Spontaneous quantum Hall effect in an atomic spinor Bose-Fermi mixture
我们研究了自旋- $1$玻色子和自旋- $1/2$费米子冷原子的混合物，例如，$^{87}$ Rb和$^{6}$ Li，限制在三角形光晶格中。当费米子处于$3/4$填充状态时，费米面嵌套导致玻色子在基态自发形成各种自旋织构，如共线、共面甚至非共面自旋序。相图绘制出不同的玻色子隧穿和玻色-费米相互作用。最重要的是，在一个非共面状态的混合物被发现表现出自发的量子霍尔效应的费米子和玻色子的晶体超流性，都由相互作用驱动。
2015-03-06 cond-mat.quant-gas
Mass-imbalance induced structures of binary atomic mixtures in box potentials
本文采用具有δ函数相互作用的少体模型和具有密度-密度相互作用的多体模型，研究了一维箱势中玻色子-玻色子和费米子-费米子混合原子的基态.对于玻色子-玻色子混合物，这两种模型都显示出在强排斥状态下的相分离特征，并且在质量不平衡的情况下出现三明治结构。等质量和质量不平衡系统之间的结构差异是由于在硬壁和相分离界面处的密度畸变的相互作用能和动能最小化。质量不平衡调整了动能，使较轻的物质避开硬壁。对于费米子-费米子混合物，少体模拟显示了质量不平衡引起的强排斥机制的结构变化，而多体模拟显示了两块相分离，由于强大的体动能。对于具有强种间排斥的等质量混合物，少体和多体模型预测不同的结构，因为多体模型中的平均场处理近似接触相互作用并平滑波函数。
2019-09-24 cond-mat.quant-gas
Quantum degenerate Bose-Fermi mixture of chemically different atomic species with widely tunable interactions
我们已经创建了一个量子简并玻色费米混合23 Na和40 K的广泛可调的相互作用，通过广泛的种间费什巴赫共振。23 Na和40 K之间的20个费什巴赫共振被确定。在玻色凝聚体的存在下，23 Na和40 K之间的大的负三重态背景散射长度导致费米子密度的急剧增强。如通过渐近束缚态模型（ABM）解释的，这种强背景散射导致在低磁场下观察到的一系列宽费什巴赫共振。我们的工作开辟了前景，创造化学稳定，费米基态分子23 Na-40 K的强，长程偶极相互作用将设置占主导地位的能量尺度。
2012-06-03 cond-mat.quant-gas
Finite temperature spin dynamics of a two-dimensional Bose-Bose atomic mixture
本文研究了超冷原子气体在均匀二维二元玻色混合物中热涨落的作用。我们使用平均场的Hartree-Fock理论，推导出分析预测的不混溶过渡。该理论的一个重要结果是，在$T=0$处完全混溶的相可能在$T\neq0$处变得不稳定，这是自旋磁化率发散行为的结果。我们通过随机（投影）Gross-Pitaevskii方程进行数值模拟来测试这一预测，该方程包括超越平均场效应。我们计算了在不同温度和相互作用强度下的平衡组态，并模拟了由弱外部扰动产生的自旋振荡。尽管有一些定性的一致性，两个理论之间的比较表明，平均场近似是不能正确地描述附近的二维混合物的行为，不混溶过渡，热波动平滑所有尖锐的功能都在相图和自旋动力学，除了温度远低于超流性的临界温度。
2021-02-18 cond-mat.quant-gas
Efimov physics and universal trimer in spin-orbit coupled ultracold atomic mixtures
研究了超冷原子混合物中的两体和三体束缚态，其中一个原子受到各向同性的自旋轨道（SO）耦合。考虑两个全同费米子与一个SO耦合原子相互作用系统。发现存在两种类型的三体束缚态：Efimov三聚体和通用三聚体。Efimov三聚体在能量上不太受SO耦合的青睐，随着SO耦合强度的增加，其最终将合并到原子-二聚体阈值中。然而，这些三聚体表现出一种新的离散标度律纳入SO耦合效应。另一方面，通用三聚体更受SO偶联的青睐。它们可以诱导在负的s-波散射长度和较小的质量比比没有SO耦合。这些结果是由Born-Oppenheimer近似和三体方程的精确解得到的。
2014-11-27 cond-mat.quant-gas
Decay of the relative phase domain wall into confined vortex pairs: the case of a coherently coupled bosonic mixture
