Spatially Resolved Magnetization in the Bose-Einstein Condensed State of BaCuSi2O6: Evidence for Imperfect Frustration
为了了解BaCuSi 2 O 6中二维玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）相的性质，我们在临界磁场（Hc 1 = 23.4 T）以上进行了详细的~（63）Cu和~（29）Si NMR研究。系统中存在的两个不同的交替层具有非常不同的接近Hc 1的局部磁化强度;一个非常弱，并且其尺寸和场依赖性对层间耦合的性质非常敏感。它的精确值只能通过“现场”的63 Cu NMR来确定，并且数据完全由相互作用的硬核玻色子模型再现，其中与四重对称性相关的完美挫折被稍微提升，从而得出结论，人口较少的层的人口不是完全不相干的，而是必须部分凝聚。
2013-06-18 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Geometrically Frustrated Coarsening Dynamics in Spinor Bose-Fermi Mixtures
粗化动力学理论已经成功地描述了一大类系统的平衡，通过研究浸没在费米气体中的微凝聚体的周期性阵列的弛豫，我们发现粗化动力学可以被几何阻挫所抑制。该系统被发现最终接近一个亚稳态，这是强大的对随机场噪声和其特征在于有限的相关长度与拓扑稳定的Z2涡的出现。我们发现普遍的标度律没有热平衡模拟相关的长度和涡的数量在系统中的挫折的程度。
2016-09-10 cond-mat.quant-gas
Spontaneous time-reversal symmetry breaking for spinless fermions on a triangular lattice
作为一个具有动力学阻挫的最小费米子模型，我们研究了三角晶格最低能带中具有长程排斥的无自旋费米子系统。我们发现，相互作用和动力学挫折的组合导致自发对称性破缺在各种方式。时间反演对称性可以被两种类型的回路电流模式打破，一种是手性的，另一种是打破平移晶格对称性的。此外，平移对称性也可以被打破的密度波形成的kagome模式或Peierls型三聚体的特点是增强相关性的网站之间的某些三角形斑块（给一个斑块为中心的密度波）。我们绘制了相图，因为它是由领先阶Ginzburg-Landau平均场论的结果。利用超冷原子在光晶格中，可以在实验上实现所研究的系统类型。
2013-02-13 cond-mat.quant-gas
Time-reversal invariant topological superfluids in Bose-Fermi mixtures
在玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）中的两层混合维费米子系统被证明是实现具有时间反演对称性（TRS）的拓扑超流体的一个很有前途的装置。由BEC介导的费米子之间的诱导相互作用引起每层内的p波配对和层间的s波配对之间的竞争。当各层相距较远时，层内配对占主导地位，系统形成拓扑超流体，无论是否有TRS。随着层间距的减小或BEC相干长度的增加，层间配对开始出现。我们表明，这要么导致二阶跃迁打破TRS，边缘模式逐渐变得有间隙，要么导致一阶跃迁到拓扑上微不足道的s波超流体。我们的结果提供了一个现实的路线图，实验实现拓扑超流体与TRS在冷原子系统。
2017-09-12 cond-mat.quant-gas
Sign reversal of the boson-boson interaction potential in planar Bose-Fermi mixtures under a synthetic magnetic field
我们研究相互耦合，强相互作用玻色子和非相互作用费米子，在该制度的延迟效应是物理学的一个重要组成部分的质量不等的物种。一团中性原子由于矢量势的作用而产生了一个合成的磁场，矢量势使原子团产生了相移。与静态情况相比，磁场引起玻色子之间有效相互作用的大小和符号从排斥到吸引的振荡。我们表明，气体玻色-费米混合物的动力学达到量子霍尔制度时，变得非常不平凡。
2011-01-19 cond-mat.quant-gas
Emergent light crystal from frustration and pump engineering
我们演示了泵浦工程如何驱动低维光子腔阵列中的阻挫诱导准长程序的出现。我们考虑一个由玻色-哈伯德模型描述的非线性腔体组成的Lieb链，它在单粒子谱中具有光子平坦带。Lieb晶格的非相干泵浦导致光子密度波，该光子密度波表现为具有晶格晶胞周期的两倍的相关性的代数衰减。这项工作为通过泵浦设计在量子光阻挫系统中产生强关联相位开辟了新的方向。
2018-02-21 cond-mat.quant-gas
Frustrated Bose-Einstein condensates with non-collinear orbital ordering
本文研究了三维立方光晶格中具有轨道自由度的非常规玻色-爱因斯坦凝聚（BEC），它产生了传统标量和旋量BEC所没有的各种奇异特征.轨道角动量矩是在晶格位置上自发地破坏时间反演对称性而形成的。此外，他们表现出轨道挫折和发展的手性有序选择的“秩序从无序”的机制。
2012-08-19 cond-mat.quant-gas
Comment on "Coherent Ratchets in Driven Bose-Einstein Condensates"
