Collective excitations of a strongly-correlated non-equilibrium photon fluid across the Mott/superfluid phase transition
我们发展了一个Gutzwiller理论，研究了在非马尔可夫非相干泵浦驱动下强相互作用光子流体的非平衡定态。特别是，我们探讨的集体激发模式的整个平衡Mott/超流过渡，表征的扩散Goldstone模式在超流相和粒子/空穴激发在绝缘的。突出显示了系统的泵浦-探测光学响应中的可观察特征。我们的研究结果似乎是实验上最先进的电路QED设备，并开辟了道路，驱动耗散流体的光作为量子模拟器的新的多体方案。
2022-11-14 cond-mat.other cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Coherent spectroscopy of collective excitations in superfluid helium far from equilibrium
The University of British Columbia（不列颠哥伦比亚大学）
本研究通过超快相干控制技术，在超流氦远离平衡状态下对多个Landau激发谱支进行光谱学研究，揭示了maxon对的强结合能、极短寿命以及准粒子有效质量对相干响应相位的影响。
2026-09-02 cond-mat.other cond-mat.quant-gas quant-ph
Multimode probing of superfluid $\mathbf{^4He}$ by tuning forks
已知微型压电音叉（TF）的弯曲模式振动对$\mathrm{^3He}$和$\mathrm{^4He}$量子流体中的超流激发和量子湍流以及固体$\mathrm{^4He}$的弹性性质高度敏感，从而补充了通过大规模扭转谐振器的研究。在这里，我们探讨的灵敏度TF，能够同时在弯曲和扭转模式，在正常和超流体$\mathrm{^4He}$的激励。与弯曲模式相比，扭转模式主要对传感器-流体界面处的剪切力敏感，并且对周围流体的密度变化不太敏感。尽管我们没有达到扭转模式中量子湍流开始的临界速度，但由于其数量级更高的频率和声阻尼增加，扭转模式对流体激发直接敏感，与弯曲模式产生的量子湍流有关。在单个TF传感器中两种不同模式的组合可以提供一种手段来研究量子液体中以及固体和量子流体之间的界面处的元激发的细节。
2019-08-21 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Pressure of thermal excitations in superfluid helium
我们发现的压力，由于超流氦的热激发，在与固体的界面。导出了声子、$R^-$和$R^+$声子的贡献。由于$R^-$旋子的压力被证明是负的，并部分补偿了$R^+$旋子的正贡献，因此总的旋子压力是正的，但比单独的$R^-$和$R^+$旋子的贡献小几倍。准粒子气体的压力被证明是$HeI I$中喷泉效应的原因。提出了一个实验来观察由于$R^-$旋子产生的负压。
2012-06-16 cond-mat.other
Propagation of thermal excitations in a cluster of vortices in superfluid 3He-B
我们描述了在3 He-B超流体中，已知密度、空间范围和方向的涡旋位形的热激发的Andreev散射的第一次测量。用两个石英音叉振荡器测量了以恒定角速度平衡旋转的黑体辐射器的热流。一个振荡器在0.2Tc基准温度下产生可控的激发密度，另一个记录热响应。结果进行了比较，通过一个集群的直线涡的热准粒子的弹道传播的数值计算。
2011-09-06 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Itinerant-localized dual character of a strongly-correlated superfluid Bose gas in an optical lattice
我们研究了光晶格中强关联玻色气体。将Haley和Erdos提出的标准基算符方法推广到玻色子哈伯德模型，计算了T=0时超流相和Mott绝缘相的激发谱。在Mott相，激发光谱具有有限的能隙，反映了原子的局域化特征。在超流相中，激发谱具有巡游局域化的双重结构，其中无隙Bogoliubov模（描述超流原子的巡游特性）和有限能隙的能带共存.我们还表明，射频隧穿电流测量将提供一个有用的信息的二元性强关联超流玻色气体附近的超流绝缘体过渡。
2005-10-27 cond-mat.other
Microscopic Computational Model of a Superfluid
本文提出了一个有限的一维超流体微观模型。该模型由相互作用的玻色粒子与一个额外的杂质粒子被限制在一个环。半经典和精确量子计算都揭示了杂质与玻色流体激发态的相互作用导致有效质量增加的无耗散运动。结果表明，利用系统的基态结构可以分析玻色流体的激发谱和杂质的激发谱。
2009-11-11 cond-mat.other
