Two-dimensional Paired Topological Superfluids of Rydberg Fermi Gases
系统地研究了双层光晶格中自旋极化里德伯缀饰费米子原子的拓扑性质。通过调节Rydberg耦合强度和层间隧穿振幅,我们识别了二维$p$波超流体层间配对和相对规范相位调制产生的不同拓扑超流态.这些相位包括具有/不具有时间反演对称性的带隙/无隙。最有趣的状态之一是具有时间反转对称性和粒子-空穴对称性的无间隙配对拓扑超流体。这种状态等价于具有自旋-轨道耦合、面内磁场和附加粒子-空穴对称性的拓扑近藤晶格模型。实验操作的灵活性,在这样的里德伯穿着ferminoic系统,因此成为一个有前途的系统,实现有趣的拓扑超流体。
2021-12-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
A bosonic topological phase in a paired superfluid
本文研究了一个有效的二维玻色子相互作用模型,该模型适合于无符号问题的蒙特卡罗模拟。除了传统的基态,我们访问一对超流体,这也是一个拓扑相,保护其余的$U(1) \times \mathbb{Z}_2$对称性。这一阶段产生于一个复合物体的凝聚,一种物质的涡旋和反涡旋的束缚态,到第二种物质的玻色子。我们引入了一个体响应函数,量化的霍尔效应的伊辛模拟,诊断的拓扑相位。对称性破缺和拓扑结构的相互作用导致了有趣的效应,如成对超流体中的分数荷电涡旋。对冷原子玻色子的现实模型可能的扩展进行了讨论。
2015-10-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Pair tunneling, phase separation and dimensional crossover in imbalanced fermionic superfluids in a coupled array of tubes
我们研究不平衡的费米子超流体的一维管阵列在初期的维度交叉制度,其中粒子可以隧道相邻的管之间。除了单粒子隧穿(ST),我们认为对隧穿(PT),结合在隧穿过程中的相互作用的影响。我们发现,随着PT强度的增加,低全局极化系统从中心Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)态结构演化为中心BCS类完全配对态结构.对于高全球极化的情况下,中心区域表现出配对零嵌入在一个完全配对的顺序。在这两种情况下,PT增强了配对间隙,抑制了FFLO阶,并导致完全配对和完全极化区域的空间分离,与高维中相同。因此,我们表明,PT超越二阶ST过程是相关的发展特征的开端的维度交叉的签名。
2013-05-30 cond-mat.quant-gas
Bragg spectroscopy and pair-breaking-continuum mode in a superfluid Fermi gas
自旋为1/2的费米气体在非零波矢处呈现出一种尚未观测到的集体激发模式。使用BCS理论在零温度和长波长的限制,我们预测,这种模式是定量观察(在频率,宽度和光谱重量)的冷原子气体的激光布拉格激发的响应,如果一个措施引起的扰动的序参量模量,而不是密度。
2021-01-08 cond-mat.quant-gas
Excited state spectra at the superfluid-insulator transition out of paired condensates
我们描述了在周期势场中,每个单胞中有偶数个粒子的超流体中的带隙单粒子和集体激发到粒子(玻色子或费米子)的绝缘体量子相变。我们证明了动力学是由局域粒子与体临界模相互作用的量子杂质问题控制的。临界指数由重整化群分析确定。我们讨论了超冷原子在光晶格中的自旋振荡,以及铜氧化物和相关化合物中的电子相的应用。
2006-09-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Noise correlations of one-dimensional Bose mixtures in optical lattices
本文研究了一维二元玻色混合体的噪声关联,作为其量子相位的探测。在以前的工作中,我们发现了丰富的多体相结构,如成对和逆流超流。在这里,我们调查这些阶段的签名后,飞行时间膨胀的原子云的噪声相关性,使用Luttinger液体理论和时间演化块抽取(TEBD)方法。我们发现,成对和逆流超流在噪声谱中表现出独特的功能。我们对待扩展和非均匀系统,我们的数值计算工作表明,扩展系统的基本物理是目前实验感兴趣的被困原子系统。对于成对和逆流超流相,我们提出了从噪声相关光谱中提取Luttinger参数的方法。
2010-03-12 cond-mat.quant-gas
Disorder effects during the evolution from BCS to BEC superfluidity
