Topological Bose-Mott Insulators in a One-Dimensional Optical Superlattice
研究了一维光学超晶格中具有排斥作用的玻色-哈伯德模型的拓扑性质。我们发现分数填充下的单组分(双组分)Bose-哈伯德模型的莫特绝缘体态是具有非零电荷(或自旋)Chern数和非平凡边缘态的拓扑绝缘体.在超冷原子实验中,我们证明了通过测量玻色子原子在简谐势阱中的密度分布可以检测拓扑陈数。
2013-02-12 cond-mat.quant-gas
Analytic calculation of high order corrections to quantum phase transitions of ultracold Bose gases in bipartite superlattices
本文澄清了目前广义有效势朗道理论(GEPLT)中的一些技术问题,使GEPLT更加一致和完整。利用这一理论,我们解析地研究了双组分超晶格中超冷玻色气体的量子相变。解析计算了相应的量子相界直至三阶跳跃,与量子蒙特卡罗(QMC)模拟结果非常一致。
2018-04-23 cond-mat.quant-gas
Phase Diagram of Bosons in Two-Color Superlattices from Experimental Parameters
我们研究了玻色87-Rb原子气体在双色超晶格势中的零温相图,直接从实验参数出发,如产生超晶格的两束激光的波长和强度。在第一步中,我们通过显式能带结构计算将实验装置映射到具有站点相关参数的玻色-哈伯德哈密顿量。在第二步中,我们使用密度矩阵重整化群(DMRG)方法求解多体问题,并计算了观测量,如能隙,凝聚分数,最大数起伏和干涉条纹的可见度。我们研究了相图作为函数的激光强度s_2和s_1作为控制参数,并表明,所有相关的量子相,即超流,莫特绝缘体,和准玻色玻璃相,以及它们之间的转变可以通过这些强度的变化单独进行调查。
2009-04-28 cond-mat.quant-gas
Bosonic Integer Quantum Hall States without Landau Levels on Square Lattice
研究了正方晶格上相互作用的两分量硬核玻色子,当存在交错磁通量时,其基态为玻色子整数量子霍尔(BIQH)态。使用耦合线玻色化的方法,我们分析表明,该模型表现出BIQH状态下的总电荷半填充下的$U(1)$电荷守恒与一个受保护的拓扑相位。这些理论预期得到验证,使用无限密度矩阵重整化群方法,通过提供数值证据:(i)一个量子化的霍尔电导$σ_{xy}=\pm2$,和(ii)两个反向传播的无隙边缘模式。我们的模型是一个玻色子表弟的费米子的Halflion模型,并作为一个额外的情况下,玻色子和费米子量子霍尔态之间的类比。
2017-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Correlations in lowest Landau level vortex states
我们展示了如何的Bogoliubov基态的波函数波函数的一个玻色凝聚体与一个单一的涡旋在谐波陷阱的配置空间形式可以描述在玻色Jastrow相关。然后,我们推广这一结果,研究这种相关性的平均场涡旋晶格态的第一个影响,并表明,所包括的相关性降低的能量低于平均场状态。虽然减少是相对较小的,它是一个更普遍的预期效果的相关性在描述熔化的涡旋晶格在每个粒子的大角动量的前兆。
2013-04-17 cond-mat.quant-gas
Topological charge pumping of bound bosonic pairs
光学超晶格中玻色原子的实验为研究相互作用下玻色原子的绝热量子化泵浦提供了可能性。我们研究了这种奇异的现象,约束玻色子对的范例苏-Schrieffer-Heeger模型的基态表现出拓扑相变由于二聚跳跃。在单位填充,我们表明,存在交叉和相变的键序相位的成对玻色子称为对键序相位的功能的吸引力的相互作用。对键序相位被发现表现出有效的拓扑性质,如极化成对边缘状态的存在。通过对著名的Rice-Mele模型的参数扩展,研究了这种束缚玻色子对的无边界电荷泵的出现和击穿,进一步分析了这一点。最后,我们讨论了如何泵的配对玻色子或不同制度的电荷泵的击穿可以探测到国家的最先进的实验与排斥束缚玻色子。
2019-10-06 cond-mat.quant-gas
Collisionless Dynamics in Two-Dimensional Bosonic Gases
