Universality in rotating strongly interacting gases
我们解析地确定了两个相互作用的粒子在一个旋转或一个均匀的合成磁场的谐波陷阱中的性质,其中相对哈密顿量的球对称性是保持的。热力学量,如熵和能量通过二阶量子集团展开计算。我们发现,在强相互作用制度的能量是普遍的,但熵的变化作为旋转或合成磁场强度的函数。
2012-02-20 cond-mat.quant-gas
Beyond Gaussian pair fluctuation theory for strongly interacting Fermi gases
强关联区域中的相互作用费米系统在物理学的许多领域中起着重要作用,并且对凝聚态社区特别感兴趣。虽然弱相互作用的费米子是可以理解的,但强相关的费米子很难在理论上描述,因为没有小的相互作用参数可以扩展。现有的强耦合理论在很大程度上依赖于所谓的多体T矩阵近似,总结梯形费曼图。这里,通过承认有效的粒子间相互作用(即,在三维空间上,由于费曼图(顶点函数)变得越来越小,我们提出了一种新的方法来重新组织费曼图,并发展了一个超越阶梯近似的相互作用费米气体的理论框架。作为应用,我们求解了三维和二维强相互作用费米子的状态方程,并在温度0.5TF以上发现与实验[Science 335,563(2012)]和其他理论结果非常一致。
2016-02-24 cond-mat.quant-gas
Collisional Stability of 40K Immersed in a Strongly Interacting Fermi Gas of 6Li
我们研究了一个40 K原子的样品浸没在一个可调的自旋混合6Li原子的碰撞稳定性。在这三种成分的费米-费米混合物中,我们发现只要避免6Li的分子形成,在广泛的相互作用中损失率非常低。稳定的费米子混合物与两个共振相互作用的自旋态的一个物种与另一个物种一起是一个有前途的系统,为各种各样的现象,在少体和多体量子物理。
2009-11-24 cond-mat.quant-gas
Landau-Khalatnikov phonon damping in strongly interacting Fermi gases
本文用量子流体力学方法导出了低温强相互作用费米气体中四声子Landau-Khalatnikov过程的声子阻尼率,修正和推广了Landau和Khalatnikov的原始计算[ZhETF,19(1949)637].我们的预测可以在最先进的实验中进行测试,冷原子气体在无碰撞制度。
2017-01-03 cond-mat.quant-gas
Dynamic structure factor and drag force in a one-dimensional strongly-interacting Bose gas at finite temperature
研究了热涨落和量子涨落对紧原子波导中强相互作用玻色气体动力学响应的影响。结合任意相互作用下的Luttinger液体理论和Tonks-Girardeau-impenetrable-boson极限下的精确Bose-Fermi映射,得到了有限温度下强相互作用流体的动力学结构因子.然后,我们确定的阻力所感受到的势垒沿流体在实验现实的情况下,有限的障碍宽度和温度。
2015-06-17 cond-mat.quant-gas
Spin diffusion in trapped clouds of strongly interacting cold atoms
我们表明,令人困惑的最近的实验结果自旋扩散在强相互作用的原子气体可以理解的预测自旋扩散系数为一个通用的强相互作用系统。三个重要的特征起着核心作用:a)菲克扩散定律必须修改,以考虑到捕获势,b)由于云的密度变化,扩散系数是不均匀的,c)扩散近似在云的外部失败,那里的平均自由程很长。
2011-12-16 cond-mat.quant-gas
Free Expansion of a Weakly-interacting Dipolar Fermi Gas
从理论上研究了极化偶极费米气体在自由膨胀时的性质。粒子间的偶极相互作用使陷阱中的相空间分布变形,也使膨胀中的相空间分布变形。我们精确地预测了高温Maxwell-Boltzmann和零温Maxwell-Fermi气体在Hartree-Fock和Landau-Vlasov方法中膨胀的最小四极形变。总之,我们为弱相互作用偶极费米气体的飞行时间方法的发展提供了一个合适的途径,也揭示了与刘维尔定理相关的两种气体的长时间行为的标度律。
2010-06-20 cond-mat.quant-gas
Colliding clouds of strongly interacting spin-polarized fermions
受麻省理工学院最近的一个实验的启发,我们考虑两个自旋极化的费米原子气体云的碰撞接近于费什巴赫共振。我们解释了为什么两个稀释气体云(其成分之间存在潜在的吸引力相互作用)会在强相互作用机制中相互反弹。我们的流体动力学分析,在极好的协议与实验,提供了有力的证据,亚稳态的多体状态与有效的排斥相互作用。
2012-01-17 cond-mat.quant-gas