在两个原子的超精细态的平坦的谐波囚禁玻色-爱因斯坦凝聚混合物中，受到强度为$Ω$的固定拉比耦合，相对相位的畴壁通过两种不同的机制衰减.对于小的值的$Ω$的不稳定性具有能量的性质，并与形成的涡旋-反涡旋对相同的原子超精细状态，其运动的陷阱内的原因出现的磁化，畴壁的弯曲和随之而来的碎片。对于大值的$Ω$的域壁，而不是经历动态蛇不稳定性，所造成的其有效质量的负值，并导致在快速破碎的壁成较小的域壁限制不同的原子种类的涡旋对。数值预测给出了解决的时间依赖的Gross-Pitaevskii方程在实验上可用的配置的钠原子气体的混合物。
2019-06-14 cond-mat.quant-gas
Disordered one-dimensional Bose-Fermi mixtures: The Bose-Fermi glass
本文用重整化群和变分方法分析了一维无序势中相互作用玻色-费米混合物。我们得到完整的相图在无公度的情况下，作为玻色子和物种间相互作用强度的函数，在弱无序极限。我们发现，该系统的特点是由几个相变之间的超流和各种玻璃绝缘状态，包括一个新的玻色-费米玻璃相，其中两个物种耦合和本地化。我们表明，动态结构因子，通过布拉格散射实验测量，可以区分各种本地化阶段和探测它们的动态。
2010-09-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Quantum Droplets in Imbalanced Atomic Mixtures
该研究突破双组分玻色气体量子液滴的平衡密度比限制，研究非平衡混合物球形液滴，发现其能量随非平衡度升高降至饱和极限，且非平衡性引发多种衰减集体振荡的复杂叠加。
2023-07-24 cond-mat.quant-gas
Bichromatic State-Insensitive Trapping of Cold 133Cs-87Rb Atomic Mixtures
我们研究了两种不同原子种类，铯和铷的混合物的同时状态不敏感的捕获。铯原子和铷原子的魔波长不同，分别为$935.6$ nm和$789.9$ nm，因此单频同时状态不敏感捕获是不可能的。因此，我们确定双色捕获作为一种可行的方法来调整两个魔术波长到一个共同的值。相应地，我们提出了几种常见的魔术波长组合适合于同时状态不敏感的两个原子物种的捕获。
2015-10-14 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Spin drag and fast response in a quantum mixture of atomic gases
通过对两种量子流体的混合物中的一种组分施加突然的微扰，我们探讨了在短时间尺度上对第二种组分运动的影响。通过实施摄动理论，我们证明了在短时间内，第二个组件的响应是固定的能量加权矩的交叉动态结构因子（交叉f-求和规则）。我们还表明，通过适当地监测扰动的持续时间，它是可能的，以确定特殊的快速自旋阻力制度，这是敏感的相互作用的影响，在哈密顿量。特别关注的情况下，相干耦合的玻色-爱因斯坦凝聚体，相互作用的玻色混合物表现出Andreev-Bashkin效应，正常的费米液体和极化子问题。利用适当的宏观动力学理论，确定了系统中对自旋拖曳效应有贡献的相关激发，并计算了低频无隙激发对密度和自旋通道中f-和规则的贡献.空间周期和伽利略助推扰动被认为是。
2021-08-27 cond-mat.quant-gas
Optimized sympathetic cooling of atomic mixtures via fast adiabatic strategies
本文在冷原子混合物共振冷却的框架下讨论了快速无摩擦冷却技术。有人认为，最佳冷却的原子物种-在其中最深的量子简并制度是实现-可以通过与另一个物种的捕获频率动态地改变，以保持恒定的刘易斯-Riesenfeld绝热不变量的交感冷却的装置。这种冷却策略的优点和局限性进行了讨论，特别是关于冷却费米气体到更深的简并制度的可能性。
2011-09-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
Fermion pairing in mixed-dimensional atomic mixtures