本文研究了准二维组态和无碰撞状态下稀玻色气体和超冷玻色气体的动力学。我们采用二维Landau-Vlasov方程来描述三维气体在沿一个方向的很强的谐波约束下。我们利用这个有效方程研究了准二维玻色气体中的声速,即无碰撞二维气体中玻色-爱因斯坦分布周围的声传播。我们推导出耦合代数方程的实部和虚部的声速,然后解决也考虑到状态方程的二维玻色子系统。在Berezinskiii-Kosterlitz无阻尼临界温度以上,我们发现声速的虚部迅速增长,这意味着很强的朗道阻尼。非常值得注意的是,我们的理论结果与最近的实验数据得到了一个均匀的二维玻色气体的$^{87}$ Rb原子。
2018-08-29 cond-mat.quant-gas
Bosonic superfluid on lowest Landau level
我们开发了一个低能量的有效场论的二维玻色超流体的最低朗道水平在零温度和确定的Berry项,管理粗粒超流体的动力学自由度。对于一个无限大的涡旋晶体,我们计算Berry项如何影响软集体Tkachenko振荡的低能谱和粒子数电流和应力张量的非耗散霍尔响应。该项在霍尔电导率中产生二次动量项,但不产生非耗散霍尔粘度。
2019-06-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mott insulator phases of non-locally coupled bosons in bilayer optical superlattices
研究了双层光学超晶格中非局域耦合玻色子系统的基态性质,其中一层玻色子为软核玻色子,另一层玻色子分别为两体和三体硬核玻色子.我们发现,在一个层中的玻色子的不同的约束的存在下,影响整体的相图表现出各种莫特绝缘体相在不相称的密度,由于存在的超晶格势除了通常的莫特绝缘体在相称的密度。此外,两体或三体约束的存在下显着修改的莫特绝缘体-超流体相变点作为超晶格势的函数。由于各种竞争相互作用,约束和超晶格势的相图表现出显着不同的功能。我们用团簇平均场论方法得到了完整的相图。我们进一步扩展这项工作的耦合两个腿的梯形超晶格,我们得到类似的物理使用密度矩阵重整化群方法。
2020-01-19 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Nonadiabatic Dynamics of Ultracold Fermions in Optical Superlattices
将自适应含时密度矩阵化群应用于具有交替超晶格势的排斥哈伯德模型,研究了一维光学超晶格中两分量超冷费米子的含时动力学性质.我们阐明了当超晶格势突然变为正常势时,局域量的时间演化是如何发生的。对于莫特型绝缘状态在四分之一填充,时间演化表现出类似于预期的玻色子原子,其中相关效应是不太重要的配置文件。另一方面,对于半填充的带型绝缘态,强排斥相互作用诱导了不寻常的费米子配对,导致了一些引人注目的时间演化特性,如成对的费米子共隧穿过程和局域自旋矩的抑制。我们进一步解决的限制势的影响,这导致空间限制的配对费米子。
2009-11-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Cluster Gutzwiller method for bosonic lattice systems
本文提出了一种通用的、数值上不昂贵的方法,可以精确计算玻色晶格模型的相图。通过处理集团内的Gutzwiller理论,一个令人惊讶的好的描述量子涨落超越平均场论实现接近量子蒙特卡罗预测大集团。应用这种强大的方法的玻色-哈伯德模型,我们证明,它产生精确的结果超流莫特绝缘体过渡的正方形,蜂窝状,立方晶格。由于在一个集团内的精确处理,该方法可以毫不费力地适应更复杂的哈密顿量在快速发展的光晶格实验领域。这包括状态和位置相关的超晶格,大型受限原子系统和无序势,以及各种类型的扩展哈伯德模型。此外,该方法允许具有任意填充因子的系统的良好处理。我们讨论的角度,允许计算的大型,空间变化的晶格,低洼的激发,和时间演化。
2013-04-03 cond-mat.quant-gas
Complete phase diagram and topological properties of interacting bosons in one-dimensional superlattices
从拓扑学的角度研究了一维反演对称超晶格中的相互作用玻色子。通过原子极限分析和量子蒙特卡罗模拟得到了完整的相图,它包括三种相:超流相、持续电荷密度波相和莫特绝缘体相以及最近邻跳跃下的涌现绝缘体相.我们发现所有的涌现绝缘体都是拓扑的,它们的特征是Berry相$π$和一对简并的带内边界态。定性地讨论了拓扑玻色子绝缘体的形成机理,并将填充率较高的拓扑玻色子绝缘体理解为在平凡电荷密度波或莫特绝缘体背景下的$\frac{1}{3}$填充拓扑相.
