Exploring Unconventional Hubbard Models with Doubly Modulated Lattice Gases
最近的实验表明,光晶格中冷原子的周期性调制可以用来设计和探索有趣的模型。我们表明,双调制,结合晶格振动和调制的相互作用,允许工程更广泛的一类晶格模型与相关的跳跃,我们研究的特定情况下的一维系统。我们表明,特别是,通过使用这种双重调制,它是可能的研究哈伯德模型与非对称跳跃,这与标准的哈伯德模型,目前绝缘阶段的奇偶性和字符串顺序。此外,双调制允许在非常规参数范围内模拟晶格模型,正如我们以具有相关跳跃的自旋- $1/2$费米-哈伯德模型(铜氧化物超导体的相关模型)为例所示。
2014-11-04 cond-mat.quant-gas
Multi-band and nonlinear hopping corrections to the 3D Bose-Fermi Hubbard model
最近的实验揭示了高带效应对于深光晶格中超冷玻色子原子或玻色子和费米子的混合物的莫特绝缘体(MI)-超流转变(SF)的重要性[Best \emph{et al.},PRL \textbf{102},030408(2009); Will \emph{et al.},Nature \textbf{465},197(2010)]。在目前的工作中,我们推导出一个有效的最低带哈密顿在3D中,推广了标准玻色费米哈伯德模型考虑这些影响,以及非线性校正介导的种间相互作用的隧道振幅。结果表明,一个正确的描述的晶格态的裸晶格Wannier函数,而不是近似,如谐振子状态是必不可少的。与基于有效Wannier函数的自洽方法相反,我们的方法提供了一个定量解释,观察到的超流相的减少排斥种间相互作用。
2011-04-12 cond-mat.quant-gas
Phase diagrams of Bose-Hubbard model and Haldane-Bose-Hubbard model with complex hopping amplitudes
本文研究了具有复杂跳跃振幅的正方形和蜂窝晶格上的玻色-哈伯德模型,这些模型是最近光晶格中冷原子气体实验所证明的可行性。为了阐明相图,我们使用扩展的量子蒙特卡罗模拟(eQMC)。对于正方形晶格上的系统,通过人工磁场实现了复跳跃。我们发现,涡旋固体状态的形成对于一定的磁场,即,每个元格具有通量量子的磁场$f=p/q$,其中$p$和$q$是互质自然数。对于蜂窝格点上的系统,我们增加了次近邻复跳跃。该模型是一个玻色子模拟的哈尔德-哈伯德模型。利用eQMC,我们研究了具有弱和强就地排斥的模型。数值研究表明,该模型具有丰富的相图。我们还发现,在定义在蜂窝晶格上的圆柱几何系统,一个有趣的边缘状态出现。
2015-12-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Site-resolved observables in the doped spin-imbalanced triangular Hubbard model
几何受挫哈伯德模型中反铁磁有序的抑制导致了各种奇异的量子相,包括量子自旋液体和手征态。在这里,我们专注于哈伯德模型上的一个最简单的挫折晶格几何形状,三角形晶格。受最近在三角形光晶格中实现超冷费米子原子的启发,我们利用数值链团展开算法研究了三角形晶格哈伯德模型的性质.我们研究莫特绝缘体过渡找到一个关键的相互作用$U_c/t = 7.0(2)$,并使用空间两点和三点关联函数探索掺杂和不平衡的系统。我们的研究结果表明,许多有趣的功能发生在以前获得的超冷费米子在光晶格的温度和即将到来的实验。我们的计算将有助于超冷原子量子模拟器中的温度测量,并可指导三角形Hubbard量子模拟器中奇异量子相的实验研究。
2022-05-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Pair supersolid of the extended Bose-Hubbard model with atom-pair hopping on the triangular Lattice
本文系统地研究了三角晶格上三体约束下的原子跳跃和原子对跳跃的扩展玻色-哈伯德模型。利用大规模量子蒙特卡罗模拟研究了基态相图。我们发现,当改变原子跳跃和原子对跳跃的比例时,原子超流相与原子对超流之间存在连续的相变。然后,我们重点讨论了原子对跳跃、在位排斥和最近邻排斥之间的相互作用。在有排斥作用的情况下,我们观察到了由电子对跳跃驱动的莫特绝缘体和电子对超流体之间的一级跃迁。当最近邻排斥作用开启时,在小原子对跳跃区出现了3种典型的固相,填充量分别为2/3、1和4/3。在小的在位排斥作用下,发现了稳定的对超固相。这是由于三体约束和对跳跃,这本质上使模型成为准硬核玻色子系统。因此,对超固态的出现是基于有序-无序机制,通过这种机制,硬核玻色子避免了三角晶格上的经典挫折。除了粒子-空穴对称点以外,超固体对和超流体对之间的相变都是一级相变。我们比较的结果与那些通过平均场分析。