我们描述的s波超流体的临界温度从BCS的BEC制度的无序的影响,直接应用到超冷费米原子。在BCS制度的对破坏和相位相干的温度尺度基本上是相同的,允许强相关性之间的振幅和相位的序参量。由于引入了非对破缺无序,大部分重叠的库珀对共同维持相位相干性,使得临界温度基本保持不变。然而,在BEC制度的对破坏和相位相干的温度标度是非常不同的,使得非对破坏无序可以显着影响相位相干性,从而临界温度,而不需要打破紧束缚的费米子对同时。最后,我们发现,超流是更强大的对弱无序在两个政权之间的中间区域。
2009-04-27 cond-mat.quant-gas
Novel quantum phases of two-component bosons with pair hopping in synthetic dimension
本文研究了合成维中具有对跳跃相互作用的二分量(或赝自旋1/2)玻色子,并给出了在正方形光晶格上的可行实验方案。已有的研究表明,两组分玻色子在种间相互作用下只能产生非平凡的种间成对超流态(超反流或成对超流)。相比之下,除了种间配对超流,我们揭示了两个新的阶段,通过考虑这个额外的对跳跃的相互作用。这些新的相是种内配对超流体(分子超流体)和一个外来的非整数莫特绝缘体,它显示了一个非整数的原子数在每个网站的每个物种,但一个整数的总原子数。
2020-04-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Vortex nucleation in mesoscopic Bose superfluid and breaking of the parity symmetry
本文分析了旋转势阱中观二维玻色超流中的涡旋形核。我们明确地包括弱各向异性搅拌势,从而明确地打破轴对称。当旋转频率通过临界值$Ω_c$时,系统经历额外对称性改变/破缺。远低于$Ω_c$的基态是适当的平均场论与均匀的凝聚波函数。远高于$Ω_c$,MF解决方案也工作得很好,但序参量变得奇怪。因此,这种现象涉及离散的宇称对称性破缺。在临界区域,MF解表现出动力学不稳定性。真正的多体纠缠态是一种强关联的纠缠态,它包含两个宏观占据模(单粒子密度算符的本征态)。我们在各个方面描述了这种状态:i)绝热演化的资格; ii)由两个单模的最大纠缠组合给出的解析近似;最后iii)它在粒子探测测量中的出现。
2009-07-03 cond-mat.quant-gas
Parity Symmetry Breaking and Topological Phases in a Superfluid Ring
本文研究了具有旋转势垒的环形玻色-爱因斯坦凝聚体的超流流动。我们发现,一个相变打破宇称对称性之间的两个拓扑阶段发生在一个临界值的高度的障碍。此外,在有序相中观察到不连续的(伴随着滞后)相变时,改变的角速度的障碍。在滞后区消失的临界点,基态的化学势出现一个尖点(一阶导数的不连续)。沿着这条路径,具有不同绕组数的两个对应状态之间的跳跃显示出与拓扑相变的严格类比。最后,我们研究了系统的电流-相位关系,并与已发表的实验结果进行了比较。
2016-08-05 cond-mat.quant-gas
Symmetry-breaking vortex-lattice of a binary superfluid in a rotating bucket
本文研究了装在准二维圆形或方形桶中的弱相互作用均匀快速旋转二元玻色超流体中的自发对称破缺相分离涡格。当物种间排斥力超过临界值时,两种超流组分分离并形成一个分层相,两种组分的涡旋晶格几乎没有重叠,这将允许对这种涡旋进行有效的实验观察并研究它们的性质。在具有两个组分的相等种内能量的圆形桶的情况下,对于产生不同的分层涡旋晶格的所有旋转频率$Ω$,两个组分分离成两个不重叠的半圆形域。在圆形和方形桶中的二元玻色超流体的情况下,(a)涡的数目与$Ω$成线性增加,与Feynman的建议一致;(b)旋转坐标系中的转动能量与$Ω$成二次减少,与Fetter的建议一致。
2019-10-25 cond-mat.quant-gas
Impurity-controlled vortex mobility and pair-breaking in fermionic superfluid rings
Institute of Physics, Polish Academy of Sciences(波兰科学院物理研究所);Faculty of Physics, Warsaw University of Technology(华沙理工大学物理学院);Department of Physics, University of Washington(华盛顿大学物理系);Politecnico di Torino(都灵理工大学)
利用时间相关密度泛函理论研究BCS区费米子超流环中杂质密度和尺寸对持续流耗散的影响,发现临界缠绕数随杂质密度增加但受对断裂阈值限制,并识别出四种涡旋迁移率机制。
2026-06-24 cond-mat.quant-gas
Paired Parton Trial States for the Superfluid-Fractional Chern Insulator Transition
