kagome晶格中原子费米子的超流态。我们发现,强加的超流诱导的密度和序参量的对凝聚体的空间调制,并导致类似于超固态的电荷调制的超流态。超流中的空间调制是由于戈薇晶格的几何效应而出现的,戈薇晶格在超流存在时引入了费米子对跳跃振幅的各向异性。我们还研究了超流不稳定性,发现由于与平带相关联的大的态密度,由动力学不稳定性限制的临界电流相当增强。电荷调制超流态可以维持接近于转变温度的高温,该转变温度也由于平带而增强,因此在实验中是可实现的。
2013-04-11 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Local supersolid in moiré modulated Bose-Hubbard model using density-matrix renormalization group method
College of Physics, Taiyuan University of Technology(太原理工大学物理学院);Centre for Modern Physics, Chongqing University(重庆大学现代物理研究中心)
研究局部超流体相在摩尔势下的出现,采用密度矩阵重整化群方法,发现其特征包括局部密度序与局部非对角线相干共存,以及全局非对角线相关性指数衰减,为超流体相变提供微观视角。
2026-05-11 cond-mat.quant-gas
Bose Hubbard Models with Synthetic Spin-Orbit Coupling: Mott Insulators, Spin Textures and Superfluidity
受超冷原子自旋-轨道耦合合成实验实现的启发,我们研究了二维非阿贝尔规范场中玻色哈伯德模型的相图.在自旋轨道耦合和可调相互作用的组合存在下,利用强耦合展开,我们在莫特绝缘体(MI)中发现了各种有趣的磁哈密顿量,它们支持自旋螺旋、涡旋和Skyrmion晶体等磁织构.一个不均匀的平均场处理表明,超流(SF)阶段继承这些外来的磁订单从MI和显示,此外,不寻常的调制电流模式。我们提出了一个奴隶玻色子理论,使洞察到这种交织的自旋电荷订单的SF,并讨论这些订单的布拉格散射,原位显微镜,和动态淬火实验的签名。
2012-05-10 cond-mat.quant-gas
Vortices in the supersolid phase of dipolar Bose-Einstein condensates
超固体中预计会存在旋涡,但在实验上它们的检测可能是困难的,因为涡核位于局部密度非常低的位置。我们在这里解决这个问题,通过进行数值模拟的偶极玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)在煎饼限制在$T=0$ K和研究的影响,可以实现依赖于偶极和短程相互作用之间的比率的相位的量子化涡。通过增加该比率,系统以多原子"液滴"的有序排列的形式经历自发的密度调制。这种调制相可以是"超固体"(SS)或"正常固体"(NS)。在SS状态下,液滴浸没在低密度超流的背景中,并且系统具有有限的全局超流分数,导致非经典转动惯量。在NS状态下,没有这样的超流背景,全球超流部分消失。我们在这里提出了一个协议,以创建涡旋调制阶段的偶极BEC的“冻结”到这样的阶段的涡流托管超流体(SF)的状态。根据相互作用的强度,所得到的系统可以是SS或NS。为了区分"冻结"实验的这两种可能的结果,我们表明,在释放径向谐波约束时,膨胀的涡旋承载SS显示出泄漏的量子干涉效应,其显示了原始SF的涡旋晶格的对称性,这与NS的行为相反,NS的行为显示了单个液滴的弹道径向膨胀。这种明显不同的行为可以用来证明旋转偶极凝聚体的超固体性质。
2021-07-14 cond-mat.quant-gas
Anomalous pseudogap in population imbalanced Fermi superfluids
在费米超流体中,粒子数不平衡的增加首先导致转变温度的降低,然后出现调制的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)态,最后导致配对本身的抑制。对于相互作用的强度,这样的“平衡”系统具有正常状态的pseudogap,增加不平衡揭示异常的光谱行为。在固定的弱不平衡(小极化)下,稳定的均匀超流体只在一定温度以上出现。态密度在费米能级处具有最小值,然后是弱峰{带隙内的\it},然后是大的带隙边缘相干特征。在加热时,这种非单调的能量依赖性改变为更常规的波动驱动的赝能隙,具有单调的能量依赖性。在大的不平衡下,由于调制阶数,基态是FFLO和“伪带隙”。它在加热时转变为无隙的正常态,然后在更高的温度下再次显示出赝能隙。这些弱不平衡和强不平衡特征都涉及远远超出平均场论的效应。我们建立他们通过使用Monte Carlo技术在大晶格上,激励的配对场分布方面的结果,并比较它们在不平衡的酉费米气体的光谱结果。