2012-08-31 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Scaling property of the critical hopping parameters for the Bose-Hubbard model
最近,均匀玻色-哈伯德模型的莫特绝缘体相和超流相之间的边界的精确结果已经成为可用于任意整数填充因子g和任意晶格维数d > 1。我们使用这些数据表明,临界跳跃参数服从的缩放关系,它允许一个不同的g映射到彼此的结果。出乎意料的是,平均场的结果捕获的依赖性的确切的关键参数上的填充因子几乎完全。我们还提出了一个近似公式,它描述的临界参数为d > 1和任何g的高精度。
2009-09-17 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Schwinger-Keldysh approach to out of equilibrium dynamics of the Bose Hubbard model with time varying hopping
研究了有限温度初态下含时跳跃玻色哈伯德模型的实时动力学。我们使用的Schwinger-Keldysh技术,以找到在零温度和有限温度的问题的实时强耦合作用。这一行动允许的超流和莫特绝缘阶段的描述。我们使用这个行动,以获得动力学方程的超流序参量的跳跃是实时调谐,使系统跨越超流相边界。我们发现,在跳跃的淬火下,系统一般进入一个亚稳态,其中的超流序参量有一个振荡的时间依赖与有限的幅度,但消失时,平均超过一个周期。我们将我们的结果与最近的冷原子实验。
2011-06-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Clustered Superfluids in the One Dimensional Bose-Hubbard model with extended correlated hopping
具有非平凡相互作用的玻色子晶格系统是研究物质奇异相的一个有趣的平台。在这里,我们研究了扩展的相关跳跃过程中的玻色子被困在一个晶格几何系统的影响。利用严格对角化、强耦合展开和集团平均场论相结合的方法研究了单粒子隧穿项、关联跳跃过程和在位排斥之间的相互作用.我们确定了一个丰富的基态相图,除了通常的莫特和超流态,超流相有趣的聚类特性发生。
2020-11-05 cond-mat.quant-gas quant-ph
Bose-Hubbard model with random impurities: Multiband and nonlinear hopping effects
我们研究了在随机局域杂质的存在下描述晶格中玻色子原子的理论模型的相图。通过引入多带和非线性跳跃效应,我们丰富了只包含化学势无序的标准模型,并引入了与位置相关的跳跃项。我们比较的MI和BG阶段在这两个模型中使用的局部平均场方法和Hartree-Fock类似的程序,以及,Gutzwiller-anastomic方法的组合的扩展。我们分析论证了在具有化学势无序的模型的相图中存在三相点。然而,这些三相点在加入跳跃无序后不再存在。
2014-12-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas
Simulating a two component Bose-Hubbard model with imbalanced hopping in a Rydberg tweezer array
本文提出用多能级里德伯原子光镊阵列模拟具有幂律跃迁的双组分玻色-哈伯德模型,通过数值模拟揭示了自旋与电荷自由度弛豫时间尺度分离及慢弛豫现象,为探索非平衡淬灭动力学提供了新途径。
2024-05-06 cond-mat.quant-gas quant-ph
Cluster mean-field approach with density matrix renormalization group: Application to the hard-core bosonic Hubbard model on a triangular lattice
本文介绍一种新的数值方法,用于求解团簇平均场论中的自洽方程。该方法采用密度矩阵重整化群方法求解关联团问题。我们得到了三角晶格上硬核玻色子哈伯德模型中超固体-超流体相变的精确临界值,这与最近的量子Monte Carlo结果相当.该算法适用于具有较大自由度的更一般类别的模型。
2013-10-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Bose-Hubbard simulator with long-range hopping
本研究通过纳米尺度偶极激子晶格实现长程跳跃的Bose-Hubbard模拟器,观察到多体亚辐射和时间相干性阈值增加,为强关联晶格模型提供新平台。