Rudolf Peierls Centre for Theoretical Physics(鲁道夫·佩尔斯理论物理中心)
该研究通过配对费米子试态揭示了超流-分数奇点绝缘体相变的机制,发现其需要异常的费米子相关性来准确描述相变过程。
2026-03-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
The evolution from BCS to BEC superfluidity in the presence of disorder
我们描述了无序对$s$波超流体临界温度的影响,从BCS到BEC制度,直接应用于超冷费米子。我们用泛函积分方法和复制技术研究了杂质引起的高斯关联无序,并讨论了如何在实验上产生这种系统。在没有无序的情况下,BCS制度的特点是由对断裂和相位相干的温度标度,这是基本上相同的,允许超流性的序参量的振幅和相位之间的强相关性。由于引入了非对破缺无序,大部分重叠的库珀对合谋保持相位相干性,使得临界温度基本保持不变,并且满足安德森定理。然而,在BEC制度的对破坏和相位相干的温度尺度是非常不同的,使得非对破坏无序可以显着影响相位相干性,从而临界温度,而不需要打破紧束缚的费米子对同时进行。在这种情况下,安德森定理不适用,并且与BCS极限相比,临界温度可以更容易地降低。最后,我们发现,超流体是更强大的对两个政权之间的中间区域附近的幺正性的无序。
2010-12-10 cond-mat.quant-gas
Normal mass density of a superfluid Fermi gas at unitarity
本文计算了一对费米气体在么正态下的正常质量密度。超流转变附近的主要贡献是来自费米准粒子激发,因此对能隙敏感。与Sidorenkov等人最近的实验比较表明,在转变温度附近的超流间隙大于BCS值,但数据不允许定量推断间隙。对谐振阱中BCS超流体的猝灭转动惯量的计算与Riedl等人的早期实验结果基本一致。
2013-10-24 cond-mat.quant-gas
Goldstone mode and pair-breaking excitations in atomic Fermi superfluids
自发对称性破缺是基本粒子物理学、磁学、超流性和超导性的一个中心范式。根据戈德斯通定理,打破连续对称性的相变导致在长波长极限存在无隙激发。这些戈德斯通模式通常占主导地位的低能量激发,表明对称性破缺对物质的物理性质有着深远的影响。在这里,我们提出了第一个全面的研究在一个均匀的强相互作用费米气体通过交叉从Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)超流体的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的分子使用双光子布拉格光谱。光谱表现出离散的Goldstone模式,与对称性破缺的超流相,以及对打破单粒子激发。我们的技术产生的超流配对间隙和声速的直接测定与强耦合理论密切一致。
2017-07-03 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Controlled pairing symmetry of the superfluid state in systems of three-component repulsive fermionic atoms in optical lattices
研究了光晶格中排斥相互作用三分量(色)费米子原子超流态的配对对称性。当三个颜色相关的排斥中的两个比另一个大得多时,配对对称是一个扩展的s波,尽管超流态出现在相图中配对的莫特绝缘体附近。当正方形光晶格中的三个排斥之间的差减小时,扩展的s波配对变为节s波配对,然后变为d波配对。这种配对对称性的变化归因于未配对原子的密度涨落、色密度波的量子涨落和色选择性反铁磁体的量子涨落之间的竞争。我们研究了光晶格中排斥相互作用三分量(色)费米子原子超流态的配对对称性。当三个颜色相关的排斥中的两个比另一个强得多时,尽管超流态出现在相图中成对的莫特绝缘体附近,但配对对称性是扩展的$s$波。另一方面,当三个颜色相关排斥中的两个比另一个弱时,配对对称性是d_{x^2-y^2}波。这种配对对称性的变化是由于占主导地位的量子涨落从未配对原子的密度涨落和颜色密度波涨落到颜色选择性反铁磁涨落的变化。这种现象可以用现有的实验技术来研究。
2015-08-28 cond-mat.quant-gas
Dynamic structure factor of two-dimensional Fermi superfluid with Rashba spin-orbit coupling
本文通过随机相位近似计算二维Rashba自旋轨道耦合费米超流体的动态结构因子,揭示声子、分子、原子及对破缺激发特征,并发现临界场处声子峰加宽及大动量下对破缺先于分子激发的新现象。
2023-12-25 cond-mat.quant-gas
Spontaneous breaking of local mirror symmetry in superfluid and in BEC turbulence