2016-04-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
2D Gapless Topological Superfluids Generated by Pairing Phases
本文系统地研究了双层光晶格中里德伯修饰费米气体的基态相图和有限温度相变。当引入有效的有限程吸引时,我们的自洽平均场计算表明,每一层中的带隙拓扑($p$ -波)超流体通过中间层间距离的$s$ -波配对耦合在一起,在这两个序参量之间具有自发调制的相位.所得到的基态是一个无带隙拓扑超流体,具有表征无带隙点的量子化拓扑荷,导致边缘处的零能量平坦带。最后,我们计算了这种二维无隙超流体的有限温度相图,观察到两个不同的临界温度,证明了多体效应对成对拓扑超流体的影响。
2022-07-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Inhomogeneous Topological Superfluidity in One-Dimensional Spin-Orbit-Coupled Fermi Gases
在一维自旋轨道耦合费米气体中,我们从理论上预言了一种具有空间调制对隙的奇异拓扑超流态。这种非均匀拓扑超流性是通过在一维光晶格中同时施加垂直的塞曼磁场和等权重的Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合引起的。基于自洽的Bogoliubov-de Gennes理论,我们证实了这种新的拓扑相是库珀对的唯一凝聚,体现了超流的非均匀性与其非平凡拓扑结构之间的相互作用.通过研究相关的$\mathbb{Z}_{2}$拓扑数、本征能量和态密度谱以及局域化Majorana端模的波函数,详细研究了突现Majorana束缚态的性质.实验观察这种新的拓扑状态的物质的可行性进行了讨论。
2016-10-06 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Detecting Entrainment in Fermi-Bose Mixtures
我们提出了一个实验方案,直接检测的Andreev-Bashkin效应(夹带)的玻色子和费米子超流体的散装混合物使用环几何。我们的协议涉及的干涉检测的超流体由于另一个在其中它是浸没的流动引起的相位梯度。环几何形状的选择消除了更强的平均场相互作用的变化,这可能会阻碍其他几何形状中夹带的检测。一个显着的增强夹带相移信号是可能的,如果二聚体玻色子散射长度原来是大的,这可以通过调整的相互作用的限制的两个超流体的可伸缩性进行测量。通过建议的改进和仔细的设计实现,可以实现干涉仪条纹的$\approx 67$ %偏移。
2021-11-24 cond-mat.quant-gas nucl-th
Single-fluid model for rotating annular supersolids and its experimental implications
Dipartimento di Fisica e Astronomia, Università degli Studi di Firenze(佛罗伦萨大学物理与天文学系);European Laboratory for Nonlinear Spectroscopy (LENS)(欧洲非线性光谱学实验室);Istituto Nazionale di Ottica, Consiglio Nazionale delle Ricerche (INO-CNR)(意大利国家光学研究所)
本文提出单流体模型用于描述旋转环形超固态的特性,并设计实验方案检测其独特的旋转动力学及部分量子化超电流。
2026-01-22 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Pi-phases in balanced fermionic superfluids on spin-dependent optical lattices
本文研究了一维超冷费米子的平衡双组分系统,系统中的两个组分具有相互吸引作用,且两个组分具有相反符号的自旋相关的光晶格势。我们发现不同类型的调制配对序参量,这是概念上类似的超导铁磁体异质结构的π相讨论的状态。增加晶格深度诱导不同宇称的状态之间的急剧转变。虽然序参量振荡的起源类似于具有自旋不平衡的成对状态的FFLO相位,但是当前系统对于相位分离本质上是稳定的。我们讨论了创建和探测这些新的阶段的实验要求。