Signatures of the superfluid to Mott-insulator transition in the excitation spectrum of ultracold atoms
本文详细分析了一维光晶格中超冷玻色原子在晶格深度周期性调制下的动力学响应。在Stoferle等人[Phys.Rev.Lett. 92，130403（2004）]我们研究了系统的激发谱，如由作为调制频率ω的函数的总能量的响应所揭示的。通过使用时间演化块抽取算法，我们能够模拟一维系统的大小与那些在实验中，谐波捕获和跨越许多晶格深度范围从莫特绝缘体的超流制度。我们的研究结果产生了许多在实验中看到的功能，即在超流政权广泛的响应，和狭窄的离散共振的莫特绝缘体制度。我们确定了几个签名的超流莫特绝缘体过渡，表现在频谱，因为它从一个极限到另一个。
2006-07-03 cond-mat.other
Collective modes and the effect of single-particle excitations in the BCS-BEC crossover region of a trapped Fermi superfluid
研究了T=0时囚禁费米超流体在BCS-BEC交叉区的集体振荡。我们明确地包括一个费什巴赫共振，这导致了一个可调的配对相互作用的共振，以及相关的分子的阈值能量调整的效果。在以前的文章中，我们得到了Bogoliubov-de Gennes耦合方程的解，描述了一个被囚禁的费米超流气体。利用这些Bogoliubov准粒子激发，我们计算了Hartree-Fock-Bogoliubov广义无规相位近似（HFB GRPA）下的密度关联函数.以前的集体模式的讨论是基于解决T=0运动方程的超流体在一个陷阱，忽略了单粒子激发的影响。我们确定了四极和四极模的频率。在交叉区域中，这两种模式的频率被示出为强烈地由阈值能量的两粒子连续体，起源于Andreev单粒子束缚态（或在间隙状态）本地化的边缘的陷阱。当人们进入BEC体系时，由于这些低能费米子束缚态的缺乏，这种效应变得不那么重要。两粒子连续谱对集体模频率的抑制可能是被俘获费米超流体交叉区中单粒子能隙的一个有用的实验特征。
2005-03-28 cond-mat.other
Superfluid 4He dynamics beyond quasiparticle excitations
本文用高精度非弹性中子散射动态结构因子测量方法研究了朗道准粒子区及以上超流~ 4 He的动力学行为。一个高度结构化的响应上面的熟悉的声子-maxon-roton频谱，其特征在于尖锐的阈值声子-声子，maxon-roton和roton-roton耦合过程。将实验得到的动态结构因子与由包含三声子过程的动态多体理论自洽地计算得到的相同物理量进行了比较。该理论被发现提供了一个定量描述的相关玻色子的能量高达约三倍的朗道准粒子的动力学。
2016-05-09 cond-mat.other
Momentum distribution of liquid 4He across the normal-superfluid phase transition
用路径积分Monte Carlo方法研究了液态$^4$ He在正常-超流转变温度范围内的动量分布和元激发谱。我们的结果的动量分布在超流制度表明，扭结是存在的动量范围内对应的旋子激发。当越过转变温度到正常流体时，这种效应消失，目前理论无法解释这种行为。
2016-07-28 cond-mat.other
Effective theory of excitations in a Feshbach resonant superfluid
强相互作用的费米气体，例如在费什巴赫共振附近工作的冷原子的费米气体，很难用微扰多体理论来研究。在这里，我发展了一个有效场论的基础上对称性破缺的共振超流体。该理论保留了费米子准粒子和超流声子，它们之间的相互作用是非微扰的。该理论收敛，并可以改善订单，在一种方式由一个低的能量膨胀，而不是由耦合常数。我应用有效理论来计算比热，并提出了一个机制来理解最近在热容实验中测得的能量与温度的经验幂律。
2005-08-13 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Non-Equilibrium Dynamics and Superfluid Ring Excitations in Binary Bose-Einstein Condensates
我们回顾了一个经典研究[D. S. Hall { \it等}，物理修订版信函{ \bf 81}，1539（1998）]的超精细态${}^{87}$ Rb的$\ket{F = 1, m_f = -1}\equiv\ket{1}$和$\ket{F = 2, m_f = +1}\equiv\ket{2}$中的互穿玻色-爱因斯坦凝聚体，并观察到振荡环状结构形式的引人注目的新的非平衡组分分离动力学。组分分离的过程没有明显的阻尼，这一发现也与早期的实验工作形成鲜明对比，允许一个干净的第一次看看一个集体激发的二元超流体。我们进一步证明了非凡的定量协议的理论和实验结果之间使用多组分平均场模型与关键的附加功能：包括原子损失和陷阱电位的仔细表征（在百分之一的一小部分的水平）。