C. E. Creffield和F. Sols（Phys. Rev. Lett. 103，200601（2009））最近报道了有限的，定向的时间平均棘轮电流，为非相互作用的量子粒子在一个周期性的潜力，即使当时间反演对称举行。正如我们在这篇评论中所解释的，这个结果是不正确的，也就是说，时间反演对称意味着电流消失。
2010-06-07 cond-mat.quant-gas
Vector solitons in a spin-orbit coupled spin-$2$ Bose-Einstein condensate
利用平均场模型的数值解和变分近似，研究了自旋轨道耦合准一维超精细自旋2玻色-爱因斯坦凝聚体的五分量最小能量束缚态和运动矢量孤子.两种不同类型的解决方案与单峰和多峰密度分布的组件被确定在不同的域的相互作用参数。通过对哈密顿量的伽利略不变性和时间反演对称性的分析，证明了具有多峰密度分布的矢量孤子保持时间反演对称性，但不能保持单个分量的形状而传播.然而，具有单峰密度分布的那些违反了哈密顿量的时间反演对称性，但可以以恒定的速度传播，保持各个分量的形状。
2015-05-25 cond-mat.quant-gas
Role reversal in a Bose-condensed optomechanical system
我们分析了被困在光学谐振腔中的玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）在经典光场和量子化光场驱动下的类光力学性质。我们发现，该系统表现出的性质之间的物质波场和量子化光场的角色互换。结果，物质波场现在扮演量子化光场的角色，并且量子化光场表现得像可移动的反射镜，这与基于BEC的腔光学力学中的熟悉情况形成对比[Brennecke等人，Science 322，235（2008）; Mackay等人，4，561（2008）]。我们证明，这个系统可以导致创建各种非经典的物质波场，特别是猫状态，并讨论了几种可能的协议来测量他们的维格纳函数。
2012-06-18 cond-mat.quant-gas quant-ph
Anisotropic quantum quench in the presence of frustration or background gauge fields: A probe of bulk currents and topological chiral edge modes
玻色子和费米子，在阻挫或背景规范场的存在下，可以形成多体基态，支持平衡的"电荷"或"自旋"电流。出于实验创建的挫折或人工规范场在超冷原子系统，我们提出了一个一般的计划，使突然各向异性淬火的原子隧道穿过晶格和跟踪随后的密度调制提供了一个强大的和规范不变的路线，以可视化不同的平衡电流模式。使用说明性的例子中存在的人工磁通量的正方形晶格，和挫折玻色子的超流玻色和正常的费米系统，我们表明，该计划探测平衡体电流顺序工程独立的粒子统计。我们还表明，这样的猝灭可以检测手性边缘电流在带隙的拓扑状态，如量子霍尔或量子自旋霍尔绝缘体。
2012-12-22 cond-mat.quant-gas
Pseudo-time-reversal-symmetry-protected topological Bogoliubov excitations of Bose-Einstein condensates in optical lattices
光晶格中玻色-爱因斯坦凝聚体的Bogoliubov激发可能具有类似于AII类费米子中的拓扑绝缘体的能带拓扑。使用的语言的克莱因空间理论，这种拓扑性质被证明是由一个伪的时间反演对称性，是伪反酉和平方$-1$，与相关的散装拓扑不变也是一个$\mathbb Z_2$指数保护。我们构建三个等价的表达式，涉及Pfronan，伪时间反演极化，最实际的，Wannier中心流，所有采用从费米子的情况下，这里定义的伪内积。在存在一个额外的伪酉和伪厄米特反演对称性，一个更简单的表达式。然后，我们研究了两个玩具模型可行的冷原子平台上，以数字确认体边界对应。本文提出的Krein空间方法是研究各种保序拓扑玻色Bogoliubov带的普遍方法。
2020-10-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
Twisted superfluid phase in the extended one-dimensional Bose-Hubbard model
在一维系统中，我们发现了一个扭曲的超流相，它是由时间反演对称性的自发破缺引起的。利用密度矩阵重整化群，我们可以证明激发能能隙按指数规律闭合，导致准简并基态。两个简并基态通过时间反演对称性连接，时间反演对称性表现为长程关联函数的交替复相位。在扩展的Bose-哈伯德模型中，对隧穿过程驱动了到扭曲超流的量子相变。其他几个阶段的相边界进行了讨论，包括一个超固体，一对超流体，和一对超固体相，以及一个高度非常规的莫特绝缘体与退化的基态和交错对关联函数。
2016-07-21 cond-mat.quant-gas
Symmetry classification of spin-orbit coupled spinor Bose-Einstein condensates
我们发展了一个对称性分类方案来寻找赝自旋1/2、自旋1和自旋2自旋轨道耦合旋量玻色-爱因斯坦凝聚体的基态，并表明当自旋和空间同时旋转的SO（2）对称性被打破成离散的循环群时，在没有晶格势的情况下出现了各种类型的晶格结构，实例包括用于赝自旋1/2凝聚的两种不同的Kagaome晶格和其中单轴和双轴自旋织构交替排列用于自旋2凝聚的双涡旋晶格。对于自旋为1/2的赝体系，虽然平均场态总是破坏时间反演对称性，但存在一个时间反演不变的多体基态，它是碎裂的，有望在微凝聚体中观测到.
