Exactly Solvable Models of Interacting Chiral Bosons and Fermions on a Lattice
该研究提出一维晶格上手征玻色子与费米子的精确可解模型，发现硬核玻色子类似自由费米子，并利用玻色化与动量守恒精确求解了连续极限下的多体问题及正交性灾变。
2025-01-27 cond-mat.quant-gas
Proof of Bose condensation for weakly interacting lattice bosons
本文研究简立方晶格上弱相互作用玻色气体。我们证明了在足够低的温度下标准或零模玻色凝聚的存在。这一结果对于足够小的相互作用势和小的化学势值是有效的。我们的方法利用红外线限制适当的两点Bogolyubov的内积。我们不使用反射正性或某些扩展方法。
2018-06-05 cond-mat.quant-gas
Optimal Persistent Currents for Interacting Bosons on a Ring with a Gauge Field
本文研究了紧环阱上相互作用一维玻色子的持续流，其中旋转势垒诱导了一个人工U（1）规范场。我们表明，在中间的相互作用，持续的电流响应是最大的，由于一个微妙的相互作用的影响，由于障碍，相互作用和量子涨落。这些结果与正在进行的超冷原子气体在介观环上的实验有关。
2014-07-08 cond-mat.quant-gas
Quantum information theoretic measures to distinguish fermionized bosons from non-interacting fermions
该研究通过数值精确求解含时多玻色子薛定谔方程，结合两体关联分析与Kullback-Leibler相对熵、Jensen-Shannon散度熵等量子信息论度量，明确区分了Tonks-Girardeau极限下的费米化玻色子与无相互作用费米子，并揭示了二者在高阶关联上的差异。
2024-02-01 cond-mat.quant-gas
Strongly interacting bosons in a 1D optical lattice at incommensurate densities
研究了一维光晶格中强相互作用超冷玻色子系统的量子相变。在讨论了无公度-无公度转变后，我们着重讨论了无公度填充时出现的相变。我们发现一个丰富的相图，超流，超固体和固体（扭结晶格）相。超固体通常出现在具有长程相互作用的系统的理论研究中;我们的结果打破了这种范式，并表明它们也可能出现在仅包括短程（接触）相互作用的模型中，只要适当考虑量子涨落。
2011-06-08 cond-mat.quant-gas
Quantum phases of strongly-interacting bosons on a two-leg Haldane ladder
我们研究了六角两腿梯形几何上的单分量Halfton模型的基态物理，特别关注强相互作用的玻色子。我们把我们的分析集中在每个晶胞小于一个粒子的制度上。作为一个主要的结果，我们观察到几个迈斯纳和涡旋流体相都为超流以及莫特绝缘背景。此外，我们表明，强相互作用玻色子粒子的非常规涡格相出现，这是稳定的，即使在硬核玻色子的政权。我们讨论的机制，其稳定的有限相互作用的分析近似的手段。我们展示了如何通过测量最近和下一个最近邻手征电流以及它们的特征动量分布来辨别不同的相位。
2017-10-23 cond-mat.quant-gas
Bound states and expansion dynamics of interacting bosons on a one-dimensional lattice
光晶格中玻色气体的膨胀动力学是近年来实验和理论研究的热点。利用数值Bethe方法研究了格点上相互作用玻色子的初始受限波包的膨胀动力学。我们表明，渐近膨胀速度和投影的演变波函数的束缚态的系统之间的对应关系存在，澄清现有的图片这种情况。此外，我们调查的晶格在这种演变中的作用。
2014-10-20 cond-mat.quant-gas
A geometric wave function for few interacting bosons in a harmonic trap
我们建立了一个新的几何波函数，结合变分原理有效地描述了一个系统的玻色子相互作用的一维陷阱。利用接触相互作用的精确波函数解与谐振势解的渐近性质相结合，得到了谐振势阱中几个玻色子系统的基态能量、几率密度和分布.我们能够访问所有的制度，从强烈吸引到强烈排斥的一个原始和简单的公式。
2013-07-04 cond-mat.quant-gas
Expansion of strongly interacting dipolar bosons in 1D optical lattices
该研究通过数值模拟探究一维光晶格中偶极玻色子的膨胀动力学，对比接触相互作用玻色子，揭示不同晶格深度下的膨胀模式与时间尺度特征，为调控隧穿动力学提供依据。
2024-03-16 cond-mat.quant-gas
Fermionic properties of two interacting bosons in a two-dimensional harmonic trap
本文比较了两个相互作用玻色子在二维简谐势阱中的系统和两个相互作用费米子在同一势阱中的系统。特别地，我们讨论了系统的基态的性质，例如，对总能量的不同贡献随着我们改变原子-原子相互作用的强度和范围而改变。特别是，我们专注于短程和强相互作用的限制的两玻色子系统和非相互作用的两个费米子系统通过适当对称化相应的简并基态波函数。在该极限下，我们证明了两玻色子系统的密度分布具有与两个非相互作用费米子系统相似的趋势。类似地，当相互作用强度增加时引起的相关性导致两个系统的相似的成对关联函数。
2018-03-19 cond-mat.quant-gas
Quantum criticality in interacting bosonic Kitaev-Hubbard models
