Coboson many-body formalism for cold atom dimers with attraction between different fermion species only
与库仑势作用于所有半导体载流子之间不同，BCS超导体和冷原子气体通常使用的势只作用于不同的费米子物种之间，这些物种的自旋或超精细指数不同。我们在这里发展的coboson形式主义的证据表明，这种复合玻色子只通过费米子交换相互作用，从而呈现的湿婆图的结构，可视化他们的多体效应要简单得多。一个可分离的潜在的是用来获得分析结果的$N$ -coboson归一化因子和$N$ -coboson基态能量内的玻恩近似，在玻恩二聚体-二聚体散射长度。这种形式主义通过一种新的视角，为研究复杂的多体效应（如玻色-爱因斯坦凝聚）开辟了道路。
2015-10-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Time-of-flight imaging method to observe signatures of antiferromagnetically ordered states of fermionic atoms in an optical lattice
提出了一种将飞行时间成像方法与费什巴赫共振相结合来探测光晶格中费米子原子反铁磁态的简单方法。在这个方案中，费米子原子在成像过程中的非平凡动力学作为一个探针，相对于在AF状态的平移对称性破缺。精确的数值模拟表明，特征振荡动力学引起的散射过程中，转移AF排序矢量出现在TOF图像，这可以很容易地观察到实验。
2010-06-09 cond-mat.quant-gas
Haldane charge conjecture in one-dimensional multicomponent fermionic cold atoms
对一维光晶格中2N分量费米子冷原子的自旋-单重态电荷模提出了一个Haldman猜想。通过低能量的方法和DMRG计算，我们显示了出现的无隙和有隙的阶段取决于奇偶性的$N$吸引力的相互作用在半填充。自旋为1的海森堡链的Halfton相的类似物是稳定的N=2与非局域弦电荷关联，和赝自旋1/2的边缘状态。这种偶奇行为的核心是自旋单重态赝自旋$N/2$算符的存在，它控制着吸引相互作用模型的低能性质，并产生了Haldom物理。
2010-01-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Interaction-Driven Topological Insulator in Fermionic Cold Atoms on an Optical Lattice: A Design with a Density Functional Formalism
我们设计了一种光晶格中费米子冷原子的相互作用驱动的拓扑绝缘体，即我们提出了能否在连续空间中实现由原子间相互作用引起的自发对称性破缺成为拓扑Chern绝缘体的问题.这种状态，有时被称为“拓扑莫特绝缘体“，尚未在固态系统中实现，因为这需要在紧束缚模型中，在小的现场相互作用之上的大的场外相互作用。在这里，我们克服了困难，通过引入一个自旋相关的潜力，在$A$和$B$亚晶格中的费米子的自旋选择性占领使现场相互作用的保利禁止，而相当大的站点间的相互作用是通过一个浅的光学潜力与相邻的Wannier轨道之间的大重叠。这使得系统远离紧束缚模型，所以我们采用冷原子的密度泛函理论，在这里扩展到容纳非共线自旋结构出现在拓扑制度，定量地证明相变的拓扑莫特绝缘体。
2015-07-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Tunable nanomagnetism in moderately cold fermions on optical lattices
在真实固体中不可避免的局部缺陷可以在（一般无缺陷的）冷原子系统中模拟，例如，通过修改光晶格。我们使用数值精确的量子蒙特卡罗模拟研究了正方形晶格上的哈伯德模型，该模型包含单个杂质、相邻杂质对或杂质线。在所有情况下，“杂质”网站上的相关性增强较大的现场相互作用或减少耦合到环境。我们发现高度非平凡的磁相关，这在高温下持续存在，应该是在冷原子系统与目前的实验技术。随着冷却技术的改进，这些特征可以在均匀极限下实现一般的量子反铁磁性。更一般地，在量子秤平衡设置中，可以使用不同关联函数之间的可调交叉点作为鲁棒温度计。
2014-06-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Phase diagrams of one-dimensional half-filled two-orbital SU(N) cold fermions systems
研究了碱土金属冷费米子原子加载到一维光晶格中的奇异SU（N）保序拓扑相的可能实现。本文对标准SU（N）费米-哈伯德模型的双轨道推广进行了深入的研究。使用国家的最先进的分析和数值计算技术，我们绘制出零温度相图在半填充，并确定几个莫特绝缘相。虽然它们中的一些是相当传统的（非简并，电荷密度波或自旋Peierls像），我们也确定，偶数N，两种不同类型的SPT阶段：一个轨道的Haldom阶段，类似于自旋N/2 Haldom阶段，和拓扑SU（N）阶段，我们充分表征其纠缠特性。我们还提出了一套非局部序参量的特征SU（N）拓扑相位在这里找到。
2015-03-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Fermions in 2D Optical Lattices: Temperature and Entropy Scales for Observing Antiferromagnetism and Superfluidity
在光晶格中实现反铁磁和超流相的主要挑战之一是冷却费米子的能力。我们确定的约束条件的熵观察这些阶段的二维哈伯德模型。我们调查的反铁磁相关的排斥模型在半填充和超流性的s-波对的吸引力的情况下远离半填充使用行列式量子蒙特卡罗模拟是免费的费米子符号问题。我们发现，在排斥哈伯德模型中，每个粒子的熵~log（2）就足以观察到电荷能隙，而在吸引模型中，每个粒子的熵~ log（2）就足以观察到配对赝能隙。在二维系统中观察反铁磁关联或超流性需要熵进一步减少三倍或更多。与更高的维度相比，我们发现绝热冷却对于实现所需的低温是无用的。我们还表明，双占用测量是有用的温度大于最近邻跳跃测温。
2009-06-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Observation of the antiferromagnetic phase transition in the fermionic Hubbard model
本文在约80万格点的均匀光晶格锂-6原子系统中首次观测到费米子哈伯德模型的反铁磁相变，通过调控相互作用、温度和掺杂浓度使自旋结构因子呈幂律发散并达到123(8)，为探索其低温相图奠定基础。
2024-02-22 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Ultra-cold fermions in the flatland: evolution from BCS to Bose superfluidity in two-dimensions with spin-orbit and Zeeman fields
本文讨论了二维超冷费米子从BCS到玻色超流性的演化，并讨论了同时存在自旋轨道场和塞曼场的情况。我们分析了几个热力学性质来表征不同的超流相，包括压力，压缩性，诱导极化，和自旋磁化率。此外，我们计算的动量分布和构造拓扑不变量的超流相。
2012-06-21 cond-mat.quant-gas
Effect of mediated interactions on a Hubbard chain in mixed-dimensional fermionic cold atoms
冷原子实验现在可以实现不同成分在不同空间维度上移动的混合物。我们研究了一种费米子混合物，其中一个物种被约束为沿着一维晶格移动，嵌入在由另一种费米子填充的二维晶格中，并且所有裸露的相互作用都是接触相互作用。通过关注一维费米子，我们将这个问题映射到一个链上具有非局域相互作用的费米子模型上。有效相互作用是由二维费米子介导的，并且是吸引和阻滞的，其形式可以通过改变二维费米子的密度来改变。利用泛函重整化群，在弱耦合和绝热极限下，我们证明了一维费米子可以被控制在各种密度波、自旋单重态或三重态超导相.
2020-04-28 cond-mat.quant-gas
Spin-orbit coupling and perpendicular Zeeman field for fermionic cold atoms: observation of the intrinsic anomalous Hall effect
提出了一种利用原子与激光场的耦合，在简谐势阱中同时产生Rashba自旋轨道耦合和垂直塞曼场的方案. Rashba自旋轨道耦合和垂直塞曼场的实现为利用冷费米子原子探索许多拓扑现象提供了机会。我们专注于本征反常霍尔效应，并表明，它可以通过观察到的原子密度的谐振子陷阱的旋转的响应。
2010-09-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Who is the Lord of the Rings: Majorana, Dirac or Lifshitz? The Spin-Orbit-Zeeman Saga in Ultra-cold Fermions