研究了混合维冷原子混合物的量子相位。特别地，我们考虑二维晶格中的费米气体的混合物，与三维晶格中的体费米气体或玻色-爱因斯坦凝聚体相互作用。确定了由体相体系介导的二维体系的有效相互作用。我们进行了泛函重整化群分析，并证明通过调节体系统的性质，可以控制$s$波、$p$波、$d_{x^2-y^2}$波和$g_{xy(x^2-y^2)}$波配对对称性之间几个超导序的微妙竞争。其他不稳定性，如电荷密度波秩序也被证明会发生。特别是，我们发现，由次近邻相互作用引起的$d$ -波配对的临界温度可以是一个数量级大于简单的哈伯德模型中的掺杂引起的相同的配对。我们期望通过将最近邻相互作用与次最近邻跳跃（已知增强$d$ -波配对）相结合，可以实现甚至更高的临界温度。
2017-05-26 cond-mat.quant-gas
Lattice simulation of ultracold atomic Bose-Fermi mixtures
玻色-费米混合体是近年来在超冷原子实验中实现和研究的。我们在（3+1）维晶格上对玻色-费米混合物进行了量子蒙特卡罗模拟。作为它的第一个应用，我们分析了玻色-费米子对关联和玻色-爱因斯坦凝聚的相图。
2012-12-13 cond-mat.quant-gas hep-lat hep-ph
Correlated hopping induced topological order in an atomic mixture
研究通过密度依赖的跳跃相互作用在费米子混合物中诱导拓扑序，超越单粒子哈密顿量假设，并利用矩阵乘积态模拟和Thouless电荷泵浦在平衡与非平衡态下验证结果。
2025-03-01 cond-mat.quant-gas
Simulating sympathetic cooling of atomic mixtures in nonlinear traps
我们讨论了共振冷却的原子混合物在现实的，非线性的捕获潜力，使用一个微观有效的模型开发的谐波陷阱的动力学。我们对比不同的原子陷阱，如Ioffe-Pritchard磁陷阱和光偶极陷阱的有效性，以及它们的内在非线性在加速或减缓两种原子物种之间的热化中所起的作用。这一讨论包括具有较低有效维数的构型的情况。从一个更理论的角度来看，我们的研究结果提供了第一次探索的广义Caldeira-Leggett模型与非线性的捕获潜力，以及在物种间的相互作用，并没有限制他们的耦合强度。
2017-08-02 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Ab-initio Quantum Monte Carlo study of ultracold atomic mixtures
本论文利用量子蒙特卡罗（QMC）方法和密度泛函理论（DFT）方法研究了玻色-爱因斯坦凝聚体混合物在$T = 0$上的性质，目的是理解玻色-玻色混合物中超越平均场论的物理现象。
2021-05-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Atomic number fluctuations in a mixture of two spinor condensates
我们研究了两个自旋为1的原子凝聚体的混合物的量子基态的粒子数的起伏时，物种间的自旋交换耦合相互作用$c_{12}β$的调整。形成混合物的两个自旋1凝聚体在没有外部磁场（B-）的情况下分别是铁磁性和极性的。我们使用角动量代数分类所有可能的基态，并计算其特征原子数波动，特别是集中在AA阶段（当$ c_{12}β>0$），在那里的基态成为碎片和原子序数波动表现出显着不同的功能，从一个独立的自旋1极性凝聚。我们的结果进一步支持了全量子多体系统的数值模拟。
2010-07-15 cond-mat.quant-gas quant-ph
Topological Mott insulators of ultracold atomic mixtures induced by interactions in one-dimensional optical superlattices
我们给出了一维光学超晶格系统中原子混合物由于原子间强相互作用而从拓扑平凡态产生拓扑莫特绝缘体的精确可解例子。拓扑Mott绝缘态具有非零的Chern数特征，只要总能带填充因子为整数，拓扑Mott绝缘态出现在强相互作用极限，对各组分的填充不敏感。Mott相的拓扑性质可以通过观察囚禁系统的密度分布来揭示。我们的结果也可以推广到多组分原子系统。
2013-07-19 cond-mat.quant-gas quant-ph
Thermodynamics and structural transition of binary atomic Bose-Fermi mixtures in box or harmonic potentials: A path-integral study