Hydrodynamic Expansion of a Strongly Interacting Fermi-Fermi Mixture
我们报道了Li-6和K-40原子的Fermi-Fermi混合物在种间费什巴赫共振中心附近实现的强相互作用条件下的膨胀。我们观察到两种不同的流体动力学行为的现象。第一个是众所周知的纵横比反转。第二种是集体扩张,两个物种粘在一起,尽管它们的质量不同,但它们共同扩张。我们的工作构成了探索这个新系统的有趣的多体物理的第一步。
2011-03-16 cond-mat.quant-gas
Strongly interacting Bose-Fermi mixtures in one dimension
在无限排斥极限下,在系统的简并基态子空间内,利用精确的Bethe-Anglesian方法和变分微扰理论研究了一维强相互作用玻色-费米混合系统.基于具有相等玻色-玻色和玻色-费米子相互作用强度的一维玻色-费米气体的精确解,我们证明了对于不同的玻色-费米子组态,基态能量是简并的,当相互作用偏离无限大相互作用极限时,简并度被提升.然后,我们表明,在强相互作用制度的地面性能可以很好地表征通过使用变分微扰方法内的简并基态子空间,它可以适用于处理更一般的情况下,各向异性相互作用和外部陷阱。结果表明,在强排斥区,基态总密度分布表现为极化的非相互作用费米子,而玻色-费米子密度分布对不同的玻色-费米子组态表现出不同的性质,并对相互作用的各向异性敏感.
2016-02-06 cond-mat.quant-gas
Dip-hump temperature dependence of Specific Heat and Effects of Pairing Fluctuations in the Weak-coupling Side of a $p$-wave Interacting Fermi Gas
本文研究了正常态下与$p$波相互作用的费米气体的定容比热$C_V$.包括$p$波配对涨落的强耦合理论中开发的Nozières和施密特-林克,我们表明,在弱耦合侧,$C_V$表现出一个dip-hump行为作为温度的函数。当凹陷与$T_{\rm c}$附近的赝能隙现象相关联时,驼峰结构被发现来自费米简并区中费米准粒子散射到$p$波分子态的抑制。由于后一种现象在普通的$s$ -波相互作用费米气体中不发生,它可以被看作是与$p$ -波配对相互作用有关的特征现象。
2016-10-16 cond-mat.quant-gas
Induced p-wave superfluidity in strongly interacting imbalanced Fermi gases
对于粒子数不平衡共振相互作用的费米气体,计算了由于少数自旋粒子的存在而引起的多数自旋粒子间的诱导相互作用。结果表明,这种相互作用导致的不稳定性,在低温下,最近观察到的极化子费米液相的强烈不平衡费米气体的p波超流态。我们发现,相关的转变温度,而相当小的弱相互作用BCS制度,是实验上可访问的强相互作用的单一制度。
2011-06-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Stable production of a strongly-interacting Bose-Einstein condensate via mode-matching
我们描述了一个非绝热协议,以准备一个强相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚体的制度,既不绝热斜坡,也不直接非绝热淬火是可取的。对于$^{85}$ Rb的实际实验参数,该方案有望实现近单位的布居转移到强相互作用的基态。该协议匹配的初始和最终的密度分布,通过修改陷阱以及在淬火期间的散射长度。该协议应揭示强相互作用玻色气体的几个属性,并使超越平均场修正的Gross-Pitaevskii方程的进一步调查。
2019-05-13 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Strongly interacting ultracold polar molecules
本文综述了偶极分子强相互作用体系的研究进展。异质结分子具有大的和可调的电偶极矩,这引起长程和各向异性的偶极-偶极相互作用。具有长程相互作用的偶极分子的超冷样品为量子模拟和相关多体物理的研究提供了一个独特的平台。我们提供了一个介绍偶极量子气体的物理学,包括电和磁,并总结了多管齐下的努力,使偶极分子进入量子制度。详细讨论了近年来在实现和研究光晶格中极性分子强相互作用系统方面的实验进展,特别着重于相互作用自旋系统和非平衡量子磁性的研究。最后,我们简要讨论了强相互作用偶极分子研究的未来前景。
2016-07-12 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Dynamical realization of magnetic states in a strongly interacting Bose mixture