2025-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Topological Phase Transition in the Two-Leg Hubbard Model: Emergence of the Haldane Phase via Diagonal Hopping and Strong Interactions
Instituto de Física, Universidade Federal do Rio de Janeiro(里约热内卢联邦大学物理研究所)
研究双腿Hubbard模型中对角跃迁与强电子相互作用的相互作用,发现拓扑Haldane相的出现,通过磁性性质、边缘相关性和非零字符串序参数的变化,验证其拓扑性质。
2025-04-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Proposal for asymmetric photoemission and tunneling spectroscopies in quantum simulators of the triangular-lattice Fermi-Hubbard model
最近实现了三角晶格费米-哈伯德模型的可控量子模拟器,包括装载超冷费米子的三角形光晶格和过渡金属二硫属化物的异质结构,以及更先进的探测技术,为研究受挫的费米-哈伯德物理铺平了道路。在这里,我们从理论上预测不对称的光电子能谱和隧穿光谱的轻空穴掺杂和电子掺杂的三角形莫特反铁磁体,并揭示了两种不同类型的磁极化子:一个\emph{lightly}重整化准粒子与自旋背景相同的动量和一个\emph{heavily}重整化准粒子与移动的动量和近平带,使用分析和无偏的数值方法。我们提出了这些理论研究结果将在阻挫光晶格和莫尔超晶格中得到验证,通过探测各种观测量,包括光谱函数,态密度,能量色散和准粒子重量。此外,我们揭示了对电荷掺杂的自旋背景的非对称响应,表明本地自旋和电荷自由度之间的相互作用在掺杂的三角形莫特反铁磁体中起着至关重要的作用。
2022-09-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Long Cycles in the Infinite-Range-Hopping Bose-Hubbard Model
本文研究了无限程玻色-哈伯德模型中长周期与玻色-爱因斯坦凝聚的关系。我们得到一个表达式的周期密度涉及配分函数的玻色哈伯德哈密顿量与单网站的修正。受近似哈密顿方法的启发,我们提出了一个短环密度的简化表达式,它表示为单位点配分函数的比值。在没有凝聚的情况下,我们证明了这种简化是精确的,并用它来表明,在这种情况下,长周期密度消失。在凝聚的存在下,我们可以证明这种简化时,规范对称性破缺项引入的哈密顿量。假设我们的猜想是正确的,我们在数值上比较了长周期密度和凝聚态,发现虽然它们共存,但一般来说它们是不相等的。
2010-02-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Triangular Bose-Hubbard trimer as a minimal model for a superfluid circuit
三角形Bose-Hubbard三聚体是BEC超流回路的拓扑极小模型。作为一个两自由度耦合的动力系统,它具有混合相空间和混沌动力学。我们采用了半经典的角度来研究三角形三聚体物理超越传统的超流到绝缘体过渡的图片。通过对Peierls-Nabarro能量图的分析,我们推导出了$(Ω,u)$参数空间中的各种状态,其中$u$是相互作用,$Ω$是超流体的旋转速度。因此,我们描述了超流的稳定性和混沌的多体本征态在整个希尔伯特空间。
2014-01-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum phase transition of the Bose-Hubbard model on cubic lattice with anisotropic hopping
在量子多体系统中,维数对量子相变的类型起着决定性的作用。为了研究量子系统在维度交叉过程中的行为,利用高阶符号强耦合展开方法,研究了立方晶格上各向异性跳跃的Bose-哈伯德模型.计算了Mott绝缘体和超流相之间的解析级数展开边界,直到八阶。通过Padé再求和方法提取临界指数,清楚地显示了维度交叉行为。同时,还得到了公度填充时的临界点,它们与重整化群理论的预言相吻合。最后给出了带隙能量的标度和整个相图,可以作为今后实验和数值模拟的基准。
2020-07-31 cond-mat.quant-gas quant-ph
Supersolid and pair correlations of the extended Jaynes-Cummings-Hubbard model on triangular lattices