各种原子二元玻色-费米混合物的实验实现为研究具有不同自旋统计的复合量子系统带来了机会。随着玻色子-费米子相互作用的增加，二元原子混合物可以表现出从混合到相分离的结构转变。通过使用路径积分形式计算巨配分函数和热力学巨势，得到了二元玻色-费米混合物的有效势。还导出了在广泛的温度和相互作用范围内的热力学量。结构转变可以用有效势曲线的一个环来表示，相分离的体积分数可以用杠杆法则来确定。对于$^6$ Li- $^7$ Li和$^6$ Li- $^{41}$ K混合物，我们给出了零温和有限温时箱势下混合物的相图。由于原子气体的灵活密度，相分离的构造与单个密度固定的常规液体或固体混合物相比更加复杂。对于谐波捕获的混合物，我们使用的局部密度近似映射出有限温度的密度分布，并提出了典型的陷阱结构，包括混合物，部分分离相，完全分离相。
2018-02-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Efficient matter-wave lensing of ultracold atomic mixtures
超冷量子气体的混合物是弱等效原理的高精度量子测试的核心，其中必须使用物质波透镜技术达到极低的膨胀率。我们建议简化这一具有挑战性的原子源的制备，采用魔术激光波长的光学透镜的潜力，保证所有的原子物种遵循相同的轨迹和经验共同的膨胀动力学。以这种方式，在整个演化期间保持混合物的相对形状，同时与标准方法相比将所需的透镜脉冲的数量减少一半。
2022-07-14 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Universal quantum computation and quantum error correction with ultracold atomic mixtures
量子信息平台在控制多体纠缠和实现量子纠错方面取得了很大的进展，但如何在同一个平台上实现这两个目标仍然是一个挑战。在这里，我们提出了两个超冷原子物种的混合物作为一个平台，为通用的量子计算与远程纠缠门，同时提供了一个自然的候选人量子纠错。在这个提议的设置中，一个原子物种实现了可调长度的局部集体自旋，这形成了信息的基本单位。第二种原子产生声子激发，用于纠缠集体自旋。最后，我们讨论了有限维版本的Gottesman-Kitaev-Preskill码来保护集体自旋中编码的量子信息，为超冷原子系统中的通用容错量子计算开辟了可能性。
2020-10-29 cond-mat.quant-gas quant-ph
Phonon resonances in atomic currents through Bose-Fermi mixtures in optical lattices
本文分析了光晶格中费米子的晶格势是倾斜的，玻色子（在超流相中）用Bogoliubov声子描述的玻色-费米子混合体。结果表明，Bogoliubov声子使费米Wannier-Stark态之间的跳跃跃迁，这些转变伴随着能量耗散到超流体中，并导致沿晶格的净原子电流。我们导出了费米子漂移速度的一般表达式，发现原子电流与晶格倾斜的关系表现出负微分电导和声子共振。基于时间演化块抽取算法的系统的全动力学的数值模拟表明，声子共振应该是一个现实的测量程序的条件下观察。
2010-10-21 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dipolar condensed atomic mixtures and miscibility under rotation
通过考虑对称和非对称偶极耦合混合物（含镝和铒同位素），我们研究了旋转偶极玻色-爱因斯坦凝聚体中偶极-偶极相互作用（DDI）对空间分离和可分辨性的相关各向异性效应.二元混合物保持在强大的煎饼状陷阱，排斥两体相互作用建模的一个有效的二维（2D）耦合Gross-Pitaevskii方程。通过改变偶极极化角，将DDI从排斥调谐到吸引。一个明确的空间分离验证有吸引力的DDI的密度，对称的混合物和径向对称的。同样相关的是对称和非对称偶极混合物中涡旋模式观察到的质量不平衡敏感性。在这项研究的延伸，在这里，我们展示了如何的旋转特性和空间分离的偶极混合物的影响，由一个四次项添加到谐波陷阱的组件之一。
2019-11-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
Fast loading of a cold mixture of Sodium and Potassium atoms from compact and versatile cold atomic beam sources