本文描述了在强相互作用的两组分玻色气体中,在简谐势阱中磁态的动力学制备。通过将该系统映射到有效自旋链模型上,我们得到了少体系统的动力学自旋密度和量子数。我们发现,随着种内相互作用参数的缓慢增加,空间分布在铁磁和反铁磁状态之间过渡。
2017-03-29 cond-mat.quant-gas quant-ph
Strongly Interacting Two-Dimensional Dirac Fermions
我们展示了如何强相互作用的二维狄拉克费米子可以实现与超冷原子在一个二维光学正方形晶格与实验现实,固有的规范场,打破时间反演和反转对称性。我们发现显着的现象,在温度范围内的费米温度的十分之一左右,目前的实验技术:在零化学势,除了传统的s波超导相,非常规的超导性与非本地键配对出现。在温度与掺杂的相图中,非常规超导相呈现圆顶结构,让人想起高温超导体和重费米子的相图。
2009-08-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Topological Kondo insulators in one dimension: Continuous Haldane-type ground-state evolution from the strongly-interacting to the non-interacting limit
利用密度矩阵重整化群(DMRG)方法,研究了一维拓扑绝缘体基态从非相互作用到强相互作用极限的演化,并将其映射到拓扑Kondo绝缘体模型上.我们专注于一个玩具模型哈密尔顿算子(即,相互作用“$sp$ -阶梯”模型),这可以在实验上在具有加载有超冷费米子原子的较高轨道的光晶格中实现。我们的目标是阐明强相互作用基态的出现及其拓扑分类的Hubbard- $U$相互作用参数的模型增加。我们的数值计算结果表明,基态可以被归类为一个安全的Haldane型的拓扑相位,即使在非相互作用的情况下$U=0$,系统可以被另外归类为一个时间反演$\mathbb{Z}_{2}$ -拓扑绝缘体,并在非相互作用和强相互作用的限制之间动态演化。
2017-04-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.atom-ph
Generalized Bose-Fermi mapping and strong coupling ansatz wavefunction for one dimensional strongly interacting spinor quantum gases
一维量子多体系统具有一些特殊的性质。在这篇文章中,我们回顾了我们在强相互作用一维旋量量子气体方面的一些工作。首先,我们讨论了广义玻色-费米映射,它将电荷自由度映射到无自旋费米气体,将自旋自由度映射到自旋链模型。这也将强相互作用系统映射为弱相互作用系统,这适合于微扰计算。其次,基于这个映射,我们构造了强相互作用系统的一个反对称波函数,利用它可以方便地计算许多物理量。我们展示了使用这个anabolic波函数考虑的集体激发和淬火动力学的谐波捕获系统。
2022-08-02 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Radiofrequency spectroscopy of a strongly interacting two-dimensional Fermi gas
实现并研究了在光晶格中二维强相互作用的双组分原子费米气体。使用射频光谱,我们测量的相互作用能量的强相互作用气体。我们观察到的约束诱导的费什巴赫共振,并发现存在的约束诱导的分子与理论预测非常吻合。
2011-02-05 cond-mat.quant-gas physics.atm-clus physics.atom-ph
Determination of Landau Fermi-liquid parameters of strongly interacting fermions by means of a nonlinear scaling transformation
通过中尺度有效作用量,给出了关联费米子热力学的非线性变换方法。引入一个辅助隐变量--有效化学势来刻画非高斯涨落物理。通过引入非局部相关效应,获得的总配分函数由耦合的高度非线性参数方程组成。利用Sommerfeld引理,对强相互作用幺正费米气体的绝热压缩率-声速和比热进行了低温解析展开。得到了强相互作用费米子系统朗道费米液体参数$F_0^s$和$F_1^s$的表达式。作为普适常数,在么正态下,有效费米子质量比为$m^*/m={10/9}$。
2009-10-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech hep-ph
Discretized vs. continuous models of p-wave interacting fermions in 1D