2012-09-12 cond-mat.quant-gas
Route towards classical frustration and band flattening via optical lattice distortion
本研究提出并实验验证了一种利用玻色-爱因斯坦凝聚体在光学方格中通过微小晶格畸变实现经典阻挫$XY$模型的方法，观察到从相干态到阻挫态转变时相干性丧失及恢复的现象。
2022-03-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
Bose-Einstein condensation in quantum glasses
用数值和解析相结合的方法研究了强相互作用玻色系统中几何挫折的作用。我们证明了一个新的量子相的存在，具有玻色-爱因斯坦凝聚和自旋玻璃行为。阐明了这种相和其他绝缘“玻色玻璃”之间的差异。
2009-11-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Double-peak specific heat anomaly and correlations in the Bose-Hubbard model
考虑到玻色-哈伯德哈密顿量描述的晶格中玻色子的热力学，我们报道了它们的比热随温度变化的反常双峰的出现。这种特征通常与高几何挫折有关，也可能是纯粹能量竞争的结果。通过采用自能泛函计算结合有限温度微扰理论，我们提出了一种基于基态简并表示为剩余熵的机制。关于系统的特征值之间所有可能的转变的比热的一般分解提供了对每个最大值的性质的洞察。此外，我们解决了如何修改这些峰的光谱特性和原子-原子关联函数的基础上的结构的模型参数。
2020-10-13 cond-mat.quant-gas
Current reversals and metastable states in the infinite Bose-Hubbard chain with local particle loss
我们提出了一个算法，它结合了量子轨道方法的开放量子系统的密度矩阵重整化群计划的无限一维晶格系统。我们应用这种方法来研究玻色-哈伯德模型中的长时间动力学与本地粒子损失从莫特绝缘的初始状态，每个站点一个玻色子。虽然短时间的动力学可以描述，甚至定量的运动方程（EOM）的方法在平均场水平，多体相互作用导致意想不到的效果，在中期和长期的时间：本地粒子电流远离耗散网站开始反向最终导致一个亚稳态的总粒子电流指向远离有损网站。基于有效费米子模型的另一种EOM方法表明，可以通过在粒子密度降低区域边缘产生holon-doublon对来定性地理解电流的逆转。当黑洞移向耗散点时，双光子就能逃逸，这个过程让人联想到-霍金辐射。
2017-09-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Two supersolid phases in hard-core extended Bose-Hubbard model
研究了次近邻隧穿效应对正方晶格上硬核扩展Bose-哈伯德模型的影响。用集团平均场论确定了基态相图。当引入适度的nnn隧穿时，根据其符号，发现两种不同的具有棋盘晶体结构的超固态远离半填充。讨论了这两种超固态的各种相变特征。特别地，对于动力学阻挫的情况，建立了同时具有固体和非常规超流序的半超固相的存在性。因此，我们的工作揭示了这个有趣的超固相在真正的超冷晶格气体与挫折隧道搜索。
2017-11-07 cond-mat.quant-gas
Symmetry protected skyrmions in 3D spin-orbit coupled Bose gases
本文研究了$1/2$型赝自旋玻色气体在三维弱自旋轨道耦合简谐势阱中的变分问题。这种自旋轨道耦合混合了具有不同宇称的态，这启发我们用总角动量的本征态来近似单粒子态，即简谐$s$波态和$p$波态的叠加。由于时间反演对称性受到两体相互作用的保护，我们将变分序参量设置为两个相互时间反演对称的总角动量本征态的组合。变分结果基本上再现了最近由Kawakami { \it et al.}确定的3D Skyrmion类基态。我们发现，这些skyrmion在这个模型中出现的基态主要是由$p$波空间模式涉及的变化序参量，驱动两个自旋组件空间分离。我们发现该系统的基态根据种内和种间相互作用的相对大小分为两个具有不同密度分布对称性的相：相I具有宇称对称和轴对称的密度分布，而相II具有离散旋转和时间反演对称的特殊联合对称性。随着相互作用强度的增加，相变发生在具有不同密度分布的两相之间，而拓扑3D Skyrmion状自旋织构是对称性保护的。
2015-02-28 cond-mat.quant-gas
Quantum phases of Bose-Bose mixtures on a triangular lattice
利用玻色动力学平均场论（BDMFT）研究了三角晶格上玻色-玻色混合物的零温量子相位。我们考虑的情况下，总填充一个几何挫折出现不对称跳跃。我们绘制了一个丰富的基态相图，包括xy-铁磁，自旋密度波，超流，超固相。特别是，我们确定了条纹自旋密度波相位高度不对称跳跃。在自旋密度波的基础上，我们发现系统一般表现出弱的电荷（粒子）密度波序。
2012-10-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Many-body phases from effective geometrical frustration and long-range interactions in a subwavelength lattice
本文提出在拉曼诱导的亚波长晶格中同时实现几何阻挫和可调长程相互作用，并通过数值模拟证明该方案可产生多种密度波相和超流相，为量子模拟提供了高效结合阻挫与长程耦合的新途径。
2024-09-23 cond-mat.quant-gas quant-ph
Genuine multipartite entanglement in a one-dimensional Bose-Hubbard model with frustrated hopping
