Heteronuclear magnetisms with ultracold spinor bosonic gases in optical lattices
最近实现的自旋-1的NaRb混合物在实验中的动机，在这里，我们调查Mott绝缘制度的异质磁性。不同于玻色子（费米子）统计只允许偶（奇）宇称态角动量组成的全同混合物，在原则上，所有的角动量态，这可能会导致新的磁相位的杂原子是允许的。在这些简并空间上可以产生各种不同的磁相，然而，具体的对称破缺相不仅取决于简并度，还取决于多体相互作用的竞争.我们使用玻色子动力学平均场论方法揭示了这些丰富的相位。这些相位的特征在于各种顺序，包括自发磁化顺序，自旋幅度顺序，单重态配对顺序和双重态顺序，它们可以共存，特别是在具有奇宇称的区域中。最后，我们解决可能的参数制度观察这些自旋有序莫特阶段。
2017-11-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Quantum magnetism of ultracold atoms with a dynamical pseudospin degree of freedom
我们考虑具有SU（$\cal N$）赝自旋自由度的Hubbard晶格中的玻色子，通过相干转移项使其成为动力学的。它表明，在对角化的赝自旋耦合的基础上，一个通用的跳跃过程影响的自旋状态，类似于自旋轨道耦合。对于Mott相的系统，这导致具有可变量子化轴的铁磁相。在极端情况下，它甚至可以产生反铁磁序。
2014-01-29 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Two-orbital SU(N) magnetism with ultracold alkaline-earth atoms
费米子碱土原子具有独特的性质，使其成为实现新型原子钟和简并量子气体的有吸引力的候选者。同时，它们在量子信息处理的背景下吸引了相当多的理论关注。在这里，我们表明，当这样的原子装载在光晶格，它们可以被用来作为独特的多体现象的量子模拟器。特别是，我们表明，从电子角动量的核自旋的去耦可以用来实现多体系统具有前所未有的对称程度，其特征在于SU（N）群与N大到10。此外，核自旋与稳定的光学激发态提供的电子自由度的相互作用允许自旋轨道物理学的研究。这样的系统可以提供有价值的见解过渡金属氧化物，重费米子材料和自旋液相的强相关物理。
2009-09-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Magnetism driven by fluctuations and frustration in synthetic triangular antiferromagnets with ultracold fermions in optical lattices
基于冷原子气体的量子模拟器可以提供一个理想的平台来研究固体材料有趣特性背后的微观机制，并进一步探索化学合成无法实现的新奇现象。在这里，我们提出并理论分析了相干耦合的二元混合费米原子的三角形光晶格作为一个有前途的实现合成阻挫反铁磁体。我们进行了一个集团平均场加标度分析表明，基态表现出几个非平凡的磁相位和一个新的自旋重取向转变所造成的量子有序无序机制。此外，我们发现，从蒙特卡罗模拟的热涨落诱导的Berezinskiii-Kosterlitz-无规物理和长程序在不同的量子点的一个意想不到的共存。这些预测，除了与三角形反铁磁材料的当前和未来实验相关之外，还可以在实验室中结合当前可用的冷原子技术进行测试。
2018-08-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Interplay between exotic superfluidity and magnetism in a chain of four-component ultracold atoms
研究了自旋为3/2的超冷费米子原子的自旋极化链，该链由具有SU（4）对称吸引相互作用的费米子哈伯德模型描述.用解析方法和密度矩阵重整化群模拟方法研究了束缚对、三重子、四重子和非束缚原子的竞争。我们发现了几个不同的状态，束缚粒子与铁磁态的未成对费米子共存。特别是，一个奇异的非均匀的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov（FFLO）型超流体的四重态在磁背景的非关联原子被发现为较弱的相互作用。我们表明，该系统可以从这个四重态FFLO状态的本地化四重态，这也反映在静态结构因子的分子状态。对于足够强的耦合，分子晶体和铁磁液体之间的空间偏析出现由于大的有效质量的复合颗粒。
2015-12-21 cond-mat.quant-gas
Density-dependent synthetic magnetism for ultracold atoms in optical lattices
拉曼辅助跳跃可以为光晶格中的冷中性气体产生与密度相关的合成磁性。我们发现，密度依赖的字段导致一个非平凡的密度调制和手征之间的相互作用。这种相互作用的结果在一个丰富的物理为原子在两个腿的梯子，其特征是由密度驱动的迈斯纳到涡超流的转变，和一个非平凡的依赖腿之间的密度不平衡。依赖密度的场也导致了正方形晶格中有趣的物理现象。特别是，它导致了非手性和手性超流体之间的密度驱动的过渡，其特征在于非平凡的电荷密度波振幅。最后，我们展示了如何在实验中通过监测莫特绝缘体中的二重子和空穴的膨胀来容易地探测密度相关场的物理，这种膨胀对量子涨落具有显著的依赖性。
2015-09-10 cond-mat.quant-gas
SU(N) magnetism with ultracold molecules
本文预测受静电场或微波屏蔽的超冷分子可展现SU(N)对称性，突破了碱土原子仅限排斥性费米子的限制，为玻色子（N最大为32）和费米子（N最大为36）系统提供了包括吸引相互作用在内的原子无法实现的新特性。
2025-02-02 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Local manipulation of quantum magnetism in 1D ultracold Fermi gases across narrow resonances
有效射程是表征两体散射强度与能量依赖关系的一个量，在冷原子系统中特别是在窄共振态下有着广泛的应用。在这里，我们表明，有效范围可以显着修改的磁性的一维（1D）自旋$1/2$费米子在强排斥制度。特别是，有效范围打破了大自旋简并的硬核限制，并诱导海森堡交换项的自旋链，这是更敏感的局部密度比裸耦合诱导。利用外部谐波陷阱，这导致非常丰富的磁性图案，其中反铁磁（AFM）和铁磁（FM）相关性可以共存并分布在整个陷阱的高度可调谐区域中。最后，我们提出在隧穿实验中探测距离感生磁序。我们的结果可以直接在一维费米气体中通过窄共振进行检验，并为冷原子量子磁性的局域操纵提供了一条方便的途径。
2018-09-19 cond-mat.quant-gas
SU(N) magnetism in chains of ultracold alkaline-earth-metal atoms: Mott transitions and quantum correlations
利用密度矩阵重整化群（DMRG）、Bethe变换（BA）和玻色化，研究了零温下可以用超冷碱土原子模拟的一维SU $(N)$ Hubbard链.我们计算实验观测值，并使用DMRG基准的准确性Bethe anomaly的$N>2$的BA只是近似的。在最坏的情况下，我们发现在填充1/N时$N \leq 4$的BA基态能量的相对误差$ε\lesssim 4%$，这是由于BA不正确地处理三重和更高的占据态。使用DMRG的$N \leq 4$和BA的大$N$，我们确定的制度的有效性强耦合和弱耦合微扰理论的$N$的所有值，特别是，在该系统是由SU $(N)$海森堡模型在填充1/N。我们发现这仅仅弱依赖于$N$。通过计算1/N填充时的保真度磁化率和Luttinger参数$K_ρ$，研究了从Luttinger液体到Mott绝缘体的Berezinskiii-Kosterlitz-无相变.数值结果给出了强有力的证据，保真度磁化率发展的临界相互作用强度，发现发生在一个有限的正值$N>2$的最小值。
2011-10-04 cond-mat.quant-gas quant-ph
Correlated Topological Phases and Exotic Magnetism with Ultracold Fermions
受光晶格中超冷费米子人工非阿贝尔规范场工程研究进展的启发，我们研究了时间反演不变的Hofstadter-哈伯德模型。我们包括一个额外的交错晶格势和一个实验中可用的人工Rashba型自旋轨道耦合项。没有相互作用，系统可以是（半）金属，正常或拓扑绝缘体，我们提出了非阿贝尔推广的霍夫施塔特蝴蝶。利用实空间动力学平均场论（RDMFT），分析参数，和蒙特卡罗模拟的组合，我们研究了强现场相互作用的影响。我们确定了相互作用的相图，并讨论了一个相互作用诱导的过渡从正常的拓扑绝缘体的情况。在半填充和大的相互作用，该系统所描述的量子自旋哈密顿量，表现出奇异的磁秩序，由于Rashba型自旋轨道耦合和人工时间反演不变的磁场项的相互作用。我们确定的磁相图：无论是巡回模型使用RDMFT和相应的自旋模型在经典极限使用蒙特卡罗模拟。
2013-06-29 cond-mat.quant-gas
Exploring kinetically induced bound states in triangular lattices with ultracold atoms: spectroscopic approach
本文从理论上提出利用超冷原子的双光子Raman光谱学方法研究三角晶格中的磁极化子，揭示了空穴与磁子束缚态的独立光谱峰，为实验探测阻挫系统磁性提供了新途径。
2023-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Microwave shielding of ultracold polar molecules with imperfectly circular polarization
我们研究了使用微波辐射来产生超冷极性分子对之间的排斥屏蔽，并防止分子对到达短距离时发生的碰撞损失。我们在微波场中对RbCs+RbCs和CaF+CaF碰撞进行了耦合道计算。我们表明，有效的屏蔽主要需要圆偏振，但仍然可以实现与椭圆偏振，约90%的圆。
2019-12-02 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