我们提出了一个一般的映射之间的连续和晶格模型的玻色和费米气体在一维,通过本地两体相互作用。对于s波相互作用玻色子,我们在弱相互作用、低密度区得到玻色-哈伯德模型。p波相互作用费米子的对偶问题被映射到接近高度极化区域临界点的自旋1/2 XXZ模型。映射被证明是最佳的意义上,他们产生的最小误差可能为一个给定的离散化长度。作为应用,我们研究了谐波阱中相互作用费米气体的基态,数值计算了实空间和动量空间分布以及两粒子关联。在分析已知的限制的收敛性的结果的晶格模型的连续的。
2010-04-23 cond-mat.quant-gas physics.comp-ph quant-ph
Resonant invisibility with finite range interacting fermions
研究了有限程相互作用下一维晶格上两个自旋相反的费米子的本征态。本征态被投影到非相互作用情况下的Fock本征态集合上。我们发现了对称本征态的反共振,当满足相应的选择规则时,它消除了两个对称Fock态之间的相互作用。
2011-06-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum Monte Carlo study of strongly interacting Fermi gases
近年来,量子蒙特卡罗技术为研究零温下强相互作用费米气体提供了一个有价值的工具。我们用QMC方法研究了对应于$Li-K$费米混合物的等质量和不等质量的两组分费米气体在么正态和BCS-BEC交叉态的性质。本文介绍了QMC的几个最新结果,包括零有效程和有限有效程的能量,接触参数和静态结构因子,在低动量下,它们强烈地依赖于幺正费米气体中的声子。
2013-12-05 cond-mat.quant-gas nucl-th quant-ph
Universal Sound Diffusion in a Strongly Interacting Fermi Gas
强相互作用费米子的传输控制着现代材料--从高$T_c$铜酸盐到双层石墨烯--还有核裂变、中子星的合并和早期宇宙的膨胀。在这里,我们观察到一个普遍的量子极限的扩散在均匀的,强相互作用的原子费米气体通过研究声音的传播和衰减通过耦合传输的动量和热量。在正常状态下,声扩散率${D}$随着温度$T$的降低而单调减小,这与弱相互作用费米液体的发散行为相反。当越过超流转变温度时,${D}$达到由普朗克常数${h}$和粒子质量${m}$的比值设定的普适值。这一发现的量子有限的声音扩散通知费米子运输理论,与相关的流体动力学流动的电子,中子和夸克。
2019-09-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
A strongly interacting gas of two-electron fermions at an orbital Feshbach resonance
本文报道了具有轨道自由度和磁可调相互作用的超冷双电子费米子强相互作用气体的实验观测结果。这一认识已通过一种新的费什巴赫共振发生在两个173 Yb原子在不同的核和电子状态的散射演示。共振时的强相互作用机制由双轨道费米气体的各向异性流体动力学膨胀的观测得到证实。这些结果为实现具有轨道自由度的强关联费米子物质的新量子态铺平了道路。
2015-09-14 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Many-body \textit{T}-matrix theory of a strongly interacting spin-orbit coupled Fermi gas: Momentum-resolved radio-frequency spectroscopy and fermionic pairing
具有自旋轨道耦合的费米气体相互作用导致了许多有趣的现象,如拓扑超流体和马约拉纳费米子。本文利用动量分辨射频谱理论研究了强相互作用自旋轨道耦合费米气体中的费米配对。我们发展了一个强耦合的$T$ -矩阵理论,并给出了一个在幺正共振极限附近的相图。从原子到分子的动量分辨光谱响应的平滑过渡的预测,在共振和以下的各向异性配对的清晰的签名。我们的预测与多体配对可以直接测试在费什巴赫共振附近的$^{40}$ K或$^{6}$ Li原子的自旋-轨道耦合费米气体。
2013-03-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Renyi Entropy of the Interacting Fermi Liquid
我们进行量子Monte Carlo计算,以确定如何Renyi熵,$S_n$,相互作用的费米液体依赖于Renyi顺序,$n$,和规模作为系统大小的函数,$L$。利用交换算符和精确的Slater-Jastrow波函数,我们计算了无自旋费米子通过库仑势和修正的Pöschl-Teller势相互作用的Renyi熵。我们的研究结果表明,相互作用增加的Renyi熵,并增加其标度律的前因子。修正了不同阶数$n$的Renyi熵之间的关系。此外,我们研究了交换算符对费米液体波函数的影响,以确定$L\log L$标度形式的来源。
2012-07-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph