Interferometric probe for the zeros of the many-body wavefunction
本文提出利用干涉技术探测多体波函数零点，揭示节点表面的不连续性特征，为量子系统研究提供新方法。
2025-12-15 cond-mat.quant-gas quant-ph
Wannier Permanent Wave Functions and Featureless Bosonic Mott Insulators on the 1/3 filled Kagome Lattice
我们研究紧束缚，非布拉维晶格上的玻色-哈伯德模型，每个单元格填充一个玻色子-因此分数位填充。在单位单元的整数填充时，既不需要对称性破缺也不需要拓扑顺序，并且原则上是平凡的和无特征的（即，绝缘子不允许损坏。我们证明了明确的建设一个家庭的波函数，这样一个无特征的莫特绝缘状态存在于1/3填充的kagome晶格，并构造哈密顿量，这些波函数是确切的基态。我们简要地评论了我们的结果与光晶格中冷原子的实验相关性。这样的波函数也产生1/3磁化平台状态的自旋模型中施加的字段。我们讨论的无特征莫特态可以推广到任何晶格，对于这些晶格，可以在必要的填充处找到对称指数局部化的Wannier轨道，并且它们的波函数由所有Wannier轨道上的积算式给出。
2013-03-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Fibonacci optical lattices for tunable quantum quasicrystals
我们描述了一个准周期性的光晶格，通过物理实现的抽象切割和项目建设的基础上所有准晶。由此产生的潜力是一个推广的斐波那契平铺。对加载到这种晶格中的超冷原子的能量和波函数的计算表明，这种晶格具有多重分形能谱、奇异的连续动量空间结构和可控边缘态的存在。这些结果打开了大门冷原子量子模拟实验在可调或动态准晶势，包括拓扑泵浦的边缘状态和相位光谱。
2016-01-14 cond-mat.quant-gas
Cooper pair polaritons in cold fermionic atoms within a cavity
本文建立了光腔中简并费米气体与光子强耦合准粒子的Bardeen-Cooper-Schriffer（BCS）理论。该系统的基本光子激发是腔极化激元，它由一个腔光子和费米海中一个原子的激发组成。从费米海中激发出的原子留下了一个空穴，这两个空穴一起产生了一个松散束缚的库珀对，使得系统可以用BCS波函数来写。随着激发态密度的增加，受激原子和空穴的结合变得更强，从而进入分子区域。因此，这实现了另一种BCS BEC交叉的情况下，参与的物种是准粒子激发费米海的激发原子和空穴。
2019-12-10 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Super-resolution microscopy of cold atoms in an optical lattice
超分辨率显微镜通过在分子水平上解析特征，彻底改变了化学和生物学领域。这种技术可以是“随机的”，通过点源发射器的精确定位获得分辨率，或者是“确定性的”，利用样品的非线性光学响应来提高分辨率。在原子物理学中，确定性方法可以用来揭示原子的波函数和进行量子控制。在这里，我们展示了超分辨率成像的基础上的非线性响应的原子的光泵浦脉冲。利用该技术可以分辨出原子密度分布，其点扩散函数半高宽为32（4）nm，定位精度小于1 nm。1.4 $μ$ s的短光抽运脉冲使我们能够在单个晶格位置内解析快原子动力学。我们方案的一个副产品是在原子云上出现莫尔图案，我们显示这是晶格中原子密度的极大放大图像。我们的工作代表了在纳米尺度上访问冷原子物理的一般方法，并且可以扩展到更高维的晶格和各种原子和分子物种的体系统。
2018-07-09 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Incompressible quantum liquid on the four-dimensional sphere
Fudan University（复旦大学）；Westlake University（西湖大学）；New Cornerstone Science Laboratory（新基石科学实验室）；Institute for Theoretical Sciences, Westlake University（西湖大学理论科学研究院）；Key Laboratory for Quantum Materials of Zhejiang Province（浙江省量子材料重点实验室）；Institute of Natural Sciences, Westlake Institute for Advanced Study（西湖高等研究院自然科学研究院）
本研究通过推导精确微观哈密顿量，揭示了四维球面上不可压缩量子液体的特性，证实了其液体性质。
2026-02-10 cond-mat.other cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Quantum simulations of light-matter interactions in arbitrary coupling regimes
光-物质相互作用是一个已建立的领域，近年来由于引入了奇异的耦合机制而经历了复兴。这些包括超强和深强耦合区，其中耦合常数分别小于和在光模的频率的数量级，或大于该频率。在过去的几年里，在所有可能的耦合制度下的光-物质相互作用的量子模拟已经被提出并在实验上实现，在量子平台上，如囚禁离子，超导电路，冷原子和量子光子学。我们回顾了这个新兴领域，说明了光与物质相互作用的量子技术的量子模拟的好处和挑战。
2020-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Extended Bose-Hubbard model with pair tunneling: spontaneous symmetry breaking, effective ground state and fragmentation