讨论了自旋轨道、塞曼场和相互作用变化时，超冷费米子超流相动量空间零能激发环的出现。我们表明，包含环的节点具有非平凡的拓扑不变量的阶段，不同的拓扑相位之间的相变属于Lifshitz类。当穿越相界时，处于无隙相的无质量狄拉克费米子消失，在相界处产生零模马约拉纳费米子，然后在有隙相中变成有质量狄拉克费米子。我们通过激发光谱、光谱函数和动量分布等光谱性质对这些可调拓扑相变进行了表征。由于环的出现或消失导致动量空间的拓扑转变，我们得出结论，Lifshitz是环的主。
2011-12-30 cond-mat.quant-gas
Pomeranchuk cooling of the SU($2N$) ultra-cold fermions in optical lattices
本文用量子蒙特卡罗模拟研究了二维正方晶格中半满SU（2N）哈伯德模型的热力学性质，该方法不涉及费米子的“符号问题”.大量的超精细自旋成分增强了自旋涨落，这有助于Pomeranchuk冷却到与SU $(6)$的超交换能量标度相当的温度。各种数量，包括熵，电荷涨落，和自旋相关已被计算。
2013-06-04 cond-mat.quant-gas
Antiferromagnetic correlations in two-dimensional fermionic Mott-insulating and metallic phases
在零温度附近，量子磁性可以从短程相互作用中产生，但磁序的出现关键取决于相互作用，晶格几何，维数和掺杂的相互作用。尽管这种相互作用的后果尚未完全理解，但量子磁性被认为与固态中的一系列复杂现象有关，例如，在高$T_c$超导性和受抑晶格中的自旋液体的背景下。光晶格中的超冷原子费米气体构成了一个具有无与伦比的可调性和检测能力的实验系统，可以通过模拟量子模拟探索量子磁性。在这项工作中，我们研究了超冷费米子原子之间的反铁磁关联的出现在二维温度下降。我们确定的磁化率的哈伯德模型从同时测量的两个自旋组件的原位密度。在半填充和强相互作用下，我们的数据接近具有反铁磁关联的局域自旋的海森堡模型。此外，我们观察到的磁相关的消失时，系统被掺杂远离半填充。我们观察到的依赖于掺杂的量子磁性铺平了道路，为未来的研究出现的赝隙和配对现象远离半填充。
2016-07-01 cond-mat.quant-gas
Majorana Fermions in Equilibrium and Driven Cold Atom Quantum Wires
我们介绍了一种新的方法来创建和检测马约拉纳费米子使用光学捕获的一维费米子原子。在我们提出的装置中，两个原子的内部状态通过光学拉曼跃迁耦合-同时诱导有效的自旋轨道相互作用和磁场-而背景分子BEC云产生的s波配对的原子。由此产生的冷原子量子线支持马约拉纳费米子在拓扑平凡和非平凡区域之间的相位边界，以及'Floquet马约拉纳费米子'时，系统被周期性地驱动。我们分析实验参数，检测方案，和各种缺陷。
2011-03-02 cond-mat.quant-gas quant-ph
Ferromagnetism of cold fermions loaded into a decorated square lattice
本文研究了填充在装饰正方形晶格中的两组分超冷费米子，它们由具有排斥相互作用和最近邻跳跃的哈伯德模型描述。本文将实空间动力学平均场论与数值重整化群方法相结合，讨论了由无色散带的存在引起的弱耦合区铁磁有序基态与强耦合区海森堡亚铁磁态的耦合关系.电平分裂和跳频不平衡的影响也得到了解决。
2010-04-26 cond-mat.quant-gas
Pairing properties of cold fermions in the honeycomb lattice
用平均场方法研究了蜂窝状（类石墨烯）光晶格中具有吸引相互作用的超冷费米子的配对性质。我们强调，在谐波陷阱的存在下，在局部序参量的半填充（即无质量狄拉克费米子）周围的能带结构的线性色散关系的明确的签名，特别是在无论是不平衡的希望参数或不平衡的人口的情况下。它也可以在系统对外部扰动的响应中观察到，例如通过在调制光晶格深度时测量对破坏率。超出平均场水平，我们估计的临界温度的“冷凝”的预制对。
2011-12-06 cond-mat.quant-gas
Observation of collective atomic recoil motion in a momentum-squeezed, ultra-cold, degenerate fermion gas
我们证明了明确的集体原子反冲运动在稀释，动量压缩，超冷简并费米子气体绕过泡利阻塞的影响。虽然由于量子气体服从费米-狄拉克统计，玻色子激发的增益必然不存在，但来自底层波混合过程的集体原子反冲运动是清晰可见的。在适当偏振的单个泵浦脉冲下，我们观察到两个相互垂直的混频过程同时发生。我们的实验还表明，在玻色-爱因斯坦凝聚体中观察到的红-蓝泵浦失谐不对称性在费米子中不发生。
2010-06-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Supersolid Phase of Cold Fermionic Polar Molecules in 2D Optical Lattices
研究了二维正方晶格中超冷费米子极性分子通过长程偶极-偶极相互作用和短程在位吸引相互作用相互作用的系统。发现系统中存在单态超流、电荷密度波和超固相。我们绘制了零温度相图，发现超固相是相当稳定的偶极-偶极相互作用，因此可以存在于一个大的区域的填充因子。研究了超固相随温度升高的熔化过程，绘制了系统在固定填充量下的有限温度相图，确定了实验中可能观察到超固相的参数区域。
2011-05-26 cond-mat.quant-gas
Ground-State Magnetization in Mixtures of a Few Ultra-Cold Fermions in One-Dimensional Traps
用精确对角化方法研究了束缚在一维阱中的几个自旋- $1/2$超冷费米子的基态性质。与以前的研究不同，它没有假设单个粒子的自旋投影是固定的。因此，自旋被视为一个额外的自由度和系统的全局磁化自发建立。根据陷阱的形状，粒子间的相互作用，和外部磁场，系统的相图确定。它表明，对于特定的限制，某些值的磁化不能达到的基态的系统。
2018-03-06 cond-mat.quant-gas
Revealing Majorana Fermion states in a superfluid of cold atoms subject to a harmonic potential
本文研究了自旋轨道耦合和附加谐振子势作用下冷原子s波超流体中的Majorana费米子态。超流边界是由一个谐波势阱诱导的。基于自洽的Bogoliubov-de Gennes方程，数值计算了两个局域分离的Majorana费米子态。计算了局域态密度，通过局域态密度可以从实验上反映出Majorana激发的特征。
2012-08-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Interaction and filling-induced quantum anomalous Hall effect in ultra-cold neutral Bose-Fermi mixture on hexagonal lattice
研究了超冷中性玻色子和费米子在六角光晶格中的量子反常霍尔效应。在强相互作用极限下，一个费米子与玻色子或玻色子空穴的混合体形成复合费米子。这样的复合费米子已经在实验中成功产生[Nat. Phys.{ \bf 7}，642（2011）]。我们预测，这种复合费米子可以通过调节原子-原子相互作用或玻色子在混合物中的填充来实现量子反常霍尔效应。我们还讨论了六角光晶格上玻色-费米混合体中量子反常霍尔效应的相应实验特征。
2013-03-09 cond-mat.quant-gas
Spin dynamics of cold fermions with synthetic spin-orbit coupling
我们考虑自旋弛豫动力学在冷费米气体与纯规范自旋轨道耦合对应于最近的实验。我们表明，这样的实验可以提供一个直接访问的碰撞自旋阻力率，并建立条件的观察自旋阻力效应。在最近的实验中发现，动力学主要是弹道导致新的制度的可逆自旋弛豫过程。
2013-02-08 cond-mat.quant-gas quant-ph
Experimentally accessible invariants encoded in interparticle correlations of harmonically trapped ultra-cold few-fermion mixtures
在质心框架下研究了一维谐振势阱中的双味混合超冷费米子系统。我们提出了一个数值方法，获得能量谱在这个框架中的任意质量比的费米子物种。我们确定了一个特定的不变量编码的多体相关性，使人们能够确定本征态的哈密顿量和标签的质心的激发。该工具可能是特别有用的实验分析粒子间的相互作用，不影响质心激发的谐波势。
2017-12-14 cond-mat.quant-gas quant-ph
Creation, manipulation and detection of Majorana fermions with cold atoms in optical lattice
提出了一个模拟一维光晶格中冷原子横场伊辛模型的实验方案。马约拉纳费米子在拓扑相位的光晶格段的末端产生。通过控制寻址激光器，人们可以移动，融合和编织它们。我们还表明，非阿贝尔编织统计的马约拉纳费米子可以明确地证明，通过两个编织操作的建设和区分所产生的两个输出正交集体自旋状态。该方案的一个很好的特点是，由集体自旋态提供的强荧光可以在实验中很容易地检测到。
2012-04-18 cond-mat.quant-gas quant-ph
Unconventional color superfluidity in ultra-cold fermions: Quintuplet pairing, quintuple point and pentacriticality