2010-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Imbalanced superfluid state in an annular disk
通过数值求解零温下Bogoliubov-de-Gennes方程,研究了具有s波配对的自旋为1/2的费米子的非平衡超流态.两种不同类型的系统被认为是。第一种情况可能与重费米子超导体有关,其中磁场通过塞曼相互作用引起自旋不平衡,并且在巨正则系综中研究该系统。随着磁场的增加,系统从均匀超流态转变为Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov态,最后转变为自旋极化的正常态.第二种情况可能与冷费米子系统有关,其中每个物种的费米子数量都是固定的,就像在正则系综中一样。在这种情况下,基态依赖于对强度。对于弱配对,序参量在低自旋不平衡时表现出局域自旋分布的周期性畴壁晶格模式,在高自旋不平衡时表现出扩展自旋分布的正弦调制模式.对于强配对,发现超流态和极化正常态之间的相分离是更可取的,而自旋不平衡的增加只是改变它们之间的比例。
2009-09-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Trapped Fermi gases with Rashba spin-orbit coupling in two dimensions
我们使用Bogoliubov-de Gennes形式主义来分析具有Rashba型自旋轨道耦合的二维简谐囚禁费米气体。我们认为人口平衡和不平衡的费米气体在整个BCS-BEC演化,并研究自旋轨道耦合的自发诱导的反循环质量流和相关的固有角动量的影响。特别是,我们发现,即使是一个小的自旋-轨道耦合不稳定的富尔德-费雷尔-拉金-奥夫钦尼科夫(FFLO)型空间调制的超流相,以及对极化超流相的相分离状态。我们还表明,连续的准粒子和准空穴激发光谱可以连接由零,一个或两个离散分支的接口模式,取决于一个拓扑平凡的阶段(例如局部非极化/低极化超流体或自旋极化正常)和拓扑非平凡的(例如局部高极化超流体),可能存在于一个被困系统之间的接口的数量。
2012-06-06 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Goos-Hanchen Shift with a rotating atomic superfluid in a ring
本研究探究环形旋转Bose-Einstein凝聚体中的Goos-Hanchen位移,发现量化环流可劈裂力学边模、放大相位导数,结合控制功率与腔失谐可原位调控位移,为混合原子光力学平台的光束转向与计量提供新途径。
2025-09-04 cond-mat.quant-gas
Hierarchy of pairing in imbalanced three-component one-dimensional Fermi gas
该研究用Bogoliubov-de Gennes平均场方法研究一维三组分失衡费米气体的双道配对,发现丰富空间调制超流态与配对层级,揭示低维多组分系统超流相结构的决定机制。
2025-08-20 cond-mat.quant-gas
Staggered quantum phases of dipolar bosons at finite temperatures
具有关联隧穿效应的扩展Bose-哈伯德模型表现出交错的超流和超固态量子相。利用Gutzwiller平均场方法和量子蒙特卡罗方法研究了二维光晶格中偶极玻色子量子相位的有限温度相变。当最近邻排斥与原位相互作用相当时,我们发现两种拓扑上不同的超流体被正常流体相分开,而在较强的离位相互作用下,出现密度调制绝缘量子相。我们估计了交错超流向正常流体转变的临界温度,并证明了这种转变是Kosterlitz-Less型的。最后,我们阐明了在存在一个外部陷阱势的交错量子相位的共存。我们的研究为在最近的偶极光晶格实验中观察到新的交错量子相位铺平了道路。
2022-12-07 cond-mat.quant-gas quant-ph
Thermal effects on density-modulated phases in a dipolar Bose--Einstein condensate
College of Physics, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics(南京航空航天大学物理学院);Key Laboratory of Aerospace Information Materials and Physics (Nanjing University of Aeronautics and Astronautics), MIIT(工业和信息化部航空航天信息材料与物理重点实验室(南京航空航天大学))
通过温度依赖的扩展Gross-Pitaevskii方程研究有限温度下偶极玻色气体的密度调制相,发现热修正改变结构边界和密度对比度,影响超流响应。
2026-06-26 cond-mat.quant-gas nlin.PS quant-ph
Modulated pair condensate of p-orbital ultracold fermions
我们发现自旋不平衡费米气体在特定的实验条件下发生了有趣的配对现象--自旋上和自旋下的费米能级分别位于光晶格的$p_x$和$s$轨道带内。这些对在一个有限的动量下凝聚,该动量等于自旋向上和自旋向下的费米子的两个费米动量之和,并形成一个$p$轨道对凝聚。这种$2k_F$动量依赖性以前在自旋密度波和电荷密度波中就已经发现过了,但它与通常的$p$波超流体(如$^3$ He)不同,后者的轨道对称性指的是每对中的相对运动。我们的结论是基于一维系统的密度矩阵重整化群分析和准一维系统的平均场论。计算了准一维体系的相图,表明在较宽的填充范围内都存在$p$ -轨道对凝聚体。在强吸引极限下,系统实现了一个超越Feynman无节点定理的非常规BEC。讨论了分子投影实验中该相可能的实验特征。
2010-09-15 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el hep-ph
Imprinting persistent currents in tunable fermionic rings
环形几何中的持续电流在揭示超导体和介观电子系统的量子相位相干性方面发挥了重要作用。多重连接陷阱中的超冷原子气体也表现出长寿命的超电流,并且在超流体动力学的基础研究和原子电子电路的原型中引起了很大的兴趣。在这里,我们报告的实现超导均匀,可调费米子环。我们获得精致,快速控制量化的持续电流在所有制度的BCS-BEC交叉通过一个通用的相位印记技术,实现按需循环$w$高达9。高保真读出的超流循环状态是通过利用干涉仪协议,这也产生了本地信息的超流相周围的环。在没有外部扰动的情况下,我们发现诱导的亚稳态超电流与原子样品一样长寿。相反,我们通过在环中插入一个小障碍物来触发和检查超电流衰减。对于高于临界值的循环,观察到量子化电流经由涡旋的发射而耗散,即,量化相位滑移,我们直接图像,在良好的协议与数值模拟。超流变得不稳定的临界环量被发现完全依赖于相互作用强度,取其最大值的酉费米气体。我们的研究结果表明,在宏观量子系统中的量子化集体激发的快速和准确的控制,并建立强相互作用的费米超流体作为原子电子学应用的优秀候选人。
2023-01-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.atom-ph
Large Range of Stability of Larkin-Ovchinnikov States for Imbalanced Fermi Gases in Optical Lattices
我们发现,调制超流序参量的Larkin-Ovchinnikov(LO)态在晶格中比在连续介质中具有大得多的稳定范围。利用Bogoliubov-de Gennes完全自洽方法,得到了上下费米子布居不等的三维立方吸引哈伯德模型的相图.我们发现一个强调制的本地偏振,应该提供一个独特的签名检测的LO相位。壳结构中存在的陷阱产生的奇异密度在相边界,并提供额外的证据LO阶段。依赖于特定的参数,LO基态出现在一个大范围的布居不平衡,涉及80%的原子在陷阱中,并可以存在高达熵s ~ 0.5 kB每个费米子。
2009-07-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Simulating bosonic Chern insulators in one-dimensional optical superlattices
研究了一维光学超晶格中超冷玻色子原子实现的具有周期调制跳跃和在位势参数的扩展Bose-哈伯德模型的拓扑性质.我们表明,在半填充和深莫特绝缘制度的相互作用玻色子链可以模拟玻色子陈绝缘体的拓扑相图类似的Haldom模型的非相互作用费米子。通过计算多体Chern数、准粒子能谱、相互作用玻色子的拓扑抽运以及从正常(平凡)到拓扑莫特绝缘体的拓扑相变,我们进一步研究了基态的拓扑性质.我们还提出了全球相图的多体基态,其中包含一个超流相和两个莫特绝缘相平凡(零陈数)和非平凡的拓扑结构(非零陈数),分别。
2020-02-14 cond-mat.quant-gas quant-ph