本研究设计并表征了用于$^{23}$Na和$^{39}$K原子的2D$^+$MOT冷原子源，结合光诱导原子解吸技术大幅提升俘获率，实现了大原子数双物种冷混合物的高效加载，可支撑超冷量子混合物的量子模拟研究。
2023-08-22 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Ultracold mixtures of atomic Li-6 and Cs-133 with tunable interactions
本文报道了$^{6}$ Li- $^{133}$ Cs费米玻色混合体系中两体相互作用的实验和理论研究。使用可平移偶极陷阱设置，我们已经成功地捕获了两个物种在同一个陷阱的温度为几个微开尔文。通过监测原子数损失和种间热化，我们确定了5个s波种间费什巴赫共振在最低的两个散射通道。我们构建了一个耦合通道模型，使用分子势来拟合和表征这些共振。其中两个共振宽达60 G，因此应该适合于创建Feshbach分子和寻找通用的少体标度。
2013-01-05 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Simulating dense QCD matter with ultracold atomic boson-fermion mixtures
我们描绘，作为一个模拟的两味稠密夸克物质，相结构的多体混合物的原子玻色子和费米子在两个内部状态的可调玻色子费米子吸引力。玻色子b对应于双夸克，费米子f对应于未成对夸克。对于弱的b-f吸引，系统是玻色-爱因斯坦凝聚体和简并费米子的混合体，而对于强吸引，形成复合b-f费米子N，类似于核子，由于自旋单态通道中的N-N吸引，它们是超流的。我们确定了有限温度下的对称性破缺模式作为b-f耦合强度的函数，并将相图与致密QCD的相图联系起来。
2009-09-07 cond-mat.quant-gas hep-ph nucl-th
A Three-Dimensional Optical Lattice of Ytterbium and Lithium Atomic Mixture
我们发展了一个用于镱（174 Yb）和锂（6 Li）的超冷原子气体混合物的光晶格系统，它是研究无序和杂质问题的理想系统。我们将174 Yb的玻色-爱因斯坦凝聚体加载到三维光晶格中，并在飞行时间（TOF）图像中观察干涉图样。此外，我们进行了激光光谱的174 Yb在光晶格使用超窄光学跃迁1 S 0 - 3 P 2在两种情况下，有和没有6Li。由于弱的种间相互作用，我们没有观察到明显的影响，6Li在所获得的干涉图案和激发光谱。然而，这是光学控制超冷费米子中原子杂质的重要的第一步。在波长为1070 nm的光阱中，我们还测量了174 Yb原子3 P2态的极化率。我们发现，极化率可以调整为正，零，或相同的基态，这是有用的某些应用。
2013-10-18 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Quantum Triticality of Bosonic Atomic-Molecular Mixtures with Feshbach Coupling
本研究针对具有Feshbach耦合的三维玻色原子-分子混合物建立泛函积分公式，构建含三个相区的基态相图，揭示三重临界点、声速变化等特性，为理解该类混合物的物理特性提供研究基础。
2024-07-10 cond-mat.quant-gas quant-ph
Non-equilibrium dynamics of fluctuations in an ultra-cold atomic mixture
我们研究了超冷玻色气体混合物通过自旋变化碰撞相互作用的自旋涨落动力学。实验实施采用$^{23}$ Na和$^{7}$ Li原子，其在宽范围的初始条件下不平衡制备。我们确定了三个制度，在不同的初始状态的系统的动力学：一个长寿的亚稳态制度，波动增长强劲的不稳定范围，和一个快速放松的制度接近热平衡。理论建模的数据使我们能够重建有效的潜力，其特征在于不同的动力学制度的系统。
2022-04-13 cond-mat.quant-gas hep-ph quant-ph
An effective-field-theory analysis of Efimov physics in heteronuclear mixtures of ultracold atomic gases