SO(3) "Nuclear Physics" with ultracold Gases
从强相互作用的基本SU（3）规范理论--量子色动力学（QCD）出发进行核物理的从头计算仍然是一个突出的挑战。在这里，我们使用SO（3）格点规范理论作为QCD的玩具模型来讨论核物理关键要素的出现。我们表明，这个模型是访问国家的最先进的量子模拟实验与超冷原子在光晶格。首先，我们证明了我们的模型与QCD具有共同的多体特征，例如手征对称性的自发破缺，在有限重子密度下的恢复，以及少体束缚态的存在。然后，我们证明了在一维情况下，规范不变扇区中的动力学可以编码为自旋S=3/2海森堡模型，即，作为量子磁性，它有一个自然的实现与玻色混合物在光晶格，从而揭示了非阿贝尔规范理论和量子磁性之间的联系。
2018-01-31 cond-mat.quant-gas hep-lat hep-th
Probing magnetic order in ultracold lattice gases
超冷晶格气体的一个即将到来的挑战是量子磁性的模拟。这包括在所需的自旋状态下制备晶格原子气体和探测状态。在这里，我们演示了如何探测计划的基础上原子光接口访问的序参量的非平凡的量子磁相位，使我们能够表征单义强相关的磁系统中产生的超冷气体。这种方法，这也是非破坏性的，产生空间分辨的自旋相关性，并可以应用到玻色子或费米子。作为一个原则的证明，我们应用这种方法来检测完整的相图（旋转不变）自旋1玻色子链显示。
2011-03-04 cond-mat.quant-gas quant-ph
From Classical to Quantum Glasses with Ultracold Polar Molecules
超冷偶极分子双层系统的动力学表现出经典和量子玻璃态行为，其特征在于弛豫时间的长尾和动力学不均匀性。在该装置中，量子涨落具有热涨落的量级，并且可以通过层间距离来调节阻挫的程度。我们提出了实验访问序参量标记分子的基础上，区分适当选择的内部水平，并找到量子动力学异质性的特点。
2013-09-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Polarons, Dressed Molecules, and Itinerant Ferromagnetism in ultracold Fermi gases
本文讨论了几个杂质原子在超冷费米子气体中的性质，即所谓的费米极化子问题。一方面，这个多体系统是有吸引力的，因为它可以用简单的图解和/或变分理论方法几乎精确地描述。另一方面，它提供了定量可靠的洞察强相互作用的人口不平衡量子混合物的相图。特别地，我们证明了极化子问题可以应用于研究巡游铁磁性，一个长期存在的问题，在量子力学。
2014-02-25 cond-mat.quant-gas quant-ph
Feasibility of Kitaev quantum spin liquids in ultracold polar molecules
囚禁在光晶格中的超冷原子和分子有望作为强关联系统和物质拓扑态的模拟器。利用超冷极性分子实现Kitaev量子自旋液体就是一个有趣的例子。然而，尽管Kitaev型相互作用的实验实现被提出，Kitaev量子自旋液体的稳定性迄今尚未得到充分的研究。本文利用赝费米子泛函重整化群方法研究了一个具有长程角相关Kitaev型相互作用的极性分子量子自旋模型。我们发现，无论是铁磁和反铁磁模型的相互作用的空间各向异性，而各向同性的情况下是最沮丧和最接近Kitaev量子自旋液体的实现的基态磁有序。此外，通过在相互作用范围内引入一个截止，我们阐明了Kitaev量子自旋液体是如何被长程相互作用破坏的。这些结果促使我们重新考虑Kitaev量子自旋液体在超冷极性分子中的可行性。
2022-04-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Quantum simulation of many-body spin interactions with ultracold polar molecules
我们提出了一种基于超冷极性分子的多体自旋相互作用的量子模拟体系结构。我们的方法采用数字量子模拟，即，模拟系统的动力学由量子模拟器以频闪模式再现，并且允许模拟相干动力学和耗散动力学。我们讨论实现Kitaev的复曲面代码哈密顿量，一个范式模型，涉及四体相互作用，我们分析了实验实施的要求。
2015-02-19 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
d-Wave Superfluidity in Optical Lattices of Ultracold Polar Molecules
最近对超冷极性分子的研究，受t-J哈密顿量的概括，表明分子可能比原子更适合研究d波超流性，因为系统具有更强的相互作用和更大的可调性。我们计算了极性分子在由弱耦合正方形格子组成的棋盘格中的相图。在最简单的实验可实现的情况下，只有隧道和XX型自旋-自旋相互作用，我们确定的参数制度的d波超流性发生。我们还发现，包括密度-密度相互作用破坏超流相，包括自旋密度或伊辛型自旋-自旋相互作用可以增强超流相。我们还提出了实验实现的微扰计算方案，表现出增强的d波超流性。
2011-12-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.atom-ph
Universal rates for reactive ultracold polar molecules in reduced dimensions
解析表达式描述了普遍的弹性和反应率的准二维和准一维碰撞的高度反应性的超冷分子相互作用的范德华势。精确和近似计算的例子物种的KRb表明，稳定性和蒸发冷却可以实现自旋极化费米子在中等的偶极子和捕获强度，而玻色子或不像费米子需要显着更高的偶极子或捕获强度。
2010-04-29 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Quantum Zeno-based Detection and State Engineering of Ultracold Polar Molecules
我们提出并分析了一个工具箱，用于控制超冷极性分子的操纵，包括分子的检测，原子分子纠缠和耗散动力学工程。我们的设置是基于分子和原子之间的快速化学反应，导致系统中基于量子Zeno的碰撞阻塞。我们证明，可以找到一个简单的数值优化的实验参数，实现高结晶度。我们将我们的方法用于由NaK分子和Na原子组成的系统，我们讨论了剩余缺陷的后果，如有限的量子芝诺封锁强度。
2019-06-21 cond-mat.quant-gas quant-ph
Anisotropic Polarizability of Ultracold Polar $^{40}$K$^{87}$Rb Molecules
测量了超冷极性$^{40}$ K $^{87}$ Rb分子基态和第一旋转激发态的各向异性交流极化率。极化率的理论分析与实验结果吻合得很好。虽然极化率可以变化超过30%，一个“魔术”角之间的激光偏振和量子化轴被发现的极化率的$|N=0,m_N=0>$和$|N=1,m_N=0>$状态匹配。在这个角度下，由于捕获势的失配引起的旋转退相干被消除，并且我们观察到相干时间的急剧增加。这为精确的光谱测量和相干操作的旋转状态作为一种工具，在创建和探测新的量子多体状态的极性分子铺平了道路。
2012-09-19 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Two-photon-assisted collisions in ultracold gases of polar molecules II : Optical shielding of ultracold polar molecular collisions
Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）；CNRS（法国国家科学研究中心）；Laboratoire Aimé Cotton（安伯特实验室）；Université Bourgogne Europe（勃艮第欧洲大学）；Laboratoire Interdisciplinaire Carnot de Bourgogne ICB UMR 6303（勃艮第卡诺跨学科实验室）；Institut für Quantenoptik, Leibniz Universität Hannover（汉诺威莱布尼茨大学量子光学研究所）
本文研究了通过双光子技术抑制极冷极分子碰撞的光学屏蔽方法，通过激光调控实现排斥相互作用并抑制非弹性碰撞。
2026-02-13 cond-mat.quant-gas
Stable Topological Superfluid Phase of Ultracold Polar Fermionic Molecules
我们表明，单组分的费米子极性分子局限于一个二维的几何形状和打扮的微波场，可能会获得一个有吸引力的$1/r^3$偶极-偶极相互作用，导致超流p波配对在足够低的温度下，即使在BCS制度。出现的状态是拓扑$p_x+ip_y$阶段，有望用于拓扑保护的量子信息处理。主要的衰变通道是通过碰撞跃迁到具有较低能量的修饰态，并且相当慢，在2D密度$\sim 10^8$ cm $^{-2}$下设置秒级的寿命。
2009-10-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Prospects for the formation of ultracold polar ground state KCs molecules via an optical process
异源碱金属二聚体代表了用于产生表现出固有的大的永久电偶极矩的超冷分子样品的选择的分子类别。其中KCs分子的永久偶极矩为1.92~德拜，在超冷条件下仍有待观察。基于精确的量子化学计算完成的文献中可用的光谱研究，我们提出了几种光学相干方案，以创建超冷玻色子和费米子KCs分子在其绝对振转基态，从其电子基态流形的弱结合水平。该过程依赖于方便的电子激发态的存在，允许有效的受激拉曼绝热转移的水平人口。
2015-04-07 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Supersolid Phases in Ultracold Gases of Microwave Shielded Polar Molecules
提出利用椭圆偏振微波在微波屏蔽极性分子超冷气体中引入额外各向异性以实现超固态相的新方案，量子蒙特卡罗计算表明该相可在当前实验参数范围内出现。
2025-06-30 cond-mat.quant-gas
Novel Mechanism of Supersolid of Ultracold Polar Molecules in Optical Lattices
本文研究了具有偶极-偶极相互作用的硬核Bose-哈伯德模型棋盘超固体。这种超固体与晶格模型中发现的所有其他超固体不同，因为晶体中不存在可供杂质或空位自由跳跃的超流路径。通过聚焦于晶体之间的排斥作用，我们揭示了偶极-偶极相互作用的长程尾具有增加畴壁形成的能量成本的作用。这种效应通过缺陷的二级跳跃过程产生超固体。我们还进行了精确的量子蒙特卡罗模拟，观察到玻色子动量分布中的一种新的双峰结构，这是超固体的一个明显证据。这可以通过光晶格系统中的飞行时间实验来测量。
2011-06-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
A Simple Quantum Model of Ultracold Polar Molecule Collisions
我们提出了一个统一的形式主义描述化学反应速率的捕获，超冷分子。这种形式主义将散射简化为它的基本特征，即反应物分子在最终相遇之前通过长程力的手套传播，然后一旦发生反应就有可能发生反应。以这种方式，电场依赖性应该容易地根据针对分波量子数$|L,M \rangle$的每个渐近值的一对拟合参数（连同$C_6$系数）来参数化。由此，碰撞率的电场依赖性自动地跟随。我们提出的例子，如KRb的反应性物种，和非反应性物种，如RbCs。
2010-07-15 cond-mat.quant-gas quant-ph
Direct absorption imaging of ultracold polar molecules
我们证明了一个直接吸收成像的超冷基态极性分子气体的量子简并附近的计划。分子成像的一个挑战是缺乏封闭的光学循环转变。我们的技术依赖于光子散粒噪声有限的吸收成像上的一个强大的绑定绑定的分子过渡。我们提出了这种成像技术的系统表征。使用这种技术结合飞行时间（TOF）膨胀，我们证明了确定分子气体的动量和空间分布的能力。我们预计，这种成像技术将是一个强大的工具，研究分子量子气体。
2010-03-12 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Experiments with interacting ultracold polar molecules
Durham University（杜伦大学）
该研究聚焦超冷极性分子实验，回顾二十年进展，重点关注超冷分子碰撞控制、偶极相互作用工程设计及光学晶格中新生量子模拟这三个关键主题，为量子科学实验提供了重要进展。
2026-07-29 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Anisotropic Polarizability of Ultracold Ground-state $^{23}$Na$^{87}$Rb Molecules
本文报道了超冷基态$^{23}\rm{Na}^{87}\rm{Rb}$分子的交流极化率的测量结果。虽然基态旋转态$J = 0$的极化率是各向同性的，但第一激发旋转态$J = 1$的极化率是各向异性的，并且强烈地依赖于光偏振角。我们结合陷阱振荡频率测量和微波驱动的高分辨转动光谱精确地获得了这两种极化率。在优化的光偏振角和光强组合下，两个转动态之间的微分交流斯塔克位移的不均匀性最小，转动相干时间最长.
2020-12-21 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Controlling the dynamics of ultracold polar molecules in optical tweezers
光镊中捕获的超冷分子在量子技术和精密测量的实现方面显示出巨大的前景。我们研究了一个典型的情况下，两个相互作用的极性分子放置在单独的陷阱控制使用外部电场。例如，这使得量子计算方案成为可能，在该方案中，旋转结构被用于对量子比特状态进行编码。我们估计，典型的操作时间尺度所需的状态工程在几微秒的范围内。我们进一步强调的两体状态的空间结构的重要作用，具有显着的门加速采用陷阱诱导共振的潜力。
2021-12-14 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Non-adiabatic preparation of spin crystals with ultracold polar molecules
研究了强相互作用极性分子在光晶格中有序结构的生长动力学。利用偶极阻断微波激发，我们映射到一个相互作用的自旋1/2模型拥有基态与晶体顺序的系统，并描述了一种方法来制备这些国家之间的非磁性驱动分子旋转能级的转变。所提出的技术绕过了需要跨越相变，并允许创建有序域的大小相当大的方法相比，依赖于绝热制备。
2012-06-21 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Spin Superfluidity versus Solidity of Ultracold Polar Molecules
我们提出了一种通过超冷极性分子在光晶格中制造量子磁体的技术，并探讨了其自旋超流性和固体性之间的奇异相互作用。分子基态和第一激发转动态通过线性极化微波场共振耦合。自旋向上（自旋向下）态由分子沿（逆）耦合场的电偶极矩旋转态来表示。通过控制晶格方向和耦合场之间的夹角，可以将位间相互作用从反铁磁调谐到铁磁。此外，偶极-偶极相互作用诱导自旋超流性和固体性之间的奇异相互作用，并且自旋超固相可能出现在中间区域。
2009-10-26 cond-mat.quant-gas
Quantum engineering with ultracold polar molecules using trap-induced resonances
Faculty of Physics, University of Warsaw（华沙大学物理学院）
研究利用超冷极性分子和光学镊子阵列，通过陷阱诱导共振实现高效的量子门操作，用于量子计算和传感。
2026-03-30 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Self-bound monolayer crystals of ultracold polar molecules
本研究通过路径积分量子蒙特卡洛模拟构建了超冷偶极分子的完整相图，发现其在特定相互作用下会形成自束缚量子液滴并最终转变为无外部约束的自束缚晶体单层，该现象源于微波修饰产生的各向异性偶极相互作用，且在低相互作用强度下即可观测。
2025-04-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Ro-vibrational van der Waals interaction between ultracold polar molecules
Institute for Molecules and Materials, Radboud University（分子与材料研究所，拉德堡德大学）
研究超冷极性分子间转动-振动范德瓦尔斯相互作用，利用其强相互作用实现分子费米混合物蒸发冷却，无需外部场屏蔽，与微波屏蔽兼容，可用于多种量子相关研究及稳定光晶格中的费米子分子等。
2026-08-03 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
AC Stark Effect in Ultracold Polar RbCs Molecules
我们研究了远场共振光阱对超冷玻色子RbCs分子的影响。我们使用千赫精密微波光谱测量差分交流斯塔克位移之间的地面和第一激发旋转水平的分子与超精细状态的分辨率。我们通过实验和理论证明，相邻的超精细态之间的耦合表现在丰富的结构与许多避免交叉。这种耦合可以通过旋转线偏振捕获光的偏振来调谐。光谱和参数加热测量的组合允许在基态和第一激发旋转状态下在1550 nm波长处的分子极化率的完整表征。
2017-08-02 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Polaron Problems in Ultracold Atoms: Role of a Fermi Sea across Different Spatial Dimensions and Quantum Fluctuations of a Bose Medium
极化子的概念最初是在离子晶格中的电子的背景下引入的，它帮助我们理解量子杂质在浸入多体背景并与多体背景相互作用时的行为。我们讨论了杂质对介质粒子的影响，通过考虑超冷量子气体实验中可以实现的极化子的反馈效应。特别是，我们在费米或玻色极化子的存在下，介质的修改。关于费米极化子，我们提出了一个相应的多体图解方法在有限温度下工作，并讨论如何介导的两体和三体相互作用在这个框架内实施。利用这种方法，我们分析了有限温度下费米极化子的光谱函数的行为，通过改变杂质-介质相互作用以及空间维度从3到1。有趣的是，我们揭示了介质原子的光谱函数可能是一个有用的量，用于分析从吸引极化子到三维分子的过渡/交叉。至于玻色极化子，我们展示了杂质原子附近背景玻色-爱因斯坦凝聚体的耗尽。这样的空间调制将是重要的玻色极化子问题的极化子间的相关性的量化未来的调查。
2021-04-15 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el nucl-th
Two- and many-body physics of ultracold molecules dressed by dual microwave fields
本研究针对不同偏振双微波修饰的超冷极性分子，结合Floquet理论与多通道散射确定高弹非比散射区，推导验证有效相互作用势，揭示其超冷气体的两种基态，为相关两体与多体物理研究提供支撑。
2025-01-15 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
Quantum dynamics of ultracold Bose polarons
我们分析了杂质原子和基质原子之间的费什巴赫共振附近的玻色极化子的动力学。我们计算了杂质初态为非相互作用，末态为强相互作用时的射频吸收谱。我们比较了不同的理论方法，包括一个单一的激发展开，一个自洽的T矩阵方法，和时间相关的相干态的方法的结果。我们的分析揭示了尖锐的光谱特征所产生的亚稳态与几个Bogoliubov激发绑定到杂质原子。这个多体和少体Efimov型束缚态物理相互作用的令人惊讶的结果只能通过超越常用的Fröhlich模型并包括准粒子散射过程来获得。接近共振，我们发现，强烈的波动导致一个广泛的，不相干的吸收光谱，没有准粒子峰可以分配。