2007-09-21 cond-mat.other
Non-Abelian Quasi-Gapless Modes Localized on Mass Vortices in Superfluid 3He-B
很长一段时间以来，开尔文波或开尔文一直被认为是沿着超流体涡旋传播的无间隙激发。这些模式可以解释为Nambu-Goldstone激发所产生的自发破缺的平移对称性。最近，一种不同类型的无带隙激发定位在弦上-所谓的非阿贝尔模式-引起了高能物理学的广泛关注。我们讨论了它们在凝聚态物理中的相关性。虽然我们没有找到精确的无隙非阿贝尔模，但由于3 He-B中的序参量是张量的，我们认为在超流3 He的B相中的质量涡旋上存在非阿贝尔转动准无隙激发.虽然U（1）旋转激励在具有非对称核的涡中得到了很好的建立，但属于同一族的非阿贝尔旋转激励没有被考虑。在一般情况下，它们与平移模耦合。
2013-04-11 cond-mat.other hep-ph hep-th
Landau and dynamical instabilities of Bose-Einstein condensates with superfluid flow in a Kronig-Penney potential
研究了一维周期势场中玻色-爱因斯坦凝聚体的元激发，并基于Kronig-Penney模型讨论了超流的稳定性。我们解析地求解了Bogoliubov方程并计算了激发光谱。当超流速度超过某个临界值时，第一凝聚带出现Landau不稳定性和动力学不稳定性，这与正弦势下凝聚带的结果一致。研究发现，朗道不稳定性的发生与低能激发的完全传输被禁止的点相吻合，而动力学不稳定性则发生在有效质量为负时.我们知道，当周期势比平均场能量小时，凝聚带具有一种称为燕尾的特殊结构。我们发现，虽然激励具有反映正有效质量的线性色散，但燕尾的上侧是动力不稳定的。
2006-07-07 cond-mat.other
Bragg spectroscopy of a superfluid Bose-Hubbard gas
布拉格光谱被用来测量在三维光晶格中的87 Rb原子的量子简并气体的激发。在玻色-哈伯德模型的超流相的光晶格深度范围内进行测量。对于固定的波矢，激发的共振频率被发现随着晶格深度的增加而降低。基于Bogoliubov理论的谐振频率的数值计算显示出比测量值更小的下降速率。
2007-04-25 cond-mat.other
How trapped particles interact with and sample superfluid vortex excitations
十多年来，粒子一直被用来可视化和研究超流氦中量子涡旋的动力学。在这项工作中，我们研究如何收集的粒子设置在一个漩涡的动态反映了运动的漩涡。我们使用的Gross-Pitaevskii方程与经典粒子动力学的基础上的自洽模型。我们发现，每个粒子的振荡与固有频率成正比的数量连接到它的vortices.然后，我们研究了一个阵列的粒子被困在一个量子vortices的动力学和使用粒子轨迹测量的频谱的涡旋激发。令人惊讶的是，由于阵列的离散性，由粒子测量的涡旋激发表现出带、隙和布里渊区，类似于晶体中移动的电子。然后，我们建立了一个数学类比，其中涡旋激发起电子和粒子的作用，构成晶体的势垒。我们发现有效势垒的高度与粒子质量和入射波的频率成正比。我们的结论是，大规模的涡旋激发可以在原则上直接测量的粒子和新的物理可能会出现从粒子涡旋相互作用。
2020-03-26 cond-mat.other physics.flu-dyn
Low energy dynamics of gapless and quasi-gapless modes of vortices in superfluid $^3$He-B
我们讨论了低能有效动力学的无间隙激发的质量涡的系统类似的金斯堡-朗道描述的超流氦-3在体B相。我们的方法是通过考虑一个特定的对序参量和最小化自由能的分析来确定涡解。计算了序参量的各种解的稳定性所需的$β_i$系数的条件。通过考虑对称性被破坏的旋涡解决方案，我们能够产生与低能量激发的旋涡的模量字段。使用这些领域，我们确定的有效自由能描述这些激发的动态。
2013-10-09 cond-mat.other hep-th
Volume element structure and roton-maxon-phonon excitations in superfluid helium beyond the Gross-Pitaevskii approximation
我们提出了一个理论，它涉及的结构和相互作用的体积元素在液氦II。该方法由两个嵌套模型通过参数空间连接。短波长部分使用基于对数波动方程的非微扰方法描述流体元素的内部结构;它表明元素的内部密度和粒子间相互作用势的类高斯行为。长波长部分是这些元素的量子多体理论，涉及它们的动力学和相互作用。我们的方法导致一个统一的描述的声子，maxon和旋子激发，并具有值得注意的协议与实验：与一个重要的参数，以适应我们再现在高精度不仅旋子最小值，但也附近的局部最大值以及声速和结构因子。
2012-08-10 cond-mat.other physics.atm-clus quant-ph