阻挫和量子纠缠是量子多体系统中两种奇异的量子特性。然而，尽管作出了若干努力，它们之间的确切关系仍然难以捉摸。在本工作中，我们在描述光晶格中强关联超冷玻色子原子的物理模型中，探讨了挫折和量子纠缠之间的关系。特别是，我们考虑一维玻色-哈伯德模型包括最近邻（$t_{1}$）和受抑次最近邻（$t_{2}$）的跳跃和检查现场相互作用（$U$）和跳跃的相互作用如何在不同的量子关联占主导地位的基态的系统的结果。然后我们分析了该模型中量子纠缠的行为。特别地，我们计算了通过广义几何测度量化的真实的多体纠缠，并与二体纠缠和其他相关的序参量进行了比较研究。我们观察到，真正的多体纠缠有一个非常丰富的行为，在整个考虑的参数制度和挫折并不一定有利于产生大量的it. However，我们表明，在该地区的强量子涨落，粒子保持高度离域在所有的动量模式和共享一个非常低的量的两体和多体纠缠。我们的工作说明了对强关联系统的基态中的主导有序行为和量子纠缠分别给予关注的必要性。
2022-11-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Dynamics and stability of Bose-Einstein solitons in tilted optical lattices
玻色-爱因斯坦凝聚体的布洛赫振荡实现了灵敏的物质波干涉仪。研究了具有调制平均场相互作用$g(t)$的一维倾斜光晶格中亮孤子波包的动力学和稳定性。通过时间反演论证，我们证明了呼吸孤子的Bloch振荡的稳定性，这将是准静态不稳定的。Floquet理论表明，这些呼吸孤子可以比刚性孤子甚至非相互作用的波包更稳定地抵抗某些实验扰动。
2010-06-02 cond-mat.quant-gas
Spin-orbit coupled weakly interacting Bose-Einstein condensates in harmonic traps
从理论上研究了二维谐振子势阱中自旋轨道耦合玻色气体的相图。我们发现，离散朗道能级发展在强自旋轨道耦合。对于弱相互作用气体，具有skyrmion晶格模式的量子态自发出现，并且保持宇称对称性或宇称-时间反转组合对称性。这些阶段可以很容易地观察到的实验工程自旋轨道耦合和原子间的相互作用的$^{87}$ Rb原子云在一个高度扁的陷阱。
2012-02-23 cond-mat.quant-gas
Spin-Induced Orbital Frustration in a Hexagonal Optical Lattice
复杂晶格为迷人的量子多体物理学提供了一个多功能的基础。在这里，我们提出了一个奇异的机制，在六角形晶格中产生轨道挫折。我们研究了二维六角晶格中$p$ -轨道带中的双组分（赝自旋- $1/2$）玻色气体，发现与二维六角晶格中无自旋$p$ -轨道带玻色子的正常Ising型轨道有序相反，由于自旋和轨道自由度的相互作用，该系统表现出以前未触及的轨道阻挫.基于对称性分析的分类，我们发现尽管哈密顿量中完全不存在自旋轨道相互作用，但轨道阻挫和强相互作用的相互作用导致了奇异的Mott相和自旋轨道相互缠绕的超流相.我们的研究暗示了多轨道环境中的多体关联可以在复杂的晶格结构中诱导出丰富的自旋-轨道纠缠物理。
2021-08-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.atom-ph
Frustrated Bose condensates in optical lattices
本文研究了二维光晶格中玻色凝聚基态在有效矢量势（如晶格转动）作用下的挫挫效应。我们利用到大S阻挫磁体的映射来研究凝聚态中的量子涨落。通过考虑经典基态周围的1/S展开，引入了量子效应。大S区应该与每个位置有许多粒子的系统有关。当系统接近Mott绝缘态时，空穴密度变小。我们的大S结果表明，即使当系统非常稀，空穴仍然是一个（部分）凝聚系统。此外，超流密度与凝聚态密度相当。换句话说，大S区对非凝聚相不稳定。然而，对于每个晶格元胞的通量量子数小于1/3的情况，我们发现，分数冷凝物耗尽随着系统接近Mott相而增加，这使得具有较小S的系统在Mott相之前达到非凝聚态的可能性。
2010-01-13 cond-mat.quant-gas
Skyrmionic vortex lattices in coherently coupled three-component Bose-Einstein condensates
数值计算表明，谐波捕获和相干拉比耦合的三分量玻色-爱因斯坦凝聚体在其旋转基态可以托管非常规的涡旋晶格。所发现的晶格包括正方形和锯齿形图案，涡旋二聚体和链，以及双量子化涡旋，它们可以根据skyrmionic拓扑指数进行定量分类，该指数考虑到系统的多组分性质。奇异的基态晶格的出现是由于密度-密度排斥相互作用和拉比耦合的复杂相互作用，以及无处不在的组件之间的相位挫折。在受挫状态下，即使在强拉比耦合下，相对相位中的畴壁也可以在一些组件之间持续存在，而在其他组件之间消失。因此，在这个极限下，三组分凝聚体有效地接近只有密度-密度相互作用的双组分凝聚体。然而，在中等拉比耦合强度，我们面临着独特的涡旋物理，既不发生在两个组件的对应，也不是在纯粹的密度-密度耦合的三个组件系统。
2016-08-13 cond-mat.quant-gas
Bose-Fermi solid and its quantum melting in an one-dimensional optical lattice
在热力学极限下，研究了一维光晶格中超冷偶极粒子玻色-费米混合体系的量子相图。在最近邻（N.N.）通过相互作用，在弱的位间隧穿（$J$）极限下，在玻色子的莫特绝缘体和费米子的能带绝缘体之间发现了一种长程有序的晶相（玻色-费米固体）。当$J$增加时，这种玻色-费米固体可以通过两阶段或三阶段转变量子熔化成玻色-费米液体，这取决于结晶顺序是否由N. N.费米子或玻色子之间的相互作用。这些性质可以理解为赝自旋阻挫和赝自旋-电荷分离之间的量子竞争，与固-液相变的经典图像有质的不同。
2010-04-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
Exotic Multi-fold Vortex Lattices of Spin-Orbit Coupled Bose-Einstein Condensates in Optical Lattices
研究了正方形光晶格中具有Rashba自旋-轨道耦合的二维玻色-爱因斯坦凝聚体的基态，证明了不同晶格结构的富相的存在，这与自旋-轨道耦合和光晶格竞争诱导的单粒子能谱简并结构密切相关.通过直接数值模拟，我们发现基态处于宇称时间反转或宇称对称的相位。我们给出了在整个自旋轨道耦合强度范围内的基态相图，特别发现当单粒子能量最小值到达第一布里渊区边界时，系统支持多重涡旋晶格，其中基态同时包含半量子涡旋晶格、涡旋-反涡旋对晶格和基本涡旋晶格.
2016-09-18 cond-mat.quant-gas
Simulation of frustrated classical XY models with ultra-cold atoms in 3D triangular optical lattices
杂磁系统由于其在现代技术中的潜在应用而受到广泛关注。然而，复杂磁系统的多体动力学描述可能是麻烦的，特别是当系统表现出几何挫折时。本文讨论了具有各向异性耦合的三维三角格子上的经典XY模型的模拟，包括相图分析和平均场定态解的动力学稳定性的Bogoliubov描述。我们还讨论了在不破坏广义时间反演对称性的情况下，在振动光晶格中实现具有复隧穿振幅的玻色-哈伯德模型的可能性，以及在时间反演对称性破坏的系统中实现具有实隧穿振幅的玻色-哈伯德模型的可能性。
2013-01-25 cond-mat.quant-gas
Frustrated Quantum Magnetism with Bose Gases in Triangular Optical Lattices at Negative Absolute Temperatures
具有几何阻挫的量子反铁磁体具有丰富的多体物理性质，但很难用经典计算机模拟。虽然量子模拟研究分析这样的系统，因此是可取的，他们仍然局限于高温地区，有趣的量子效应涂抹。在这里，我们提出了一个可行的协议进行模拟量子模拟的挫折反铁磁性与强量子涨落，使用超冷玻色气体在光晶格在负绝对温度。具体来说，我们从数值模拟表明，负温度状态的时间演化受到缓慢扫描的跳跃能量模拟量子相变的挫折玻色-哈伯德模型与符号反转的跳跃。此外，我们定量地预测了跳跃各向异性三角晶格中的阻挫超流相和Mott绝缘体相之间的相边界，作为量子模拟的基准。
2020-04-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Renormalization group analysis of $p$-orbital Bose-Einstein condensates in a square optical lattice
利用Wilsonian重整化群研究了正方形光晶格中的$p$ -轨道玻色子系统在临界点附近的量子涨落效应，其中$p$ -轨道玻色子在非零动量凝聚，并显示出包含时间反演对称不变态和破缺BEC态的丰富相位.单圈重整化群分析生成对平均场相边界的校正。我们还发现，在$p$ -轨道系统中，量子涨落通过Coleman-Weinberg机制诱导有序相而不破坏有序相，这与普通的量子涨落对$s$ -轨道系统中平均场相界的修正有质的不同.最后讨论了这些现象在实际实验中的观察。
2014-01-20 cond-mat.quant-gas
Extracting Lyapunov exponents from the echo dynamics of Bose-Einstein condensates on a lattice
从理论上提出了一种实验上可实现的方法来证明混沌多粒子相互作用系统的李雅普诺夫不稳定性和提取最大李雅普诺夫指数的值。该建议特别关注耦合玻色-爱因斯坦凝聚体在经典制度的离散Gross-Pitaevskii方程描述的晶格。我们建议使用系统动力学的不完全时间反演，称为Loschirton回声，这可以通过反转系统的哈密顿量的符号来实现。该例程涉及跟踪，然后减去时间反转之前和之后的几乎任何可观察量的噪声。我们支持的理论分析，直接数值模拟表明，最大的李雅普诺夫指数确实可以从Loschirk回波例程中提取。我们还讨论了实施这一建议所需的实验参数的可能值。
2017-05-23 cond-mat.quant-gas nlin.CD quant-ph
Formation and detection of a chiral orbital Bose liquid in an optical lattice
最近对$p$轨道原子玻色子的实验表明，在光晶格中出现了一种壮观的具有交错轨道流的超冷超流体。这就提出了一些基本问题，比如集体热涨落的影响，以及如何直接观察这种手性顺序。在这里，我们通过蒙特卡罗模拟表明，热波动在一个意想不到的两步过程中破坏这种超流体，揭示了一个中间正常阶段自发打破时间反演对称性，被称为“手性玻色液体”。对于整数填充（$n\geq 2$）的手性Mott制度，热涨落被有效轨道伊辛模型捕获，并采用Onsager的强大精确解来确定高温下从中间液体到准轨道正相的转变.一个合适的晶格淬火被设计成将交错的角动量，以前认为很难直接探测到的专家，到相干轨道振荡，提供一个吸烟枪签名的手征顺序。
2013-09-02 cond-mat.quant-gas
Geometrical frustration, power law tunneling and non-local gauge fields from scattered light
ICFO - Institut de Ciències Fotòniques, The Barcelona Institute of Science and Technology（ICFO - 光子科学研究院，巴塞罗那科学技术研究所）；Institute for Condensed Matter Physics and Complex Systems, DISAT, Politecnico di Torino（都灵理工大学DISAT凝聚态物理与复杂系统研究所）；ICREA（加泰罗尼亚高级研究局）
通过几何形状分子云的非共振光子散射，研究了几何失衡、幂律隧穿和非局域规范场的量子系统哈密顿量工程方法。
2026-03-12 cond-mat.quant-gas quant-ph
Complex and real unconventional Bose-Einstein condensations in high orbital bands
本文对Hemmerich小组在光晶格高频段观测到的非常规玻色-爱因斯坦凝聚（UBEC）进行了理论研究。这些奇异态的特征是具有节点的复值凝聚波函数或具有节线的实值凝聚波函数，因而超越了传统BEC的{ \it“无节点”}范式。量子相变是由单粒子能带和相互作用能之间的竞争驱动的。复杂的UBEC自发地打破时间反演对称性，表现出涡旋-反涡旋晶格结构。
2011-06-29 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Tunneling-assisted Spin-orbit Coupling in Bilayer Bose-Einstein Condensates
基于实现一维以上自旋轨道耦合的目标，我们提出并分析了一种利用激光辅助层间隧穿在双层BEC中产生有效的二维自旋轨道耦合的方法.我们发现，层间隧穿、自组织碳和层内原子相互作用之间的相互作用可以产生不同的基态构型。特别是，该系统经历了一个过渡到一种新的类型的条纹相自发地打破了时间反演对称性。与普通的Rashba型SOC不同，在没有外部陷阱的双层系统中自发出现了碎裂的skyrmion晶格。此外，我们预测的双层BEC，其中四个不同的阶段合并在一起的相图中的四临界点的发生。阐明了出现的不同阶段的起源。
2015-04-08 cond-mat.quant-gas
Collisionally inhomogeneous Bose-Einstein condensates with binary and three body interactions in a bichromatic optical lattice
研究了双色光晶格中碰撞非均匀二元和三体相互作用对稀薄气体的玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）的影响。我们观察到，局域物质波密度的减少后，引入排斥空间不均匀的二元相互作用，可以通过增加恒定的吸引力的二元强度在等量的持续。如果空间不均匀的二元排斥相互作用和恒定的吸引相互作用之间的平衡被打破，凝聚体崩溃。抑制相互作用的信号保证了BEC的寿命。吸引力空间不均匀的相互作用和恒定的排斥相互作用之间的任何不平衡，要么导致BEC的崩溃，要么在两侧的多个站点上的冷凝物的占领。与二元相互作用同相的弱三体相互作用的引入增加了BEC的不稳定性程度。反转空间不均匀和恒定相互作用的符号增强了BEC的稳定性。
2013-07-03 cond-mat.quant-gas
Breaking of Goldstone modes in two component Bose-Einstein condensate
研究了零温下两组分玻色-爱因斯坦凝聚体密度激发的衰减率$Γ(k)$。这些激发，其中的两个组件振荡的相位，包括戈德斯通模式产生的冷凝。而在Bogoliubov近似下，密度扇区和自旋（异相）扇区是独立的，它们在三声子水平上耦合。对于玻色-玻色混合物，我们发现由于与无带隙自旋模式的耦合，贝利亚耶夫衰变略有改变。在相分离点处，由于自旋模式的抛物线性质，衰减速率从标准$k^5$变为$k^{5/2}$行为。在存在的两个组件之间的相干耦合的自旋扇区是带隙的，远离铁磁类相变点，密度模式的衰减不受影响。另一方面，在转变点处，当自旋涨落变得临界时，Goldstone模式不再被很好地定义，因为$Γ(k)\propto k$。因此，我们表明，由移动杂质引起的摩擦增强-一个功能，可以通过实验测试。我们的结果适用于所有的非线性二分量量子流体动力学哈密顿量，它是时间反演不变的，并具有$U(1)\times {\mathbf Z}_2$对称性。
2016-09-07 cond-mat.quant-gas
Frustration- and doping-induced magnetism in a Fermi-Hubbard simulator
本研究利用超冷费米子光学晶格模拟Fermi-Hubbard模型，揭示阻挫和掺杂诱导的磁性转变，为探索三角格子手性序和铜氧化物超导奠定基础。
2023-08-31 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Symmetry-enriched Bose-Einstein condensates in spin-orbit coupled bilayer system
我们考虑了自旋轨道耦合双层系统中具有时间反转对称性和反转对称性的玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）的命运。当这两个对称算符对易时，所有的单粒子带在动量空间中都是二重简并的。二重简并环中的散射可以弛豫自旋-轨道耦合引起的自旋-动量锁定效应，从而即使在粒子间相互作用占主导地位的情况下也可以实现自旋极化平面波相位。当这两个算符反对易时，最低的两个能带可能具有相同的最小能量，但它们具有完全不同的自旋结构。因此，在这两个能量简并环中不同凝聚体之间的竞争可以产生有趣的条纹相，原子在两个或四个共线动量处凝聚。我们发现，当干涉能量能够克服激发带中增加的单粒子能量时，这两种情况之间的交叉伴随着激发带凝聚。这种效应不是基于强相互作用，因此即使在中等相互作用强度下也可以实现。
2017-06-20 cond-mat.quant-gas
Models of interacting bosons with exact ground states: a unified approach