2016-04-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Field-linked resonances of polar molecules
散射共振是控制超冷原子和分子相互作用的重要手段。然而，传统的Feshbach散射共振，这已经在各种平台上广泛研究，预计不存在于大多数超冷极性分子，由于快速损失时发生的两个分子在近距离接近。在这里，我们展示了一种新类型的散射共振，是广泛的极性分子的普遍性。在微波修饰的分子的散射中，由于分子间势中的稳定宏观四聚体态，出现了所谓的场联共振。我们确定了两个超冷基态钠-钾分子之间的共振，并使用微波频率和偏振调谐的非弹性碰撞率的三个数量级，从单一的限制远低于普遍制度。场联共振提供了一个调谐旋钮，以独立地控制弹性接触相互作用和偶极-偶极相互作用，我们观察到的热化率的修改。我们的结果提供了超冷极性分子之间共振散射的一般策略，为实现偶极超流体和分子超固体以及组装超冷多原子分子铺平了道路。
2022-10-24 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Robust storage qubits in ultracold polar molecules
具有长寿命相干性的量子态是量子计算、模拟和计量学的基础。在单重振转基态制备的超冷分子的核自旋态是编码和存储量子信息的一个很好的候选者。然而，重要的是要了解这些量子位的所有退相干来源，然后消除它们，以达到最长的相干时间。在这里，我们充分利用高分辨率的拉姆齐光谱学，在光学捕获的超冷气体的RbCs分子的存储量子位的退相干的主导机制。在对分子的超精细结构有了详细了解的指导下，我们将磁场调整到一对超精细态具有相同的磁矩的位置。这些状态形成量子位，其对磁场的变化不敏感。我们的实验揭示了一个意想不到的微分张量之间的状态，转动态的弱混合引起的光移。我们演示了如何通过设置线偏振陷阱光和所施加的磁场之间的角度为$\arccos{(1/\sqrt{3})}\approx55^{\circ}$的魔角来消除这种光偏移。这导致相干时间超过6.9 s（90%置信水平）。我们的研究结果揭示了超冷分子作为量子计算平台的潜力。
2021-03-10 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
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
Photoassociation of ultracold long-range polyatomic molecules
我们探索了在基态电子态下，由外场排列的超冷极性分子对光学形成长程四原子和更大的多原子分子的可行性。根据相互作用的双原子分子的相对取向，我们发现，一个四原子可以形成为一个弱结合的复杂的非常扩展的晕态或作为一个纯的长程分子组成的共线或近共线的双原子分子。后者是一种新型的四原子分子，由两个双原子分子在长的分子间范围内结合而成，并被预测在冷和超冷状态下是稳定的。我们对超冷KRb和RbCs进行了数值研究，分别产生了（KRb）$_2$和（RbCs）$_2$复合物。基于极性分子间长程相互作用的普适性质，我们确定了具有良好偶极矩和四极矩比值的三原子和四原子线性极性分子，并将其推广到多原子分子。
2021-06-10 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Seconds-scale coherence on nuclear spin transitions of ultracold polar molecules in 3D optical lattices
超冷极性分子（UPMs）正在成为量子科学基础应用的一个新的和强大的平台。在这里，我们报告的超冷基态钠铷分子的核自旋能级之间的相干性的表征装入一个3D光晶格与近光子散射有限的捕获寿命为9（1）秒。在识别和补偿了退相干的主要来源后，我们用双光子Ramsey谱获得了最大自旋相干时间为$T_2^* = 3.3(6)$ ~s。在此基础上，我们得到了线宽小于0.8Hz的双光子Rabi谱线。该系统同时实现了长寿命、长相干时间和超高光谱分辨率，显示了UPM在量子模拟、计算和计量学等方面的巨大潜力。
2021-11-19 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Observation of antiferromagnetic correlations in an ultracold SU($N$) Hubbard model