我们描述了超冷费米子中色超流的出现，色轨道和色翻转场将传统的单重配对s波系统转变为非传统的五重配对非s波超流。我们表明，相互作用，颜色轨道和颜色翻转字段的调整转换成一个明确的动量依赖张量序参量的动量无关的标量序参量。我们对所有非常规的超流相进行分类的准粒子激发谱在动量空间中的零点{ \it轨迹}，我们确定了几个Lifshitz型拓扑转变。此外，当相之间的边界被跨越，在压缩性的非解析性出现。我们发现了一个五元组点，这也是五临界的，四个无间隙的超流相收敛到一个完全有间隙的超流相。
2018-11-18 cond-mat.quant-gas
Sudden and slow quenches into the antiferromagnetic phase of ultracold fermions
我们提出了一种方法来达到反铁磁态的二维费米气体被困在光晶格：独立的子系统准备在适当的初始状态，然后连接的子系统之间的隧道的突然或缓慢的淬火。合适的低熵子系统的示例是双阱或格片，其可以在实验上使用光学超晶格在莫特绝缘壳中实现。我们估计淬火后的系统的有效温度T* 通过计算使用自旋波近似在海森堡模型中创建的激发的分布。我们研究了初始交错磁场的影响，发现对于初始状态的最佳极化，有效温度可以从零极化时的T* $\approx$ 1.7 Tc显著降低到T*<0.65 Tc，其中Tc是反铁磁状态的交叉温度。可以使用有限的淬火时间进一步降低温度。我们还表明，T* 递减的线性尺寸的子系统。
2016-12-18 cond-mat.quant-gas quant-ph
Pairing correlations of cold fermionic gases at overflow from a narrow to a wide harmonic trap
在Hartree-Fock-Bogoliubov理论的框架下，我们研究了超流费米系统从小容器到大容器时的行为。由于实验技术的最新进展，这种系统现在可以实现。它将允许更好地理解在溢出和一般在快速变化的外部电位的配对属性。
2014-11-05 cond-mat.quant-gas nucl-th
Angular Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov superfluid due to self-one-dimensionalization in imbalanced cold fermion gases
本文研究了布居不平衡费米子气体中旋转对称性自发破缺的有角Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov（FFLO）态。基于Bogoliubov-de Gennes（BdG）方程，研究了T=0附近的超流气体。我们发现，角向FFLO态在环形阱中是稳定的，而在谐波阱中不是。基于超流气体的自一维化，讨论了角向FFLO态的形成机制。
2009-12-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Ultra-cold fermions in real or fictitious magnetic fields: The BCS-BEC evolution and the type-I--type-II transition
我们研究了在虚拟磁场存在下的超冷中性费米子超流体，以及在真实磁场存在下的带电费米子超流体。荷电费米子超流体经历了从I型到II型的相变，随着Abrikosov涡格的出现，超流体的磁性质从没有涡的完全反磁体转变为部分反磁体.通过改变散射参数（相互作用），在密度一定的情况下，实现了从I型到II型超流性的转变。我们还发现，中性费米子超流体，如$^6$ Li和$^{40}$ K是极端的II型超流体，他们是更强大的虚拟磁场的BCS-BEC交叉区域附近的么正性，其中的临界虚拟磁场达到最大值作为散射参数（相互作用）的函数的渗透。
2010-10-22 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Chern number spectrum of ultra-cold fermions in optical lattices tuned independently via artificial magnetic, Zeeman and spin-orbit fields
本文讨论了方形光晶格中超冷费米子的陈数谱作为可独立调谐的人工磁场、塞曼场和自旋轨道场的函数。我们发现存在的拓扑量子相变诱导的塞曼和自旋轨道场，其中的总数量和手性的边缘状态的变化为固定的磁通量比，从而导致拓扑绝缘体阶段，这是不同于那些发现在零塞曼和自旋轨道场。我们构造了化学势与塞曼场或自旋-轨道耦合的相图，并用它们的拓扑不变量来表征所有绝缘相。最后，我们得到一个阶梯结构的填充因子与化学势的各种塞曼和自旋轨道场，显示存在不可压缩状态的合理填充因子来自广义丢番图方程。