研究了三角形腔格和锯齿形阶梯上的扩展Jaynes-Cummings-哈伯德模型。利用密度矩阵重整化群方法,我们观察到了不同密度模式的各种类型的固体,并找到了轻超固体存在于锯齿形阶梯相图扩展区域的证据。此外,由于腔中原子间的相互作用和原子-光子相互作用,我们观察到了超固相中强的对关联。通过集群平均场模拟和扩展我们的分析到二维三角形晶格的集群大小的缩放,我们提出的证据,在这种情况下也出现了一个轻超固体。
2019-06-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Low energy quantum regimes of 1D dipolar Hubbard model with correlated hopping
本文应用玻色化技术导出了一维晶格中平衡单位密度双组分偶极费米气体的相图。所考虑的相互作用过程是通常的接触和偶极的长程密度-密度类型,以及特殊的相关跳跃项,可以动态生成。严格的界限的过渡线得到弱耦合制度。除了标准的玻色子化描述,我们推导出低能量的相图时发生的相互作用的一部分体现在非微扰的单组分哈密顿量。在这种情况下,Luttinger液体制度被证明是变得不稳定,相对于开放的进一步的间隙相,其中绝缘键有序波和Haldinger相,后者与退化的边缘模式。
2017-03-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Resonant Driving induced Ferromagnetism in the Fermi Hubbard Model
在这封信中,我们考虑量子相位和相图的费米哈伯德模型下的周期驱动,已实现在最近的冷原子实验,特别是,当驱动频率是共振的相互作用能。由于共振驱动,有效哈密顿量包含一个相关的跳跃项,其中密度占据强烈修改跳跃强度。在弱相互作用区,除了电荷和自旋密度波相外,还发现了大范围的铁磁相和相分离。这种铁磁性的机制归因于相关跳跃,因为铁磁畴内的跳跃强度被归一化为比跨畴的跳跃强度更大的值。因此,动能有利于大的铁磁畴,并因此驱动系统进入铁磁相。我们注意到,这是一个不同的机制,与众所周知的斯通纳机制的铁磁性,其中的铁磁性是由相互作用能。
2018-09-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Bose-Hubbard triangular ladder in an artificial gauge field
本文研究了在人工规范场存在下,两条腿三角形阶梯上的相互作用玻色子。我们采用密度矩阵重整化群数值模拟和解析玻色化计算研究了该系统的富相图。我们表明,三角晶格几何形状和相互作用引起的挫折之间的相互作用,产生多个手征量子相位。在超流态和Mott绝缘态之间发生了相变,相变具有Meissner或涡旋特征。此外,一个明确的状态,打破了两个腿之间的对称性的阶梯,有偏见的手征超流体,被发现的流量接近$π$的值。在硬核玻色子的制度,我们表明,超出的情况下,完全挫梯的键序绝缘体的延伸表现出迈斯纳型手征电流。我们讨论的结果,我们的研究结果在冷原子系统的实验。
2023-02-20 cond-mat.quant-gas quant-ph
Interaction dependence of the Hall response for the Bose-Hubbard triangular ladder
本研究探究磁场中Bose-Hubbard三角梯子的霍尔响应随原子相互作用的变化,通过数值模拟与解析计算结合,揭示其相图特征,证明霍尔响应可识别手性态、强相互作用frustration效应及相边界。
2025-09-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Pairing from strong repulsion in triangular lattice Hubbard model
提出了掺杂阻挫莫特绝缘体稀限空穴间的配对机制。空穴配对产生于空穴-空穴-磁振子三体束缚态。这种配对机制的根源在于单空穴动能挫折,这有利于反铁磁(AFM)相关孔周围。我们证明了一个空穴在场致极化背景上传播所产生的AFM极化子(空穴-磁振子束缚态)足够强,可以束缚第二个空穴。这些三体束缚态之间的有效相互作用是排斥的,这意味着这种配对机制与超导性有关。
2018-02-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Non-Hermitian Hubbard model without the sign problem
研究了具有非厄米非对称跳跃项的哈伯德模型。对两个自旋分量引入共轭跳跃项,从而抵消了负的符号。这就保证了量子蒙特卡罗模拟不存在负号问题。我们分析了反铁磁序和非厄米性对反铁磁序的抑制。
2021-09-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el