利用精确对角化方法和平均场论（MFT）方法，研究了双势阱隧穿的扩展Bose-哈伯德模型.当电子对隧穿足够强时，MFT预测的基态波函数是复杂的、双简并的，而量子基态波函数总是实的、唯一的。当系统受到微扰从量子基态跃迁到平均场基态时，时间反演对称性自发破缺。由于最低两能级之间的能隙随粒子数呈指数关系减小，对于典型的冷原子系统，引起自发对称性破缺（SSB）所需的微扰对于粒子数是无穷小的.用Penrose-Onsager判据进一步分析了量子基态，发现它是一个碎裂的凝聚体.该态还发展了对关联，具有非零的对序参量，而不是传统的单粒子序参量。将该模型推广到光晶格中，可以产生一对超流。在这个简单的模型中，平均场基态可以看作是有效的基态。通过对该模型的详细计算，我们深入讨论了量子系统的单边带与有效基态之间的关系，并对非线性是如何在量子系统的单边带中产生的进行了初步探讨。
2014-04-25 cond-mat.quant-gas
Universality of Efimov states in highly mass-imbalanced cold-atom mixtures with van der Waals and dipole interactions
本文研究质量不平衡冷原子混合物中 Efimov 态的三体参数普适性，揭示范德瓦尔斯普适性在偶极相互作用下经重整化仍保持，并在强偶极情形下由准一维散射参数表征，据此估算了 Er-Li 混合物的三体参数。
2024-08-30 cond-mat.quant-gas nucl-th
Composite Fermion Theory for Bosonic Atoms in Optical Lattices
我们研究了在均匀有效磁场中，用玻色-哈伯德模型描述的旋转光晶格上冷原子气体的基态。将玻色子映射到复合费米子导致了量子霍尔流体的预测，这种流体在连续介质中没有对应物。我们构建这些阶段的审判波函数，并进行数值测试的复合费米子模型的预测。我们的研究结果建立了强相关的相位超出了那些在连续极限的存在，并提供了证据的范围更广的复合费米子的方法超出其应用程序的最低朗道水平。
2009-04-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Populating topologically protected edge states of a Chern insulator with the cold-atom elevator scheme and measurements
Aarhus University（奥胡斯大学）；University of Southern Denmark（南丹麦大学）
本文提出通过冷原子升降机方案填充陈绝缘体的边缘态，并引入瞬时投影测量，利用后选择提高手性边缘态中的粒子数或比例，同时发展了仅线性缩放于格点数的计算方法。
2026-06-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Phase sensitive measurements of order parameters for ultracold atoms through two particles interferometry
序参量的非平凡对称性在超冷原子和凝聚态系统的量子多体态中是至关重要的。冷原子的例子包括p波费希巴赫分子和d波费米子配对态，它们可以在哈伯德体系的光晶格中实现。在实验中识别这些状态需要测量纠缠对波函数不同分量的相对相位。我们提出并讨论了两种方案，这样的相敏测量的基础上，揭示在原子-原子或原子密度相关的两粒子干涉。我们的计划也可以用于相对相位测量的非平凡的粒子-空穴序参量，如d-密度波顺序。
2010-11-15 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Counterdiabatic Optimised Local Driving
绝热协议在各种量子技术中使用，从实现状态准备和作为较大设备的构建块的单独操作，到量子退火和绝热量子计算中的更高级别协议。加速这些过程的问题已经引起了大量的兴趣，导致了一系列的方法，最引人注目的是量子最优控制和绝热性的捷径。这两种方法是互补的：最优控制操纵控制领域，以引导在最小允许的时间内的动态，而绝热性的捷径旨在保持绝热条件后，加速。我们概述了一种新的方法，它结合了这两种方法，并利用各自的优势。新技术改进了近似局部反绝热驱动与时间相关的控制字段的增加。我们将这种新方法称为反绝热优化局部驱动（COLD），我们表明，当应用于退火协议，状态准备方案，纠缠生成和晶格上的人口转移时，它可以导致实质性的改善。我们还展示了一种新的方法来优化控制领域，不需要访问的波函数或系统动力学的计算。COLD可以提高现有的先进的最优控制方法，我们探索这一点，使用斩波随机基础方法和梯度上升脉冲工程。
2022-10-24 cond-mat.quant-gas quant-ph
Exploration of doped quantum magnets with ultracold atoms
在过去的十年里，量子模拟器，特别是光晶格中的冷原子，已经成为研究强关联量子物质的有价值的工具。这些实验现在正在达到在数字上难以或不可能进入的制度。特别是他们已经开始履行承诺，这已大大有助于定义和塑造领域的冷原子量子模拟，即探索掺杂和挫折的量子磁体和搜索的起源高温超导的费米子哈伯德模型。尽管未来面临许多挑战，例如需要进一步降低实验可达到的温度，但已经出现了显着的研究。其中，一维系统中的自旋-电荷分离已被证明，二维系统中的扩展范围反铁磁性已被观察到，与现代大规模数值模拟的连接，并在有限掺杂下与微观试验波函数进行了前所未有的比较。在许多方面，该领域已经获得了新的领域，将旧的想法进行了新的测试，并为下一代物理学家提供了新的见解和灵感。本文的第一部分回顾了近年来费米-哈伯德模型的冷原子实现所取得的成果。在本文的第二部分中，考虑到场的阶段设置和当前状态，我们提出了冷原子探索的新方向：即混合维双层系统，其中电荷运动被限制在通过自旋交换保持耦合的单个层。我们提出了一种新的，强大的配对机制，在这些系统中，这使得形成的空穴对在实验上可访问的，达到高温。
2021-07-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