莫特绝缘体是强关联物理学的典范，它产生了具有新颖且难以解释的性质的物质相。将莫特绝缘体的典型SU（2）对称性扩展到SU（$N$），预计在低温下会产生奇异的量子磁性，但理解大$N$的强量子涨落效应仍然是一个开放的挑战。在本工作中，我们在光晶格中用镱原子实现的SU（6）哈伯德模型中实验观察到了最近邻自旋关联。我们研究一维，二维正方形和三维立方晶格几何。与SU（2）相关性相比，由于强的Pomeranchuk冷却，测量的SU（6）自旋相关性显著增强。我们还提出了基于精确对角化和行列式量子蒙特卡罗的数值计算。一维晶格的实验数据与理论一致，无需任何拟合参数。理论和实验之间的详细比较，使我们能够推断从测量的相关性的最低温度$\left[{0.096 \pm 0.054 \, \rm{(theory)} \pm 0.030 \, \rm{(experiment)}}\right]/k_{\rm B}$倍的隧道振幅。对于二维和三维晶格，实验达到熵低于我们的计算收敛，强调实验作为量子模拟。这些结果为长期探索的SU（$N$）量子磁性的研究打开了大门。
2020-10-15 cond-mat.quant-gas
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
Disordered structures in ultracold spin-imbalanced Fermi gas
研究了自旋不平衡超冷费米气体在低温下大范围自旋极化下的性质。我们目前的微观计算结果的基础上平均场和密度泛函理论的方法，没有对称性的限制。在低偏振值，我们预测的系统的结构组成的几个自旋极化液滴。随着极化的增加，系统自组织成类似于液晶的无序结构，并且在能量上它们可以与有序结构（例如网格状畴壁）竞争。在更高的极化下，系统开始发展出在原则上可以被称为超固体的超导体，其中周期性密度调制和配对关联共存。的鲁棒性的结果已经检查相对于温度的影响，维数，和存在的捕获潜力。动力学稳定性也进行了研究。
2023-03-18 cond-mat.quant-gas
Engineering quantum magnetism in one-dimensional trapped Fermi gases with p-wave interactions
一维阱中高度可控的超冷原子为量子磁学的终极模拟提供了一个新的平台。在这方面，Neel反铁磁性和巡游铁磁性是中心的重要性和极大的兴趣。在这里，我们表明，这些磁秩序可以实现在强相互作用的自旋1/2被困费米气体与额外的p波相互作用。在这个强耦合极限下，一维囚禁的费米气体在各向异性p波散射通道中表现出有效的海森堡自旋XXZ链。对于同一种费米子原子内的特定p波吸引或排斥，系统在基态表现出自旋完全偏聚的铁磁畴或反铁磁自旋组态.这种工程磁性很可能在具有非常接近的s波和p波费什巴赫共振的$^{40}$ K原子的准一维囚禁费米气体中进行探测。
2016-06-01 cond-mat.quant-gas
Confinement-induced field-linked states of ultracold polar molecules
该研究预测了在静态电场和一维谐振限制下超冷双原子分子间存在稳定的束缚态，发现NaK-NaK费米子碰撞中可实现场联束缚态作为散射共振被观测，其寿命达数十秒，为多原子化学和Fermi气体超流配对探索提供了可能。
2024-09-23 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Dynamic dipole polarizabilities of heteronuclear alkali dimers: optical response, trapping and control of ultracold molecules
在这篇文章中，我们解决的一般方法计算小量子系统的动态偶极极化率，基于一个求和的状态公式，原则上涉及整个系统的能谱。我们补充这种方法的几个参数的模型，涉及有限数量的有效过渡，允许一个紧凑和准确的表示的各向同性和各向异性的极化率的组件。我们将此方法应用于由两个碱金属原子（$^7$ Li，$^{23}$ Na，$^{39}$ K，$^{87}$ Rb，$^{133}$ Cs）组成的一系列十个杂原子分子。我们依赖于最新的光谱确定的势能曲线的最低电子状态，并在我们的系统的研究，这些系统在过去十年中进行更高的激发态和永久和过渡偶极矩。这样的汇编对于不断增长的超冷极性分子的研究是及时的。事实上，动态偶极极化率的知识是至关重要的模型的光学响应的分子被困在光晶格，并确定最佳的晶格频率，确保最佳的转移到绝对的基态的初始弱结合的分子。当它们存在时，我们确定所谓的“魔术频率”，其中ac-斯塔克位移，从而观察到的陷阱深度，对于弱束缚和基态分子是相同的。
2017-07-07 cond-mat.quant-gas physics.chem-ph quant-ph
Direct observation of ultrafast many-body electron dynamics in an ultracold Rydberg gas
多体关联支配着各种重要的量子现象，如超导和磁性的出现。因此，理解量子多体系统是现代科学的核心目标之一。在这里，我们展示了一种实验方法，通过利用超冷里德堡气体产生的宽带皮秒激光脉冲。我们遵循其电子相干的超快演化的时间域拉姆齐干涉术与阿秒精度。观测到的电子相干性显示了周期为1飞秒的超快振荡，其阿秒时间尺度上的相移与平均场近似下里德伯原子之间的多体关联一致.这种相干和超快的多体动力学是通过调整里德伯态的轨道大小和布居以及平均原子距离来主动控制的。我们的方法将提供一个多功能的平台来观察和操纵超快时间尺度上的量子多体系统的非平衡动力学。
2017-01-12 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