本文提出一种统一方法，构造一类无阻挫相互作用玻色子哈密顿量，其精确基态由经典晶格气体权重决定，涵盖多种已知可解模型及新奇的量子基态。
2025-02-15 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Bose condensation in flat bands
通过将相互作用投影到平坦的最低Bloch带上，得到了具有强几何阻挫的动能格点玻色子的有效哈密顿量。具体地，我们考虑了一维Kagome晶格和二维Kagome晶格上的玻色哈伯德模型。从严格的局域相互作用出发，该投影产生了有效的长程项，使密度大于kagome晶格nu_c=1/9的超固相稳定。另一方面，在非对称晶格中，我们证明了存在于幻数填充nu_c=1/4处的固体有序对进一步的掺杂是不稳定的。填充1/4+ Δ nu时的普遍低能性质由众所周知的质子-无公度跃迁描述。我们使用密度矩阵重整化群和精确对角化方法进行了详细的数值计算，从而支持了分析结果。最后，我们讨论了在高磁场中使用超冷原子以及受抑量子磁体的模型的可能实现。我们计算的动量分布和噪声的相关性，可以从飞行时间的实验或中子散射中提取，并指出独特的超固相的戈薇晶格的签名。
2010-10-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Atom-light crystallization of BECs in multimode cavities: Nonequilibrium classical and quantum phase transitions, emergent lattices, supersolidity, and frustration
玻色-爱因斯坦凝聚体在横向泵浦光腔中的自组织是一个类似于结晶的过程：当被足够强度的激光泵浦时，耦合的物质和光场自发地演变成空间调制的图案或晶体，其晶格结构由腔的几何形状决定。在具有多个简并模式的腔中，可能的晶格排列的准连续体以及与采用特定晶格排列相关的连续对称性破缺会产生诸如声子、缺陷和挫折等现象，这些现象迄今为止在超冷原子环境中尚未被探索过涉及中性原子。本文发展了一种非平衡场论方法来研究抽运有耗光腔中BEC的自组织行为。我们发现，过渡是很好地描述，在制度的主要利益，由一个有效的均衡理论。在非零温度下，自组织发生通过波动驱动的一阶相变的Brazovskii类;这种转变持续到零温度，并跨越到一个新的普遍性类的量子相变。我们进一步利用我们的场论描述调查的自组织过渡的非平衡波动的作用，以及探索有序相液滴的成核，拓扑缺陷的性质和能量，在有序相的超固体，和挫折的可能性控制的腔的几何形状。此外，我们讨论了实验参数的范围内，我们期望这里描述的现象是可观察的，以及可能的计划，通过原子相关性或从腔体发射的光的相关性检测排序和波动。
2010-07-14 cond-mat.quant-gas quant-ph
Variational identification of a fractional Chern insulator in an extended Bose-Hubbard model
研究了正方晶格上半填充时扩展的Bose-哈伯德模型随次近邻跃迁幅度和相互作用强度的变化。变分映射出这个模型的相图，我们开发了一个两个参数的波函数族的基础上的部分子建设，可以描述拓扑和破缺对称性相在平等的基础上。此外，我们的波函数解决了长期存在的问题，更传统的短程杰斯特罗波函数。使用这种变分的anomaly，我们表明，一个自发的时间反演对称性破缺的分数陈绝缘体是积极的两个超流相之间的临界区域的青睐。在验证这些部分子波函数的性质时，我们提出了一种通过霍尔电导来识别拓扑结构的更稳健的方法。
2016-01-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
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
Quantum-Enhanced Sensing Based on Time Reversal of Nonlinear Dynamics
我们实验证明了一个非线性检测方案，利用时间反转动力学，解开连续变量纠缠态可行的读出。利用玻色-爱因斯坦凝聚体的自旋交换动力学作为非线性机制，不仅可以产生纠缠态，而且可以通过控制相位印记实现时间反转。为了演示量子增强测量，我们构建了一个有源原子SU（1，1）干涉仪，其中纠缠态的制备和非线性读出都包括参量放大。该方案仅通过检测平均原子数就能耗尽量子资源。受控的非线性变换拓宽了应用量子技术的有用纠缠态的光谱。
2016-12-13 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Excitation band topology and edge matter waves in Bose-Einstein condensates in optical lattices
我们证明了时间反演对称性破缺的光晶格中的玻色-爱因斯坦凝聚体可以支持源自非平凡体激发带拓扑的手征边缘模。具体来说，我们分析了一个玻色哈伯德扩展的Haldom模型，这可以实现与最近开发的技术操纵蜂窝光晶格。已知的非相互作用的情况下的布洛赫带的拓扑性质顺利进行到Bogoliubov激发带的相互作用的情况下。我们发现，显示拓扑带的参数范围扩大与增加的哈伯德相互作用或粒子密度。在尖锐边界的存在下，手征边缘模式出现在拓扑激发带之间的间隙。我们证明，通过相干转移到边缘模式的凝聚的一部分，密度波形成沿边缘由于与背景凝聚的干扰。这提供了通过宏观量子现象检测边缘模式的独特方法。
