Critical entropies for magnetic ordering in bosonic mixtures on a lattice
我们对二维和三维光晶格中超冷二分量玻色子进行了数值研究（蠕虫算法蒙特卡罗模拟）。在足够强的相互作用和足够低的温度下，系统具有磁有序性。我们计算了Ising反铁磁序和xy铁磁序消失的临界温度和熵，发现每个粒子的最大可能熵约为0.5kB.我们还估计（乐观地）达到平衡磁状态所需的实验保持时间是秒的规模。低临界熵和长的保持时间使得磁相的实验观测具有挑战性，并要求增加对加热源的控制。
2009-12-10 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Glassy disorder-induced effects in noisy dynamics of Bose-Hubbard and Fermi-Hubbard systems
本文研究了在噪声存在下，光晶格中超冷原子系统的时间演化过程中的淬火无序平均效应。对于玻色-哈伯德哈密顿系统，我们量化的哈密顿参数的物理观测量，包括在基态的二体纠缠的无序的响应，并报告在弱相互作用的情况下，无序诱导增强的存在。对于费米-哈伯德哈密顿量描述的两种费米子系统，我们发现类似的结果。在这两种情况下，我们的动力学计算表明，从演化的初始状态的无序的影响没有明显的变化。我们解释我们的研究结果中的参数和行为的观察参数的无序的统计。
2022-09-01 cond-mat.quant-gas quant-ph
Suppressing Parametric Instabilities in Driven Bosonic Lattices through Multi-tone Control
University of Strathclyde（斯特拉斯克莱德大学）；University of Birmingham（伯明翰大学）；Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems（马克斯·普朗克复杂系统物理研究所）；ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院）；Collège de France（法兰西公学院）；CNRS（法国国家科学研究中心）；ENS-Université PSL（巴黎文理研究大学）；Sorbonne Université（索邦大学）；International Solvay Institutes（国际索尔维研究所）；Université Libre de Bruxelles（布鲁塞尔自由大学）
本文提出多频驱动方案，通过奇次谐波脉冲驱动和双音驱动两种方法，在光晶格铯原子BEC中实现有效隧穿振幅和Peierls相位因子的独立控制，显著抑制声子激发和凝聚体衰变，为稳定驱动多体系统提供新工具。
2026-07-01 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dynamically generating superflow in a bosonic ring via phase imprinting
Zhejiang Sci-Tech University（浙江理工大学）；Fuzhou University（福州大学）
本研究通过数值求解含时薛定谔与Gross-Pitaevskii方程，揭示相位印记法在玻色子环中动态生成超流的微观机制，明确角动量获取与量子化电流的形成路径，并发现相互作用会阻碍超流形成，为相关实验提供指导。
2025-10-21 cond-mat.quant-gas
Ultracold Bose gases in disorder potentials with spatiotemporal dynamics
实验研究了关联时间可调的动态无序势中超冷玻色气体的耗散动力学。首先，我们测量的热云暴露于动态势的加热速率，并提出了一个模型的加热过程，揭示了微观起源的耗散从热，被困的玻色子云。其次，对于玻色-爱因斯坦凝聚体，我们测量了动力学环境引起的粒子损失率。根据相关时间，损失主要是由剩余热粒子的加热或超流中激发的产生，这是我们用速率模型证实的一个概念。我们的研究结果阐明了超流性和含时无序之间的相互作用，并在更广泛的基础上建立了超冷原子作为研究时空噪声和含时无序的平台。
2022-02-24 cond-mat.quant-gas
Density redistribution effects in fermionic optical lattices
我们模拟了一维费米子光晶格，分析了非绝热晶格加载引起的加热。我们的模拟结果表明，类似的玻色子的情况下，密度重新分布效应是在谐波陷阱加热的主要原因。我们建议在晶格加载过程中调节局部密度分布，以减少多余的能量。我们的数值结果证实，线性插值的捕获势和/或相互作用强度是一种有效的方法，这样做，轴承相关的实验的实际应用。
2016-07-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.comp-ph
Thermalization and Heating Dynamics in Open Generic Many-Body Systems
在过去的十年里，我们对孤立量子系统热化的理解取得了显著的进展。将本征态热化假设与量子测量理论相结合，将量子热化框架扩展到开放多体系统。一个通用的多体系统进行连续观测示出热化在一个单一的轨迹水平。我们表明，非幺正性质的量子测量的原因是在孤立系中看不见的几个独特的热化机制。我们提出的数值证据，我们的研究结果，通过应用我们的理论，可以在实验中实现原子腔系统和量子气体显微镜的特定模型。我们的理论提供了一个通用的方法来确定的有效温度的量子多体系统的Lindblad主方程，因此应适用于噪声动力学或耗散系统耦合到非热马尔可夫环境以及连续监测系统。我们的工作提供了另一种见解，为什么热力学如此普遍。
2018-10-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Two liquid states of distinguishable helium-4: the existence of another non-superfluid frozen by heating
通过路径积分质心分子动力学模拟发现可区分氦-4存在两种液态，揭示了核量子效应诱导的量子液态多形性，并发现高量子色散液可通过加热冻结。
2024-07-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Breakdown of bosonic Thouless pump due to interaction in a quasiperiodic lattice
Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems（马克斯·普朗克复杂系统物理研究所）；Cavendish Laboratory, University of Cambridge（剑桥大学卡文迪许实验室）；Institut für Theoretische Physik, Georg-August-Universität Göttingen（哥廷根大学理论物理研究所）
研究发现，在准周期晶格中，弱相互作用已导致玻色子塞缪尔泵的量子化崩溃，而强相互作用下量子化恢复，同时双子稳定性受能带影响，导致能量衰减。
2026-01-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Minimizing nonadiabaticities in optical-lattice loading
在光晶格实验中，为了使超冷气体达到更低的温度，晶格加载期间的非微晶是阻止达到与无晶格实验中相同的低温的限制因素之一。通过模拟玻色量子气体在有和没有陷阱的一维光晶格中的加载，我们发现，在一个整体的限制势中原子密度的重新分布是到目前为止的主要热源。基于这些结果，我们建议在加载过程中调整捕获电位，以尽量减少密度分布的变化。我们的模拟证实，一个非常简单的线性插值的捕获势在加载过程中已经显着降低了量子气体的加热，我们讨论如何加载协议最大限度地减少密度重新分布可以设计。
2015-03-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Population dynamics in Floquet realisation of Harper-Hofstadter Hamiltonian
我们研究了最近的Floquet实现的哈珀-霍夫施塔特模型在气体中的冷玻色子原子。我们详细研究了散射过程在这个系统中的弱相互作用制度，由于粒子相互作用的相互作用和明确的时间依赖性的Floquet状态，导致带跃迁和加热。我们专注于实验使用的参数和明确的横向约束方向的模型。基于Floquet-Fermi黄金法则计算的跃迁速率，我们得到了与实验观察到的动力学相一致的能带布居动力学。最后，我们讨论了是否以及如何光子辅助碰撞，可能是源加热和带的人口动态可能会被抑制在实验装置通过适当的设计的横向限制潜力。随着实验进展到模拟存在人工规范场的强相互作用系统，抑制这种过程将变得越来越重要。
2015-06-10 cond-mat.quant-gas
Adiabatic preparation of entangled, magnetically ordered states with cold bosons in optical lattices
分析了一种在光晶格中制备双组分玻色子原子磁有序态的方案。我们计算绝热和优化的时间相关斜坡期间的动力学，以产生有效自旋哈密顿量的基态，并确定实际实验系统的大小和时间尺度的退相干的鲁棒性。在有效自旋1/2和自旋1模型中，在相变点附近的斜坡参数产生纠缠自旋对称态，其在量子增强测量中具有潜在的未来应用。通过计算最终态的量子费舍尔信息来量化这些态的制备及其对退相干的鲁棒性。我们确定，有用的纠缠的产生一般应该是更强大的加热比它将暗示的状态保真度，与相应的实际应用的影响。
2020-08-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
Thermalization of strongly interacting bosons after spontaneous emissions in optical lattices