本文利用有效场论框架分析了两种原子组成的异质三体系统中的Efimov效应。在该理论的首阶描述中，异质混合物中的各种三体观测量都可以用一个三体参数统一地参数化。我们提出了次领先的修正，其中包括有限的种间有效范围和有限的种内散射长度的影响，各种三体观测。我们表明，只有一个额外的三体参数是需要使理论预测在这个顺序。通过包括有效范围和种内散射长度校正，我们推导出一组连接不同的Efimov功能附近的种间费什巴赫共振的普遍关系。此外，我们表明，这些关系可以解释在运行的三体反项，自然出现适当的重整化。最后，我们预测了一些原子系统的实验兴趣的重组可观的。
2016-08-31 cond-mat.quant-gas nucl-th
Efimov Enhanced Kondo Effect in Alkaline and Alkaline-Earth Atomic Gas Mixture
最近的实验已经观察到碱金属和碱土金属原子之间的费什巴赫共振。这些费什巴赫共振对碱土原子的核自旋不敏感。利用这一特性，我们建议将该系统作为候选者进行近藤效应的量子模拟。一个碱金属原子可以与一个具有不同核自旋的碱土金属原子形成一个分子，这起着自旋交换散射的作用，是造成近藤效应的原因。进一步指出，由于Efimov效应引起的三体束缚态和原子-分子共振的存在可以增强这种自旋交换散射，从而增强近藤效应.我们讨论了这种机制，首先在自由空间中的三体问题，然后证明，同样的机制仍然成立时，碱原子是本地化的外部陷阱，并成为嵌入在碱土原子气体中的杂质。
2018-09-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Three-body bound states in atomic mixtures with resonant p-wave interaction
利用Born-Oppenheimer近似，在一个轻粒子和两个重粒子组成的三体系统中，当重-轻短程相互作用势具有对应于非零轨道角动量的共振时，我们得到了有效势.在p波散射振幅的精确共振的情况下，有效势是吸引的和长程的，即它随着原子间距离的三次方而减小。此外，我们还证明了势的射程、势的幂次以及束缚态的个数都是由粒子的质量比和重轻短程势的参数决定的.
2013-08-25 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Realizing a scalable building block of a U(1) gauge theory with cold atomic mixtures
在物理学基本定律中，规范场是带电粒子间相互作用的媒介。一个例子是量子电动力学-电子与电磁场相互作用的理论-基于U（1）规范对称性。求解这样的规范理论一般是经典计算技术的难题。虽然量子计算机提出了一条前进的道路，但很难构建复杂模拟所需的大规模数字量子设备。在这里，我们提出了一个完全可扩展的模拟量子模拟的U（1）规范理论在一个空间维度。为了设计局域规范对称性，我们在原子混合物中采用了种间自旋变化碰撞。我们展示了实验实现的基本积木作为一个平台的连续规范理论的大规模量子模拟的关键一步。
2019-09-17 cond-mat.quant-gas hep-ph physics.atom-ph
Self-bound quantum droplets in atomic mixtures
自束缚量子液滴是在超冷原子中发现的一种新相态。在这项工作中，我们报告他们的实验实现后，彼得罗夫[物理学评论快报。115，155302（2015）]，使用有吸引力的玻色子混合物。在这个系统中，球形液滴的形成是由于竞争的吸引力和排斥力的平衡，由接近崩溃阈值的平均场能量和由于量子涨落的一阶校正提供。由于具有可忽略不计的剩余限制的光学悬浮电位，我们观察到在自由空间中的自约束液滴，我们表征它们的形成条件以及它们的平衡性质。这项工作为量子液滴的未来研究奠定了基础，从测量其独特的激发光谱到探索其超流体性质。
2017-10-30 cond-mat.quant-gas physics.atm-clus physics.atom-ph
BCS-BCS crossover between atomic and molecular superfluids in a Bose-Fermi mixture
本文基于两通道模型和微扰展开构建平均场框架，研究了 Bose-Fermi 混合物中原子与分子 Fermi 超流体间的 BCS-BCS 交叉，揭示了配对交换耦合在 Feshbach 共振附近的增强机制，并提出通过本征 Josephson 效应进行探测。
2023-08-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con nucl-th