2018-10-31 cond-mat.quant-gas
Tuning long-range fermion-mediated interactions in cold-atom quantum simulators
在冷原子量子模拟器中设计长程相互作用可以导致奇异的量子多体行为。超冷原子混合物中的费米子原子可以充当介体，产生以费米子气体的维度和密度为特征的长程RKKY型相互作用。在这里，我们提出了几个调谐旋钮，在当前的实验平台上，允许进一步控制介导的相互作用的范围和形状，扩展现有的量子模拟工具箱。特别是，我们包括一个额外的光晶格的费米子介质，以及各向异性陷阱，以改变其维数在一个连续的方式。这使我们能够在幂律和指数衰减之间进行插值，为相互作用范围引入有效的截止值，并在不同距离处调整相对相互作用强度。最后，我们展示了我们的方法如何允许调查沮丧的制度，以前无法访问，在那里出现的手性保护的拓扑相以及手性自旋液体。
2022-03-31 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dynamical crossover between the infinite-volume and empty-lattice limits of ultra-cold fermions in 1D optical lattices
与典型的凝聚态系统不同，装载到光晶格中的超冷原子允许单独控制粒子数量和系统大小。因此，有两个不同的“热力学”限制，可以定义为这些系统：i）“无限体积限制”在恒定的有限密度，和ii）“空晶格限制”在恒定的粒子数。为了探讨这两个限制和它们的交叉之间的差异，我们考虑一个部分占据的晶格和研究的非相互作用的费米子和费米子相互作用的平均场水平到未占区域的运输。在无限体积极限下，出现有限稳态电流。另一方面，在空晶格极限中，不存在有限的稳态电流。通过改变初始填充，我们找到了两个极限之间的平滑交叉。我们的预测可以使用现有的实验工具进行验证，并证明了孤立的小系统，如超冷原子和传统的凝聚态系统之间的根本区别。
2012-06-18 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Optical signatures of antiferromagnetic ordering of fermionic atoms in an optical lattice
我们展示了如何非共振光散射可以提供反铁磁有序的两种费米原子气体在一个紧密限制的二维光晶格的定量信息。我们分析了新兴的磁有序的原子在平均场和随机相位近似，并显示如何多体静态和动态的相关性，在标准的费曼-戴森微扰系列评估，可以检测到的散射光信号。交错的磁化强度在各个自旋分量的磁布拉格峰中显示出来。然而，这些磁峰，可以大大抑制在没有一个真正的长程反铁磁秩序。当衍射最大值被阻挡时，散射到衍射级之外的光可以由具有高度改善的信噪比的透镜a收集。在散射光的光谱中确定了集体和单粒子激发。我们发现，自旋守恒和自旋交换的原子跃迁传递的信息，密度，纵向自旋，和横向自旋相关。不同的相关性和散射过程表现出散射光的特征角分布轮廓，横向自旋相关性的诊断信号可以通过散射方向、频率或极化与信号分离。我们还通过估计所需测量的数量来分析检测精度，所述测量受到由非弹性光散射事件确定的加热速率的约束。该成像技术可以扩展到相图其他区域的两种费米子态，其中基态性质尚未完全了解。
2013-11-29 cond-mat.quant-gas quant-ph
Ultracold few fermionic atoms in needle-shaped double wells: spin chains and resonating spin clusters from microscopic Hamiltonians emulated via antiferromagnetic Heisenberg and t-J models
囚禁超冷原子的进展增强了人们对模拟复杂物理现象的兴趣，包括量子磁性和从巡游到非巡游行为的转变。在这里，我们显示了反铁磁基态的几个超冷费米子原子在单阱和双阱（DW）陷阱的形成，通过微观哈密顿精确对角化的两个DW安排：（i）两个线性取向的一维，一维，阱，和（ii）两个耦合的平行阱，形成一个陷阱的二维，2D，性质。光谱和自旋分辨的条件概率揭示了这两种情况下，在强排斥，原子的空间本地化在临时创建的网站，形成量子分子磁结构与非巡回字符。这些发现引领未来的理论和实验探索到高维度的超冷强排斥费米子原子的高度相关行为，超越了严格适用于1D情况的费米子化物理。用有限海森堡自旋链模型和团簇模型很好地描述了四个原子的结果。对称双阱中三个费米子原子的数值模拟揭示了耦合共振2D海森堡团簇的出现，其模拟需要使用类似于高T $_c$超导性研究中使用的t-J模型。在可控失谐的非对称双阱的微观和模型计算中发现的高度纠缠态暗示了三冷原子DW量子计算量子比特。