流体湍流中存在局部镜像对称性自发破缺的内在机制。一个很好的例子是基于无粘涡相互作用的克尔机制。这种相互作用可以导致出现具有强相反符号螺旋度的局部相邻区域,而由于全局镜像对称性,全局(净)螺旋度仍然保持为零。它示出,使用直接的数值模拟和实验室测量的结果,局部镜像对称性的自发破缺可以主导在超流氦II和玻色-爱因斯坦凝聚体湍流的湍流动力学。螺旋分布混沌的概念已被用于这一目的。
2022-06-29 cond-mat.quant-gas physics.flu-dyn
Formation of paired phases of bosons and their excitations in a square lattice
本研究采用团簇平均场理论探究光学晶格中玻色子的配对超流与配对超固体相,分析了其低能激发特征、相变行为及有限温熔化路径,并探讨了冷原子实验模拟的可能性。
2023-08-22 cond-mat.quant-gas
Collective excitations of a charged Fermi superfluid in the BCS-BEC crossover
本文研究带电费米超流体在BCS-BEC交叉中的集体激发,统一路径积分方法描述等离子体、对破缺和声子模式,并揭示共振避免交叉及其对实验观测的意义。
2023-06-23 cond-mat.quant-gas
Stability of persistent currents in superfluid fermionic rings
本研究基于含时密度泛函理论,探讨了零温下超流费米环中持久电流的稳定性,揭示了由量子涡旋增殖和Cooper对破缺机制导致的两种临界绕数。
2025-07-15 cond-mat.quant-gas
Breaking and trapping Cooper pairs by Rydberg-molecule spectroscopy in atomic Fermi superfluids
提出利用里德堡杂质光谱探针研究原子费米超流体中库珀对的破坏与局域化,通过监测BCS-BEC交叉中的分子形成,揭示了类似π介子俘获的库珀对俘获及类似黑洞潮汐撕裂的对破坏现象,并可估计库珀对大小及分辨多体配对效应。
2024-09-12 cond-mat.quant-gas quant-ph
Fluctuations and phase transitions in Larkin-Ovchinnikov liquid crystal states of population-imbalanced resonant Fermi gas
受不平衡的Feshbach共振原子费米气体的实现的启发,我们制定了一个低能量的富尔德-费雷尔和拉金-奥夫钦尼科夫(LO)状态的理论,并用它来分析这些神秘的有限动量配对超流体的波动,稳定性和相变。专注于单向LO对密度波状态,自发地打破连续的旋转和平移对称性,我们表明,它的特点是由两个Goldstone模式,对应于超流相和近晶声子。由于后者的液晶“软”,在有限的温度下的3d状态的特征在于由一个消失的LO序参量,准布拉格峰的结构和动量分布函数,和“电荷”-4,成对的库珀对,非对角-长程序,与超流体刚度各向异性,发散附近的过渡到一个nonsuperfluid状态。除了传统的整数涡和位错的LO超流近晶表现出复合半整数涡位错缺陷。缺陷的扩散导致了丰富多样的后代状态,如“电荷”-4超流体和费米液体向列相和拓扑有序的非超流体状态,一般干预之间的LO状态和常规超流体和极化费米液体在低和高的不平衡,分别。LO无带隙超导体的费米扇区也是非常独特的,表现出与Andreev态带相关的Bogoliubov准粒子的费米表面,位于LO畴壁的阵列上。
2011-02-24 cond-mat.quant-gas
Spatial inversion symmetry breaking of vortex current in biased-ladder superfluid
研究均匀阿贝尔规范场下双腿梯型玻色子的淬火动力学,发现超流体偏置梯型相中涡旋电流和粒子密度的非对称扩展导致空间反演对称性自发破缺,且纠缠熵对数增长暗示多体局域化作用。
2023-07-29 cond-mat.quant-gas quant-ph
Supersolid symmetry breaking from compressional oscillations in a dipolar quantum gas
50年前,人们就预言了一种自相矛盾的超固相物质的存在,它具有明显不相容的晶体有序性和超流性。固体氦是天然的候选者,但尽管进行了无数次尝试,但尚未观察到超固体。最近,超冷量子气体由于各种类型的可控相互作用而呈现出典型的晶体周期性。D维超固体的一个重要特征是发生高达D+1的无隙激发,反映了与两个连续对称性的自发破缺相关的戈德斯通模式:相不变性的破缺,对应于超流现象起源处原子波函数的相位锁定,以及由于系统的晶格结构而导致的平移不变性的破缺。这种模式的发生一直是激烈的理论研究的对象,但他们的实验观察仍然失踪。在这里,我们证明了超固体对称性破缺通过两个不同的压缩振荡模式的外观在一个谐波捕获偶极玻色-爱因斯坦凝聚体,反映了无间隙的戈德斯通激发的均匀系统。我们观察到,这两种模式具有不同的性质,与较高的频率模式与振荡的周期性的新兴晶格和较低的一个特征的超流振荡。我们的工作为探索超流、超固体和类固体之间的两种量子相变铺平了道路,这种相变可以通过调节单个相互作用参数来实现。
2019-06-06 cond-mat.quant-gas
Hall viscosity, orbital spin, and geometry: paired superfluids and quantum Hall systems
霍尔粘度,一个类似于霍尔电导率的非耗散输运系数,被认为是量子流体在带隙或拓扑相。我们中的一个人在以前的工作中发现的每个粒子的平均轨道自旋的关系是阐明的帮助下的例子,使用剪切变换和旋转的几何。对于磁场中的非相互作用粒子,有几种方法可以得出结果(即使在非零温度下),包括标准线性响应理论。参数的量化,和鲁棒性的霍尔粘度保持旋转不变性的哈密顿量的小变化,给出。绝热输运的数值计算进行检查量子霍尔系统的预测,与试验状态的良好协议。静态结构因子中的系数k^4也被考虑,并且被证明与轨道自旋精确相关,并且对旋转不变系统中的扰动也具有鲁棒性。
2011-06-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Ground State Properties of the One-Dimensional Unconstrained Pseudo-Anyon Hubbard Model
研究了不存在三体硬核约束的一维晶格上的(伪)任意子哈伯德模型。特别地,对于大统计角$θ\approxπ$的赝费米子极限,我们观察到了大量奇异的性质,包括不同超流相之间的{一阶跃迁}和大填充的{二组分}部分成对相,而不需要额外的三体硬核约束。这导致超流{基态}的稳定化,以消除甚至小的吸引性现场相互作用。在有限统计角下,我们研究了非常规的对称性破缺超流体在有限动量下的峰值,从而导致了单粒子关联函数的一个有趣的拍现象.我们展示了各种基态相的一些特征,包括伪费米子极限下的部分配对相的模拟,如何在一个朴素的平均场框架下再现.
2017-05-28 cond-mat.quant-gas
Superfluid Phases of Dipolar Fermions in Harmonically Trapped Optical Lattices
我们描述了超冷偶极费米子在二维光晶格中超流相的出现。考虑到在中等和更大的填充因子偶极相互作用的多体屏蔽,我们表明,几个超流相位自然产生的单重态通道:本地的s波$(sl)$,扩展的s波$(se)$,d波$(d)$或时间反演对称性破缺$(sl + se \pm id)$波。我们得到的温度与填充因子相图,并表明,d波配对是有利的接近半填充,$(sl + se)$波是有利的接近零或完全填充,和时间反演打破$(sl + se \pm id)$波之间的青睐。谐波陷阱的包含揭示了一系列的相位可以共存于云取决于填充因子在中心的陷阱。最值得注意的是,在空间区域的$(sl + se \pm id)$波超流体发生,自发电流产生,并可以检测到使用速度敏感的布拉格光谱。
2014-10-13 cond-mat.quant-gas
Pair-Breaking Collective Branch in BCS Superconductors and Superfluid Fermi Gases
我们证明了在超流费米气体和BCS超导体的对破缺连续体中存在集体激发分支。在零温度下,我们通过连续谱的分支切割,解析地继续了Anderson随机相位近似或高斯涨落中的集体模能量方程,得到了完整的复色散关系,包括强耦合区。只要化学势$μ$为正,波数低于$\sqrt{2mμ}/\hbar$(m为费米子质量),分支就存在。在长波长的限制,分支随波数的平方变化,与一个复杂的有效质量,我们计算分析任意的相互作用强度。
2019-05-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Time reversal symmetry breaking of $p$-orbital bosons in a one-dimensional optical lattice
我们研究了在一维光晶格中的玻色子,该晶格在每个位置具有双重$p$轨道简并。我们的数值模拟发现一个反铁磁轨道的p $_x$ +ip $_y$,一个均匀的p $_x$莫特绝缘体相和两种超流相区分的轨道顺序(反铁磁轨道和准轨道)。反铁轨道序破坏了时间反演对称性。实验观察到的证据预测的两个不同的超流相之间的相变。我们还发现,量子噪声测量能够提供时间反演对称性破缺在第一莫特阶段的具体证据。
2012-02-25 cond-mat.quant-gas
Excitation of the Higgs Mode in a Superfluid Fermi Gas in the BCS-BEC Crossover