2015-04-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Surface waves and bulk Ruderman mode of a bosonic superfluid vortex crystal in the lowest Landau level
本文确定并分析了在人工磁场中可压缩玻色超流体中形成的有限圆盘形二维涡旋晶体的集体简正模。利用微观Gross-Pitaevskii理论,在最低朗道能级近似下,生成了涡旋晶体的基态,并求解了小振幅集体振荡的Bogoliubov-de Gennes方程。我们发现手征表面波传播的频率大于散装Tkachenko模式。此外,我们研究了低频散装激发,并确定了扭转Ruderman模式,我们发现这是很好地描述了先前开发的低能量有效场论。
2022-10-20 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.atom-ph
Experimental realization of plaquette resonating valence bond states with ultracold atoms in optical superlattices
价键共振的概念在化学键理论中起着基础性的作用,被认为是多体量子物理现象的核心。在这里,我们展示了直接的实验证据的时间分辨价键量子共振与超冷玻色子原子在光晶格。通过超晶格结构,我们创建了一个三维阵列的独立的四个网站plaquettes,我们可以完全控制和平行操作。此外,我们展示了如何小规模的plaquette共振价键态的s-和d-波对称性可以创建和特点。我们期望我们的研究结果开辟了在超冷原子气体中创建和分析多体RVB状态的道路。
2012-02-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
Non-abelian anyons from degenerate Landau levels of ultracold atoms in artificial gauge potentials
我们发现,非阿贝尔势作用于具有两个超精细能级的超冷气体,可以产生具有非阿贝尔激发的基态。我们考虑一个现实的规范位,朗道能级可以准确地确定:非阿贝尔部分的矢量位使朗道能级非简并。在强排斥相互作用的存在下,通常会出现变形的Laughlin基态。然而,在朗道能级的简并点,非阿贝尔量子霍尔态出现:这些基态,包括变形的摩尔-里德态(其特征是伊辛任意子作为准空穴),研究了费米子和玻色子气体。
2010-10-11 cond-mat.quant-gas
Superfluid response of bosonic fluids in composite optical potentials: angular dependence and Leggett's bounds
Universitat Politècnica de Catalunya(加泰罗尼亚理工大学)
研究稀薄玻色流体在二维复合势场中的超流响应,推导Leggett界限并验证数值结果。
2026-03-31 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Precise correspondence between the p-wave chiral superfluid and the spinless bosonic superfluid in the lowest Landau level
本文通过在有效理论中正确计入超流体涡度,建立了无自旋p波手性费米超流体与强磁场中无自旋玻色超流体之间的精确对应,并在最低朗道能级中实现了统一求解。
2025-09-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Various Topological Mott insulators in strongly-interacting boson system in one-dimensional superlattice
本文研究了超晶格势场中的一维玻色子系统,该系统在实验上是可行的,并且是近年来备受关注的超冷原子气体系统。人们期望该系统具有一个称为拓扑莫特绝缘体(TMI)的拓扑相。我们发现,在强相互作用的情况下,超晶格势和在位相互作用之间的竞争导致各种TMI与非零整数陈数。与硬核玻色子系统相比,软核玻色子系统具有丰富的相图,包括各种非平凡的TMI。通过精确对角化,我们得到了详细的整体相图,包括具有高陈数的TMI和各种非拓扑相。我们还表明,在绝热实验装置中,强相互作用的玻色子TMI表现出拓扑粒子转移,即,拓扑电荷泵现象,类似于弱相互作用系统。由于拓扑电荷泵与Chern数密切相关,各种TMI的特征在于拓扑电荷泵,因此在可行的实验中观察到Chern数。
2017-11-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Tunable anisotropic superfluidity in an optical kagome superlattice
研究了亚格子对称性破缺的kagome晶格上的Bose-哈伯德模型的相图。这样的超晶格结构可以自然地创建和调整,通过改变一个子晶格的潜在偏移在光产生的阻挫晶格。超结构产生了丰富的量子相图,这是通过结合量子蒙特卡罗模拟与广义有效势朗道理论分析。Mott相的非整数填充和沿条纹的特征顺序被发现,这表明过渡到超流相的各向异性超流密度。令人惊讶的是,超流各向异性的方向在不同的对称方向之间变化,作为粒子数或跳跃强度的函数。最后,我们讨论了飞行时间吸收测量中各向异性相的特征签名。
2015-05-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.atom-ph
Nonlinear Landau levels in the almost-bosonic anyon gas
Uppsala University(乌普萨拉大学);Gran Sasso Science Institute(格兰萨索科学研究所);University of Science, Ho Chi Minh City(胡志明市科技大学);Vietnam National University, Ho Chi Minh City(胡志明市国立大学)
研究了几乎玻色子任何子气体中非线性朗道能级的形成,通过双参数Chern-Simons-Schrödinger能量泛函揭示了磁性自相互作用与涡旋稳定性之间的关系。
2026-10-20 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Cluster Mean-Field Signature of Entanglement Entropy in Bosonic Superfluid-Insulator Transitions
纠缠熵是量子信息中表征纠缠的基本概念,已被广泛用于研究量子相变。虽然传统的单场平均场方法成功地预言了量子点的出现,但它没有考虑到量子纠缠。在这里,第一次,在一个集群MF治疗的框架中,我们提取的签名EE的玻色子超流绝缘体过渡。我们考虑一个三聚化的相互作用玻色子的Kagome格,其中每个三聚体被视为一个集群,并实现集群MF处理解耦所有三聚体间的跳跃。除了超流和整数绝缘相,我们发现,分数绝缘相出现时,隧道是由三聚体内的部分占主导地位。为了量化团簇中剩余的二体纠缠,我们计算了二阶Renyi熵,它可以通过多体孪生子的量子干涉实验测量。二阶Renyi熵本身是处处连续的,然而,其一阶导数的连续性在相边界处被破坏。这意味着玻色子超流-绝缘体转变仍然可以被我们的簇MF处理中的剩余纠缠有效地捕获。除了玻色超流-绝缘体跃迁,我们的簇MF处理也可以用来捕获量子超晶格模型中其他QPT的EE签名。
2016-08-16 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph