Universal contact and collective excitations of a strongly interacting Fermi gas
我们研究了Tan接触参数与超冷被困气体的宏观动力学性质之间的关系，如一维（1D）配置中的集体振荡和声音传播的频率。我们发现，接触的值，从最近的低温测量的状态方程附近的么正性，准确地再现集体频率的径向呼吸模式在最低温度下的实验值。对一维声速接近么正性的实验结果进行了分析。
2011-08-29 cond-mat.quant-gas
First and second sound in a strongly interacting Fermi gas
本文用变分法求解了均匀费米气体在么正态下的双流体动力学方程。在均匀的情况下，我们发现，第一和第二声模式是非常相似的超流氦，强相互作用的结果。在存在谐波陷获的情况下，第一和第二声音在一定温度下变得简并。在这些点上，第二种声音与第一种声音杂交，并与密度波动强烈耦合，这是观察第二种声音的一种有希望的方法。我们还讨论了通过产生局部热扰动激发第二声的可能性。
2009-11-02 cond-mat.quant-gas
Elongated Fermi superfluid: absence of critical imbalance enhancement at equilibrium
通过耦合常数重整化求解Bogoliubov-de Gennes方程和实空间自洽$T$矩阵近似研究对磁化率，证明了在幺正极限附近两组分费米气体凝聚时的最大布居不平衡比$P_\mathrm{CC}$不随阱长径比$λ$的增大而增大.随着$λ$增加到50，云形状与从陷阱形状预期的云形状的偏差增加，但保持较小。这一发现表明，尽管MIT和Rice实验在$P_\mathrm{CC}$值和局域密度近似的有效性上存在明显差异，但Rice实验中系统纵横比的平衡态应该与MIT实验一致。
2010-06-01 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Second sound with ultracold atoms: A brief historical account
简要回顾了超冷原子物理学中二次声的研究，重点介绍了具有无限大$s$波散射长度的强相互作用幺正费米气体。第二种声音是任何量子超流体中超流性的一个确凿特征。超冷量子气体中第二声的观测和表征一直是一个长期存在的挑战，近年来由于实验实现了均匀的盒阱势，因此有了快速的发展。这篇综述的目的是对过去20年来关于第二声的主要研究活动作一个简要的历史叙述。我们总结了揭示幺正费米气体中二次声波特性的初步理论工作，并介绍了它在高度拉长的谐波阱中的首次观测。然后，我们讨论了最近的测量第二声衰减在一个统一的设置，这可能会打开一个新的时代，了解量子临界附近的强相互作用制度的量子输运。本文还简要介绍了二维和三维均匀弱相互作用玻色凝聚体中第二声的观测。
2022-06-20 cond-mat.quant-gas
Probing the critical exponent of superfluid fraction in a strongly interacting Fermi gas
从理论上研究了谐振相互作用下超冷原子费米气体中第二声模的临界行为。在临界温度为$T_{c}$的超流相变附近，第二声模的频率或声速主要取决于超流分数的临界指数$β$。在各向同性谐波陷阱中，我们预测当$β<1/2$时，模式频率像$(1-T/T_{c})^{β-1/2}$一样发散。在一个高度拉长的陷阱，第二声音的速度减少了一个因素$1/\sqrt{2β+1}$从一个均匀的三维超流体。一旦实验精度提高，我们的预测可以通过在诸如Sidorenkov \textit{et al.} {[}Nature \textbf{498}，78（2013）{]}用于共振相互作用的锂-6原子的装置中测量第二声波传播来容易地测试。
2013-10-14 cond-mat.quant-gas
Thermal Conductivity and Sound Attenuation in Dilute Atomic Fermi Gases
在动力学理论的框架下计算了稀原子费米气体的热导率和声衰减长度。在超流性临界温度T_c以上，准粒子是费米子，而在T_c以下，主要激发是声子。我们计算了这两种情况下的热导率。我们发现，在么正性下，正常相的热导率为κ~T ^{3/2}.在超流相中，我们发现κ~T ^{2}。在高温下，普朗特数，动量和热扩散常数之比，是2/3。该比率随着温度降低而增加。因此，我们预期在T_c以上的正常相位中的声衰减由剪切粘度支配。我们评论的可能性提取的剪切粘度的稀费米气体在么正性使用测量的声音吸收长度。
2010-10-15 cond-mat.quant-gas hep-ph nucl-th
Sound propagation in cigar-shaped Bose liquids in the Thomas-Fermi approximation: A comparative study between Gross-Pitaevskii and logarithmic models
本文利用高斯-费米近似，比较研究了在Gross-Pitaevskii模型和对数模型下，声脉冲在细长玻色液体和玻色-爱因斯坦凝聚体中的传播。结果表明，在线性政权的小密度波动的传播基本上是一维的两个模型中，在垂直于液体的块的截面的方向。在这些近似下，它示出的声速尺度作为颗粒密度的平方根的情况下的Gross-Pitaevskii液体/冷凝物，但它是恒定的均匀对数液体的情况下。
2022-12-19 cond-mat.quant-gas physics.flu-dyn
Second Sound in Ultracold Atomic Gases
本文综述了超冷原子气体中二次声研究的最新理论和实验进展。从朗道双流体动力学方程出发，我们发展了具有不同几何和量子统计特征的各种构型的第一和第二声理论。这些气体包括弱相互作用的三维玻色气体、在高度伸长的陷阱存在下的么正性的强相互作用的费米气体和稀的二维玻色气体，其特征在于Berezinskiii-Kosterlitz-无相变。与液氦中二次声的传播进行了明确的比较，以阐明主要的相似性和差异。我们还与现有的实验数据进行了明确的比较，并指出超流密度在确定第二声速的温度依赖性中所起的关键作用。
2015-10-05 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Hydrodynamic theory of motion of quantized vortex rings in trapped superfluid gases
我研究涡环振荡的超流体，被困在一个细长的陷阱，在局域密度近似的条件下。在哈密顿形式的基础上，我发展了一个流体力学理论，它适用于任意的超流体，并且只依赖于状态方程。问题归结为一个常微分方程的环半径。详细研究了稀BEC和费米气体在么正性下的情况。得到了小振荡周期的简单解析方程，并对非线性动力学方程进行了求积。结果与已有的数值计算结果一致。实验的可能性来检查的预测进行了讨论。
2013-11-19 cond-mat.quant-gas
Second sound and the density response function in uniform superfluid atomic gases
最近，人们对超流玻色和费米气体中的第二声重新产生了兴趣。利用双流体动力学理论，我们回顾了这些系统的密度响应$χ_{nn}(\bq,ω)$，作为一种工具，以确定第二个声音的实验基于密度探针。我们的工作推广了超流$^4$ He临界区动力学结构因子$S(\bq,ω)$的研究。我们表明，在均匀超流费米气体的幺正极限下，在压缩性求和规则中，第二与第一声的相对权重由朗道-Placzek比率$\lp\equiv (\bar{c}_p-\bar{c}_v)/\bar{c}_v$给出，对于所有低于$T_c$的温度。与超流$^4$ He相比，在强相互作用的费米气体中，$\lp$要大得多，已经是$T \sim 0.8 T_c$的阶数单位，从而提供了用密度探针激发第二声的有希望的机会。与$\mathrm{Im}χ_{nn}(\bq,ω)$（在双光子布拉格散射中测量）相比，第一和第二声音的相对权重在$S(\bq,ω)$（在脉冲传播研究中测量）中是完全不同的。我们证明了在么正性下，强相互作用玻色凝聚气体中的$S(\bq,ω)$的第一和第二声与费米气体中的第一和第二声相似。然而，在弱相互作用玻色气体中，第一和第二声音主要分别是热云和冷凝物的非耦合振荡，并且第二声音在$S(\bq,ω)$中具有大部分频谱权重。我们还讨论了第一和第二声中涉及的超流和正常流体速度场的行为。
2010-04-23 cond-mat.quant-gas
First and second sound modes at finite temperature in trapped Fermi gases from BCS to BEC