在具有连续对称性自发破缺的量子多体系统中,希格斯模式以序参量的集体振幅振荡形式出现。最近,在超冷费米气体中观察到了Higgs模。本文利用含时Bogoliubov-de Gennes方程组研究了费米气体中超流序参量Higgs振幅随${\it s}$波散射长度的快速变化而发生的振荡。特别地,我们研究了具有不同初始散射长度值的Higgs模。发现Higgs模的能量与对破缺激发的阈值能量一致,Higgs模$γ$的幂次衰减指数通过Bardeen-Cooper-Schrieffer-玻色-爱因斯坦凝聚(BCS-BEC)交叉在$γ=-1/2$和$γ=-3/2$之间连续变化.此外,我们提出了最佳的斜坡速度的散射长度观察最清晰的希格斯振荡。
2018-10-22 cond-mat.quant-gas
Spontaneous PT symmetry breaking of a ferromagnetic superfluid in a gradient field
研究了铁磁旋量玻色-爱因斯坦凝聚体与磁场梯度的相互作用。磁场梯度实现自旋-位置耦合,其明确地破坏时间反演对称性T和空间宇称P,但保留组合的PT对称性。我们观察到使用数值模拟,一阶相变自发打破这一剩余的对称性。向低梯度相的过渡,其中梯度效应被铁磁相互作用冻结,表明高相干磁传感器不受梯度失相影响的可能性。
2015-09-24 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Breaking a superfluid harmonic dam: Observation and theory of Riemann invariants and accelerating sonic horizons
University of California, Merced(加州大学默塞德分校);University of San Diego(圣地亚哥大学);University of Colorado, Boulder(科罗拉多大学博尔德分校);Washington State University(华盛顿州立大学)
本研究通过实验与理论分析了谐振势阱中 Bose-Einstein 凝聚体溃坝产生的加速声学视界,利用 Riemann 不变量表征超流体,验证了与 Gross-Pitaevskii 方程解析解的一致性,并预测了视界间的碰撞与湮灭。
2025-10-14 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Self-energy functional theory with symmetry breaking for disordered lattice bosons
将自能泛函理论推广到对称破缺和淬火无序存在下的相互作用格点玻色子的情形。我们得到的自能泛函仅依赖于无序平均传播子的自能,从而可以构造一般的非微扰近似。利用一个只有三个变分参数的简单单格点参考系,我们能够高精度地再现具有盒无序的玻色-哈伯德模型的局域观测值的量子蒙特卡罗(QMC)结果.在强相互作用下,相边界被定性地再现,但由于超流相中极低的冷凝物分数,相对于用QMC观察到的相边界发生了位移。在强无序弱相互作用区,简单的参考系是不够的,不能找到固定的解决方案,在其限制变分子空间。通过系统地分析光学可观测量和光谱函数,我们发现,强相互作用玻色玻璃的特点是不同的制度,这取决于当地的职业被激活的无序强度的函数。我们发现,粒子离域到孤立的超流湖在一个强烈的本地化背景周围最大占用的网站,每当这些网站是特别罕见的。我们的研究结果表明,从玻色玻璃到超流相周围的单位填充在强相互作用的转变是由超流湖,形成周围的双占据的网站的渗流驱动。
2018-05-12 cond-mat.quant-gas
Strong-coupling expansion for the two-species Bose-Hubbard model
为了分析玻色-玻色混合物在$d$维超立方光晶格中的基态相图,我们对具有玻色-玻色相互作用的两组分玻色-哈伯德模型进行了动能项的强耦合幂级数展开(加上标度分析).我们考虑排斥和吸引的种间相互作用,并获得了不可压缩的莫特绝缘体和可压缩的超流相之间的相边界的解析表达式高达三阶的跳跃。特别是,我们发现了一个重入量子相变从成对的超流体(复合玻色子的超流性,即玻色-玻色对)的莫特绝缘体,并再次成对的超流体在所有的一维,二维和三维,当物种间的相互作用是足够大的和吸引力。我们希望我们的一些结果可以用超冷原子系统来检验。
2010-10-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Dynamical excitations of one-dimensional Fulde-Ferrell pairing Fermi superfluid
研究了有限塞曼场下一维Fulde-Ferrell费米超流体的动力学激发,发现其集体模式和单粒子激发具有各向异性,这些信号可帮助在实验中区分FF超流体与传统BCS超流体。
2024-01-04 cond-mat.quant-gas
Vestigial Order Melting of a Chiral Atomic Superfluid in a Double-Valley Optical Lattice
Peking University(北京大学);Fudan University(复旦大学);Shanghai Qizhi Institute and Shanghai Artificial Intelligence Laboratory(上海琦智研究院与上海人工智能实验室);Shanghai Research Center for Quantum Sciences(上海量子科学研究中心);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室);Institute of Carbon-based Thin Film Electronics, Peking University(北京大学碳基薄膜电子研究所)
研究Floquet工程双谷能带中手性超流体的热相变,发现超流转变温度始终高于Ising转变温度,且两者在近共振时分离、远共振时合并。
2026-06-07 cond-mat.quant-gas
Linear response of a superfluid Fermi gas inside its pair-breaking continuum
在随机相位近似下,研究了超流费米气体的集体模对序参量和密度涨落的线性响应函数。我们发现,与波波夫-安德里亚诺夫(或有时“希格斯”)模式的共振是可见的内部的对破坏连续波矢量$q$的所有值,不仅在(顺序参数)模量-模量响应函数,但也在模量-密度和密度-密度响应。在非零温度下,共振生存的热断裂对的存在下,甚至直到附近的临界温度$T_c$,并共存于温度下的安德森-Bogoliubov模式可比的间隙$Δ$和与RPA预测的低速声子模式附近的$T_c$。因此,波波夫-安德里亚诺夫-“希格斯”共振的存在是成对凝聚费米气体的高能现象学的一个强大的、普遍的特征,并且应该可以被最先进的冷原子实验所利用。
2020-03-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Frustration and time reversal symmetry breaking for Fermi and Bose-Fermi systems
对光晶格势的调制打破了时间反演对称性,使得在相应的紧束缚模型中能够实现复杂的隧穿振幅。对于具有复杂隧穿的三角形格点势中的超流费米气体,其对函数获得了一个复相位,从而实现了费米子的阻挫磁性,而玻色子分子和未束缚费米子在格点中的玻色-费米混合也表现出有趣的行为。由于玻色子-费米子耦合,费米子成为玻色子的奴隶,相应的配对函数采取由玻色子决定的复相位。在玻色子存在的情况下,费米体系可以揭示带隙和无带隙超流性。
2012-04-25 cond-mat.quant-gas
Superfluid fraction in an interacting spatially modulated Bose-Einstein condensate
本文理论和实验研究了外部一维周期势打破平移不变性导致的稀薄玻色-爱因斯坦凝聚体超流密度猝灭,通过Leggett界限和声速各向异性一致测定超流分数,并揭示了两体相互作用对超流性的重要作用。
2023-06-30 cond-mat.quant-gas
Twisted complex superfluids in optical lattices
我们发现,关联对隧穿驱动一个相变到一个扭曲的超流体与复杂的序参量。这种非常规的超流相自发地打破了时间反演对称性,其特征在于相邻晶格位置之间的复杂相角的扭曲。我们讨论了蜂窝状光晶格的扩展Bose-哈伯德模型的整个相图,它显示了包括扭曲超流体、对超流体、超固体和扭曲超固体在内的多种量子相。此外,我们表明,最近邻相互作用导致的晶格的反演对称性的自发破缺,并产生二聚密度波绝缘体,其中粒子离域二聚体。对于两个组件,我们发现扭曲的超流相的物种之间的强相关性已经令人惊讶的小对隧穿振幅。有趣的是,这种基态表现出从超固体到扭曲超流体的无限简并性。
2015-11-09 cond-mat.quant-gas
Turbulence scaling laws across the superfluid to supersolid transition
我们调查量子湍流在一个二维的被困超固体和证明,波和涡湍流涉及三重级联,而不是双级联,在超流体。由于存在与平移对称性破缺相关的第二个无隙模,预测在波动湍流中将出现新的$k^{-13/3}$标度律。在振荡超固体内部同时快速的涡旋-反涡旋产生和湮灭导致涡旋湍流中的$k^{-1}$标度律。基于Gross-Pitaevskii方程的数值模拟证实了预测。
2017-05-04 cond-mat.quant-gas
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
Thermodynamic Properties of Holographic superfluids
利用自发对称性破缺的全息模型,研究了对偶超流体的热力学指数、Joule-Thomson系数、压缩系数等性质,重点讨论了这些性质随凝聚算符的标度维数和电荷的变化.