本文研究了一维光晶格中玻色原子基态被单次自发发射激发后的非平衡动力学，即晶格光子的吸收和再发射。这是当前实验中退相干的重要基本来源，理解由此产生的多体状态的动力学和变化对于控制量子模拟器中的加热非常重要。以前人们发现，在超流状态，简单的可观测值放松，可以描述的实验时间尺度上的热分布的值，这打破了强相互作用（在莫特绝缘体制度）。在这里，我们扩大这一结果，调查作为时间的函数的动量分布的弛豫，并讨论本征态热化的关系。对于强相互作用的限制，我们提供了一个分析分析的系统的行为，基于一个有效的低能量哈密顿量，其中的动态可以理解的基础上相关的doublon-holon对。
2014-08-05 cond-mat.quant-gas quant-ph
Atomic quantum gases in periodically driven optical lattices
相干辐射形式的时间周期强迫是对单个原子等小量子系统进行相干操纵的标准工具。在过去的几年里，周期驱动也越来越多地被认为是多体系统相干控制的一种手段。特别是，超冷量子气体在光晶格中的实验受到周期性驱动，在较低的千赫制度已经吸引了很多的关注。其主要成就包括动态局域化的观测、玻色超流体和莫特绝缘体之间量子相变的动态控制、强人工磁场和拓扑能带结构的动态产生。本文综述了这些最近的实验和他们的理论描述。此外，周期性驱动的多体系统的基本性质进行了讨论的Floquet理论的框架内，包括加热，弛豫动力学，异常拓扑边缘状态，和缓慢的参数变化的响应。
2016-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Negative quench induced excitation dynamics for ultracold bosons in one-dimensional lattices
采用相互作用猝灭和/或晶格势的斜坡研究了一维有限晶格中强排斥玻色系综猝灭后的非平衡动力学.突然和随时间变化的淬火进行了详细分析。对于相互作用淬灭的情况下，我们解决的过渡，从强排斥弱相互作用的制度，抑制以这种方式加热的系统。激发模式，如摇篮过程和局部呼吸模式检查通过局部密度观测。特别是，摇篮模式是固有的初始离域和，负相互作用淬火后，可以激发只有不相称的设置与填充大于统一。可替代地，有利于空间离域的晶格深度的负淬火用于访问填充小于1的设置的摇篮模式。我们的研究结果揭示了可能的计划，以控制摇篮和呼吸模式。最后，采用保真度的概念，我们研究了系统的动态响应后，非绝热或绝热参数调制的短和长的演化时间。该系统的演化是使用从头算多层多配置含时Hartree方法的玻色子，它允许遵循非平衡动力学，包括相应的调查较高的频带效应的数值。
2015-02-06 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
An ytterbium quantum gas microscope with narrow-line laser cooling
我们证明了在一个哈伯德制度的二维光晶格与短晶格常数为266 nm的个别玻色子$^{174}\mathrm{Yb}$原子的站点分辨成像。为了抑制用于高分辨率成像的具有波长$λ$ = 399 nm的$^1S_0$ - $^1P_1$跃迁的探测光的加热，并且在荧光成像期间将原子保持在相同的晶格位置，我们通过另外应用具有波长$λ$ = 556 nm的$^1S_0$ - $^3P_1$跃迁的窄线光学糖蜜来同时冷却原子。我们获得了$T = 7.4(1.3)\ μ\mathrm{K}$的低温，对应于成像过程中沿水平轴的平均振荡量子数为0.22（4）。我们在400 ms的曝光时间内平均从单个原子检测到200个荧光光子，并估计检测保真度为87（2）%。实现了对哈勃体系光晶格中Yb原子具有足够保真度的量子气体显微镜，为研究各种量子多体系统（如玻色和费米气体及其混合物）以及长程相互作用系统（如里德伯态）开辟了可能性。
2015-09-10 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Dynamics of weakly interacting bosons in optical lattices with flux
在受驱动的光晶格中实现强合成磁场，使得在冷原子装置中实现拓扑能带成为可能。最近，基于非相干玻色子原子动力学的有限陈氏数的测量达到了一个里程碑。半导体中量子霍尔效应的测量与冷原子装置中的陈数测量有关，但这两种测量的设计和复杂性是完全不同的。受这些最新发展的启发，我们研究了受外力作用的二维驱动光晶格中弱相互作用非相干玻色子的动力学，这为直接探测陈数提供了一个途径。我们考虑了一个现实的驱动协议在高驱动频率的制度，并专注于弱排斥相互作用的作用。我们发现，相互作用导致原子的重新分布的拓扑带通过相互作用能转换为动能在原子云的膨胀和由于额外的加热。值得注意的是，我们观察到，适度的原子排斥通过平坦化准动量空间中的原子分布来促进测量。我们的结果还表明，弱相互作用可以抑制一些高阶非拓扑项的贡献，有利于有效模型的拓扑部分。
2018-11-26 cond-mat.quant-gas