我们确定了经历BCS到玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）交叉的被困费米气体的第一和第二声模式频率对温度的依赖性$T$。我们的结果是基于两个流体方程结合微观计算的物理变量。在实验中，并在幺正性，我们表明，最低的径向呼吸模式是$T$独立的。在有限的$T$，高阶呼吸模式强烈地与第二声音混合。它们复杂的$T$依赖性应该提供一种测量转变温度$T_c$的替代方法。
2007-07-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Propagation of Second sound in a superfluid Fermi gas in the unitary limit
研究了在么正极限下，费米原子组成的均匀超流气体中的声传播。正常和超流分量的存在导致出现两个声音模式的碰撞制度，称为第一和第二声音。第二种声音特别令人感兴趣，因为它是超流体成分的清晰信号。利用朗道双流体动力学理论，我们计算了流体动力学声速和密度响应函数中的这些权重。后者用于计算对产生脉冲传播的外部电势的突然修改的响应。根据Nozieres和Schmitt-Rink（NSR）的BCS-BEC交叉方法，计算了与响应函数中的权重成正比的脉冲幅度。研究表明，在幺正超流费米气体中，第二声脉冲由密度扰动激发出，并具有很好的振幅。
2010-02-01 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
First and second sound in cylindrically trapped gases
研究了径向简谐约束下圆柱形囚禁气体中密度波和温度波的传播。从双流体流体动力学理论出发，我们推导出有效的化学势和温度的一维方程，其中明确考虑了粘度和热导率的影响。与由刚性壁限制的量子流体不同，谐波限制允许第一和第二声音在长波长极限内传播。本文对超流费米气体在么正态下的两种声速进行了定量预测。对于较短的波长，我们发现了一类新的令人惊讶的激励连续分布在一个有限的频率区间。这导致响应函数中的非耗散阻尼，该响应函数是在经典理想气体的极限情况下解析计算的。
2010-10-14 cond-mat.quant-gas physics.flu-dyn
Theory of unitary Bose gases
我们发展了一种描述玻色气体原子在么正性的分析方法。通过对单粒子密度矩阵的计算，导出了幺正玻色气体的化学势、接触、声速、凝聚密度和有效原子间相互作用等普适性质。该理论也被推广到描述玻色气体与有限的散射长度，然后减少到Bogoliubov理论的弱耦合限制。
2013-03-13 cond-mat.quant-gas
Collective Modes in a Unitary Fermi Gas across the Superfluid Phase Transition
我们提供了一个联合的理论和实验研究的集体振荡的第一个声音的性质所表现出的高度拉长的谐波捕获费米气体在么正性，包括低于超流性的临界温度的区域。从最低轴向呼吸模式开始，较高节点激励的流体动力学频率显示出温度依赖性，这是从朗道双流体理论开始并使用状态方程的可用实验知识计算的。实验结果与理论预测符合得很好，首次证明了超流相变附近集体频率的温度依赖性。
2013-02-01 cond-mat.quant-gas physics.flu-dyn
Riemann Rarefaction Waves in a Strongly Interacting Fermi Gas
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
研究强相互作用费米气体在激波管几何中释放到真空的膨胀，发现幺正区稀疏波动力学自相似且符合欧拉方程，而偏离幺正区时偏差随黏度增加，但自相似性仍近似保持。
2026-06-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Higher-nodal collective modes in a resonantly interacting Fermi gas