2018-02-14 cond-mat.quant-gas hep-th
Reentrant BCS-BEC crossover and a superfluid-insulator transition in optical lattices
研究了周期势场中两组分Feshbach共振原子费米气体的热力学性质,重点研究了紧束缚模型适用的深光学势。我们发现,超过一半的填充带的气体表现出重入交叉与减少失谐(增加吸引力的相互作用),从一对BCS超流体的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的空穴分子,回到BCS超流体,最后到一个传统的BEC的双原子分子。这种行为是与非单调依赖的化学势失谐和伴随的库珀对/分子大小,在BCS和较小的BEC制度。对于单填充带,我们发现了从带绝缘体到BCS-BEC超流体的量子相变,并绘制了相应的相图。
2012-08-06 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Textures and non-Abelian vortices in atomic d-wave paired Fermi condensates
我们报道了具有d波配对对称性的超流体的基本性质。我们考虑中性原子费米气体的谐波陷阱,通过d波相互作用通道的费什巴赫共振产生的配对。构造了一个Ginzburg-Landau(GL)泛函,它对五个分量的序参量(OP)具有对称性约束.我们发现OP纹理的循环阶段和稳定性条件下的非阿贝尔分数1/3涡旋转。提出了如何用光学方法在原子气体中实验产生有趣的1/3涡旋。
2009-07-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
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
Majorana Doublets, Flat Bands, and Dirac Nodes in s-Wave Superfluids
镜像和时间反演对称性保护的拓扑超流体是具有Majorana Kramers对(MKP)的奇异物质态,但其实现长期以来受到非常规配对要求的阻碍。我们提出了利用$s$ -波配对、出射镜对称性和时间反演对称性在两个自旋-轨道耦合的一维超冷费米原子气体中实现这种拓扑超流体。通过将这样的系统堆叠成2D,我们发现了拓扑和Dirac节点超流体托管不同的MKP平坦带。我们表明,紧急对称性MKP和他们的平带稳定对波动,否则湮灭配对马约拉纳。利用新的实验发展,我们的计划提供了一个独特的平台,探索MKP及其在量子计算中的应用。
2018-11-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Dipolar bosons in a twisted bilayer geometry
本研究理论探讨扭曲双层几何中的偶极玻色子,发现扭曲角可调控量子相,小角度保持配对相,大角度产生莫尔绝缘岛与超流共存。
2024-05-26 cond-mat.quant-gas quant-ph
Crystal, Superfluids, Supersolid and Hetero-Structure in System of Two-Component Strongly-Correlated Bosons in a Cubic Optical Lattice
本文研究了立方光晶格中二分量硬核玻色子的有限温度相结构。本文所研究的系统是玻色-哈伯德模型的一个有效模型,具有很强的就地排斥作用,称为玻色t-J模型。对于高温超导材料等强关联电子系统,该模型是t-J模型的玻色子对应模型。我们用路径积分法和蒙特卡罗模拟对模型进行了研究。我们发现该系统具有非常丰富的相结构,包括棋盘式的“绝缘”状态,超流,相分离状态,非均匀的云状状态,等等。我们也有兴趣在可能的超固相与棋盘秩序和超流性,并发现额外的最近邻种间吸引力诱导超固态。在超固态中,除了单个原子的超流外,还出现了成对的超流。这一结果对铜氧化物的高温超导机制提供了重要的认识。
2012-03-19 cond-mat.quant-gas quant-ph
Superfluidity of Bosons in Kagome Lattices with Frustration
本文考虑了具有最近邻跃迁和在位相互作用的Kagome格点中的无自旋玻色子,通过在Kagome格点的每个三角形中插入一个π通量来反转跃迁的符号,使得最低的单粒子带是完全平坦的.结果表明,在高密度极限下,尽管单粒子基态具有无限简并性,相互作用仍会在最低温度下选择布里渊区K点处的Bloch态进行玻色凝聚.随着温度的升高,单玻色子超流序很容易被破坏,而奇异的三玻色子配对超流序将保留下来。我们建立了这个trion超流体存在于一个广泛的温度制度,直到温度增加到相同的跳跃顺序,然后系统变成正常相。最后,我们表明,飞行时间测量的动量分布及其噪声相关性可以用来区分这三个阶段。
2012-12-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Rotational properties of superfluid Fermi-Bose mixtures in a tight toroidal trap
我们考虑一个玻色-爱因斯坦凝聚体与一对费米超流体的混合物,被限制在一个环势中。我们从两个云的基态开始,确定它们的相分离和相共存的制度之间的边界。然后,我们转向系统的旋转响应。在相分离区,我们有质心激发。当两种物质共存时,光谱具有丰富的结构,由连续和不连续的相变组成。此外,对于一个合理的大的人口不平衡,它开发了一个明确的准周期性的行为,除了由于周期性的边界条件。因此,对于一个组分来说,处于平面波状态是有利的,具有均匀的密度分布,并且问题类似于单组分系统的问题。
2020-07-27 cond-mat.quant-gas quant-ph
Observation of a space-time crystal in a superfluid quantum gas
时间晶体是物质的一种相,其驱动哈密顿量的离散时间对称性自发破缺。离散时间对称性的破缺已经在驱动自旋系统的几个实验中观察到。在这里,我们展示了使用超冷原子的时空晶体的观察,其中空间和时间的周期性结构在实验图像中直接可见。我们的超流体中的基本物理可以从头开始描述,并允许明确识别导致自发对称性破缺的机制。我们的研究结果铺平了道路,利用时空晶体的发现新的非平衡相的物质。
2018-10-04 cond-mat.quant-gas nlin.PS quant-ph