2016-08-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con quant-ph
FFLO or Majorana superfluids: The fate of fermionic cold atoms in spin-orbit coupled optical lattices
最近在实验上实现了超冷原子的自旋轨道耦合，为探索新的量子物质开辟了一条全新的途径。在实验中，SOC是同时实施与塞曼场。这样的自旋轨道耦合费米气体被预测支持马约拉纳费米子与非阿贝尔交换统计在一维（1D）。然而，正如最近的理论和实验所示，一维自旋不平衡费米气体，塞曼场可以导致长期寻求的富尔德-费雷尔-拉金-奥夫钦尼科夫（FFLO）超流体与非零动量库珀配对，在马约拉纳超流体的零动量配对。因此，一个自然的问题是，FFLO或马约拉纳超流体哪一相将在存在大塞曼场的自旋轨道耦合费米气体中生存。本文通过研究一维（准一维）自旋-轨道耦合费米冷原子光晶格的平均场量子相位来解决这个问题。
2013-07-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con quant-ph
Universal Tomonaga-Luttinger liquid phases in one-dimensional strongly attractive SU(N) fermionic cold atoms
本文导出了一组简单的代数方程组，用于求解具有扩大SU（N）自旋对称性和塞曼分裂的一维多分量强吸引费米子原子的精确低温热力学。由此确定了通用的多组分Tomonaga-Luttinger液相（TLL）。对于线性塞曼分裂，在低温下的无带隙相的物理属于一个两个组件的不对称TLL对应于自旋中性N-原子复合物和自旋-（N-1）/2单原子的普适类。该状态方程也为研究一维N组分费米气体布居数不平衡系统中的多组分TLL相提供了理论依据。
2009-12-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Bosonic and fermionic transport phenomena of ultra-cold atoms in 1D optical lattices
使用运输的微正则图片-一个框架，非常适合于描述封闭的量子系统，如超冷原子实验的动力学-我们表明，非相互作用的费米子和玻色子的确切动力学表现出非常不同的运输性能时，该系统是通过从一半的晶格中删除粒子的平衡。我们发现，费米子迅速发展一个有限的准稳态电流让人想起在纳米系统中的电子输运。这个结果是稳健的-它发生在有或没有谐波限制势和零或有限的温度。相反，零温度玻色子电流表现出强烈的振荡行为，仅在热力学极限下衰减到零电流的稳态。这些差异出现在最引人注目的不同的粒子数波动的一半的晶格自旋统计的结果。这些预测可以很容易地通过实验验证。
2012-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Universal Quantum Computation With Majorana Fermion Edge Modes Through Microwave Spectroscopy Of Quasi-1D Cold Gases In Optical Lattices
我们描述了如何微波光谱的冷费米子在准一维陷阱可以用来检测，操纵和纠缠与“马约拉纳”边缘模式相关的外来非本地量子比特。我们提出了不同的方法来产生p波超流性，这是负责这些拓扑零能量边缘模式。我们发现，边缘模式在微波频谱中具有清晰的签名，并且线形状区分在这些边缘模式中编码的qbit的简并状态。此外，微波使系统在其简并基态流形中旋转。我们使用这些旋转来实现一组通用的量子门，允许系统被用作通用量子计算机。
2013-12-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Topological Phases for Fermionic Cold Atoms on the Lieb Lattice
本文研究了Lieb格点，即面心正方形格点在外部规范场作用下的性质。我们证明了阿贝尔规范场导致一种特殊的量子霍尔效应，这是单狄拉克锥和表征能谱的平带的结果。然后，我们探讨了一个内在的自旋轨道项的影响-一个非阿贝尔规范场-并证明了量子自旋霍尔效应在这个模型中的发生。此外，我们还得到了低能下描述Lieb格点的相对论性哈密顿量，并导出了外阿贝尔和非阿贝尔规范场存在下的朗道能级。最后，我们描述了实现这些规范场的具体方案与冷费米子原子被困在光学Lieb晶格。特别是，我们提供了一个非常有效的方法来再现本征（凯恩-梅勒）的自旋轨道项与辅助隧穿计划。因此，我们的模型可以实现，以产生各种拓扑状态的冷原子。
2011-01-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