我们报告的纵向集体振荡的实验研究，在一个高度细长的，谐波捕获的两组份费米气体共振调谐的s波相互作用（“酉费米气体”）。我们专注于更高的节点轴向模式，这在对比的基本模式得到了很少的关注。我们展示了如何这些模式可以有效地激发使用共振局部激发方案和灵敏度分析的轴向密度分布的检测时间演化的傅立叶变换。我们研究了超流相变过程中模频率的温度依赖性。的行为是定性不同的基本模式，其中模式的频率是独立的温度，只要气体停留在流体动力学制度。我们的研究结果进行了比较，根据朗道的双流体理论和现有的实验知识的状态方程的理论预测。比较显示出良好的协议，因此都代表了一个敏感的测试的理论方法的有效性，并提供了一个独立的测试状态方程。目前的结果上获得的第一声字符模式代表基准的第二声传播和相应的振荡模式的观察。
2013-04-18 cond-mat.quant-gas physics.flu-dyn
Tunneling transport of unitary fermions across the superfluid transition
我们研究了费米气体在超流相变中的输运，探讨了它对直流电驱动隧道结的响应。随着超流临界温度从下面越过，我们观察到从高度非线性到欧姆导电特性的演变，与对冷凝耗尽引起的约瑟夫森直流电流的临界击穿有关。此外，我们揭示了一个大的和占主导地位的异常贡献的电阻电流，达到最大值在最低达到的温度，促进凝聚体和声子Bogoliubov-安德森激发之间的隧道耦合。当温度升高时，超电流的归零标志着向正常相的转变，电导显著下降，但仍然比正常的、不相关的费米气体隧穿通过同一结的电导大得多。我们将这种增强的传输归因于声模的非相干隧穿，这种隧穿在不成对费米子的幺正碰撞流体动力学流体中保持弱阻尼。
2020-10-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.atom-ph
Viscosity spectral functions of the dilute Fermi gas in kinetic theory
我们计算了不同s波散射长度$a$值时稀费米气体的粘滞谱函数，包括么正性极限$a\to\infty$。我们通过研究对非平凡背景度量的响应来执行动力学理论中的计算。我们发现预期的结构组成的横向剪切通道中的扩散峰和纵向通道中的声峰。在零动量下，扩散峰的宽度为$ω_0\simeq (2ε)/(3η)$，其中$ε$为能量密度，$η$为剪切粘度。在有限动量下，谱函数接近无碰撞极限，宽度为$ω_0\sim k(T/m)^{1/2}$量级。
2010-12-01 cond-mat.quant-gas nucl-th
Dissipation in a Finite Temperature Atomic Josephson Junction
Newcastle University（纽卡斯尔大学）；CNR-INO, European Laboratory for Non-Linear Spectroscopy (LENS)（意大利国家研究委员会无机光学研究所，非线性光谱学欧洲实验室）
研究有限温度玻色超流在拉长约瑟夫森结中的动态行为，探讨温度与初始化学势差对耗散机制的影响，揭示热云与超流体相互作用的主导因素。
2021-10-02 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Solution of the Bogoliubov-de Gennes equations at zero temperature throughout the BCS-BEC crossover: Josephson and related effects
我们调查的约瑟夫森和相关的影响，整个BCS-BEC交叉的演变，通过执行系统的数值解（时间无关）Bogoliubov-德Gennes方程在零温度下，在一个完全自洽的方式。我们已经通过的数值策略和算法进行了详细描述，以方便进一步的独立研究的目的。通过计算得到了一些结果。在各种条件下确定了约瑟夫森势垒上的能隙参数的大小和相位的分布。我们发现，约瑟夫森电流是相当大的增强约么正的障碍，我们已经考虑。当势垒高度为零时，临界Josephson电流接近Landau判据所预测的极限值，该极限值取决于耦合强度的大小.在BCS限制，我们揭示了存在的弗里德尔振荡的间隙和密度分布的振荡调制。在这个限制，我们还强调了Andreev束缚态在确定临界约瑟夫森电流中的势垒的存在所发挥的特殊作用。最后，两个分支的稳定性，其中的约瑟夫森特性组成，通过计算产生一个给定的空间分布的间隙参数所需的能量进行了分析。
2009-11-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