2015-10-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Frustrated extended Bose-Hubbard model and deconfined quantum critical points with optical lattices at the anti-magic wavelength
本文提出用一维态依赖光晶格中的受抑Bose-Hubbard模型模拟超冷铯原子，发现键序波绝缘体、手性超流体和密度波绝缘体等相，并证明其相变为连续，代表一维退禁闭量子临界点，揭示了非局域相互作用与几何受抑的量子效应。
2024-07-18 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Experimental realization of optimal time-reversal on an atom chip for quantum undo operations
我们报告使用的dCRAB最优控制算法，实现时间反转程序的量子撤销操作的实施，适用于量子技术的背景下，从量子计算量子通信。实际上，通过撤消命令，最后执行的操作可以被时间反转，以便完美地恢复其中可以应用由外部用户选择的任意新操作的条件。此外，通过进一步概括这个概念，撤销命令还可以允许在过去的一般瞬间反转量子操作。在这里，由于最佳的时间反演例程，所有这些功能实验上实现的五倍F=2希尔伯特空间的玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）的非相互作用的$^{87}$ Rb原子在基态，实现了原子芯片。具体而言，每个时间反演变换是通过设计最佳调制射频场来实现的，在任何执行的测试中平均达到约92%的准确度。实验结果是伴随着一个热力学的解释的基础上的Loschirst回声。我们的研究结果有望促进时间反演操作在基于门的量子计算的实际场景中的实现，该场景具有比这里考虑的五能级系统更复杂的结构。
2022-06-06 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dipolar Bose-Einstein condensates in a PT-symmetric double-well potential
我们研究偶极玻色-爱因斯坦凝聚体在一个复杂的外部双势阱，具有结合宇称和时间反演对称性。本文从Gross-Pitaevskii方程出发，用含时变分方法研究了长程各向异性偶极-偶极相互作用对基态和激发态的影响。我们发现，一个类似的非偶极凝聚体的属性，拥有真正的能量本征值在一定的参数范围内被保存，尽管列入这种非线性相互作用。此外，我们提出的状态，打破PT对称性和调查的稳定性不同的固定解决方案。在我们的动力学模拟中，我们揭示了一个复杂的稳定机制PT对称，以及PT破碎状态，原则上，不稳定的小扰动。
2014-05-14 cond-mat.quant-gas nlin.CD quant-ph
Pair supersolid of the extended Bose-Hubbard model with atom-pair hopping on the triangular Lattice
本文系统地研究了三角晶格上三体约束下的原子跳跃和原子对跳跃的扩展玻色-哈伯德模型。利用大规模量子蒙特卡罗模拟研究了基态相图。我们发现，当改变原子跳跃和原子对跳跃的比例时，原子超流相与原子对超流之间存在连续的相变。然后，我们重点讨论了原子对跳跃、在位排斥和最近邻排斥之间的相互作用。在有排斥作用的情况下，我们观察到了由电子对跳跃驱动的莫特绝缘体和电子对超流体之间的一级跃迁。当最近邻排斥作用开启时，在小原子对跳跃区出现了3种典型的固相，填充量分别为2/3、1和4/3。在小的在位排斥作用下，发现了稳定的对超固相。这是由于三体约束和对跳跃，这本质上使模型成为准硬核玻色子系统。因此，对超固态的出现是基于有序-无序机制，通过这种机制，硬核玻色子避免了三角晶格上的经典挫折。除了粒子-空穴对称点以外，超固体对和超流体对之间的相变都是一级相变。我们比较的结果与那些通过平均场分析。
2012-08-31 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Quantum simulation of frustrated magnetism in triangular optical lattices
磁性在现代技术中起着关键作用，是日常生活中使用的许多设备的基本组成部分。与自旋电子学，下一代存储设备或超导性相关的丰富未来前景使其成为一个高度动态的研究领域。尽管有这些持续的努力，复杂磁性的多体动力学远未在基础层面上得到很好的理解。特别是几何阻挫构型的研究无论在理论上还是实验上都是一个挑战。在这里，我们提出了第一个实现的大规模量子模拟器的磁性包括挫折。我们利用原子的运动自由度来全面模拟三角晶格中的磁性系统。通过对光晶格的特定调制，我们可以独立地在不同方向上调谐耦合，甚至从铁磁到反铁磁。我们的方法的一个主要优点是，标准的玻色-爱因斯坦凝聚温度足以观察磁现象，如Néel秩序和自旋挫折。我们能够研究非常丰富的相图，甚至观察到由阻挫引起的自发对称性破缺。此外，在我们的自旋模拟器中实现的量子态是尚未观察到的超流体相，具有非平凡的长程序和交错的循环元胞流，这打破了时间反演对称性。这些发现为诸如自旋液体和量子相变动力学的研究等备受争议的相开辟了道路。
2011-03-30 cond-mat.quant-gas quant-ph