受玻色Kitaev-Majorana模型中非厄米趋肤效应研究的启发，我们研究了链和两条腿梯子上相互作用玻色Kitaev-哈伯德模型的量子临界性.在硬核极限下，我们证明了非厄米趋肤效应通过硬核玻色子模型到自旋1/2模型的转换而消失。我们还表明，硬核玻色子可以工程师的Kitaev相互作用，Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用和罗盘相互作用中存在的复杂的跳跃和配对条款。重要的是，用密度矩阵重整化群方法研究了具有三体约束和无约束软核玻色子的链的量子临界性。这项工作揭示了多体相互作用对非厄米趋肤效应的影响，并突出了玻色子与配对项作为探针的工程有趣的模型和量子相变的权力。
2022-11-21 cond-mat.quant-gas
Quantum glass of interacting bosons with off-diagonal disorder
本文研究了具有高斯分布随机隧穿振幅的玻色-哈伯德模型描述的无序相互作用玻色子。结果表明，非对角无序诱导了一个类似自旋玻璃的基态，其特征是玻色子的随机冻结量子力学U（1）相。为了获得临界性，我们采用了“$n$ -副本技巧”，如在自旋玻璃理论，和Trotter-Suzuki方法分解的统计密度算子，随着数值计算。无序，量子和热波动之间的相互作用导致相图表现出玻色子的玻璃态，这是作为模型参数的函数进行研究。所考虑的系统可能与光格玻色子的量子模拟器有关，其中可以以受控的方式引入随机性。后者是由一个命题的实验实现系统的问题。
2018-03-21 cond-mat.quant-gas
Pair-correlation properties and momentum distribution of finite number of interacting trapped bosons in three dimension
利用关联多体方法研究了三维弱相互作用囚禁玻色气体的基态对关联性质。范德华相互作用势和外部捕获势的使用显示了真实的特征。我们还测试了形状无关近似在计算关联性质中的有效性。
2010-08-26 cond-mat.quant-gas
Cavity-induced spin-orbit coupling in an interacting bosonic wire
本文从理论上研究了与光腔场耦合的超冷相互作用玻色子原子。利用腔模和横向行波泵浦光通过拉曼跃迁诱导自旋-轨道耦合，这种跃迁在原子波函数上留下了空间相关的相位。绝热消除腔场导致原子自由度的有效哈密顿量，具有自洽条件。通过对空间维的离散化，我们将自旋-轨道耦合玻色线映射为磁场中的玻色阶梯。利用数值密度矩阵重整化群方法，我们证明了在连续极限下，对于目前实验所能达到的参数，迈斯纳超流体的动力学稳定是可能的.
2019-04-09 cond-mat.quant-gas
Strongly interacting one-dimensional bosons in arbitrary-strength optical lattices: from Bose-Hubbard to sine-Gordon and beyond
我们分析相互作用的一维玻色子在连续，受周期性的正弦势的任意深度。晶格深度的变化将系统从深晶格的玻色-哈伯德极限，通过弱晶格的正弦-戈登制度，调整到完全不存在晶格。利用强相互作用玻色子与弱相互作用费米子之间的玻色-费米子映射，导出了晶格深度和化学势参数空间中的相图。这扩展了以前的知识紧束缚（玻色-哈伯德）的研究在一个新的方向，这是很重要的，因为晶格深度是一个容易调整的实验参数。其他几个结果（状态方程，能隙，在谐波陷阱配置文件）的推论，包含在这个相图中的物理。一般来说，不可压缩（间隙）和可压缩的阶段共存的陷阱，这对实验测量的影响。
2012-02-20 cond-mat.quant-gas
Infrared behavior in systems with a broken continuous symmetry: classical O(N) model vs interacting bosons
在具有自发破缺连续对称性的系统中，由于横向和纵向涨落之间的耦合，微扰环膨胀受到红外发散的困扰。其结果是纵向磁化率发散和自能成为奇异的低能量。我们研究的交叉从高能量的高斯制度，微扰理论仍然有效，低能量戈德斯通制度的特点是由发散的纵向磁化率。我们考虑了经典的线性O（$N$）模型和零温下的相互作用玻色子，使用了各种技术：微扰理论，流体动力学方法（即，波波夫理论）、大$N$极限和非微扰重整化群。我们强调的重要作用，金兹伯格动量尺度$p_G$以下的微扰方法打破。尽管（非相对论性）玻色子的作用量包含一阶时间导数项，但我们发现经典O（$N$）模型与零温下的相互作用玻色子在弱耦合极限上有着显著的相似性.
2011-04-05 cond-mat.quant-gas
Optimal scaling of persistent currents for interacting bosons on a ring
本文研究了紧环阱中超冷玻色原子与人工规范场相互作用时产生的持续电流。利用解析和数值方法，我们研究了持续电流振幅与环的大小的标度。在强相互作用的制度，我们发现一个幂律标度，在很好的协议与Luttinger液体理论的预测。通过探索所有的相互作用制度，我们发现，缩放是最佳的，即电流幅度降低较慢的系统大小，在中间的相互作用。
2015-04-23 cond-mat.quant-gas
Clock spectroscopy of interacting bosons in deep optical lattices
我们报道了在可忽略隧穿的深光晶格中与Yb原子相互作用的玻色子$^{174}$的高分辨光谱。我们准备莫特绝缘体阶段与单和双占领的孤立网站和探测的原子使用超窄的“时钟”过渡。单占据位置的原子经历长寿命的拉比振荡。双占据位的原子受到原子间相互作用的强烈影响，我们测量了它们的非弹性衰变率和能量位移。我们推断从这些测量所有相关的碰撞参数涉及两个时钟状态，特别是内部和状态间的散射长度。
2017-11-22 cond-mat.quant-gas
Equilibration Dynamics of Strongly Interacting Bosons in 2D Lattices with Disorder
受最近的光晶格实验的启发[J. - y. Choi等人，Science 352，1547（2016）]，我们研究了在二维无序存在下强相互作用玻色子的动力学。我们表明，Gutzwiller平均场论（GMFT）捕获的主要实验观察，这是无序和相互作用之间的竞争的结果。我们的研究结果突出了区分玻璃态动力学的困难，这可以被捕获的GMFT，和多体局域化，这不能被捕获的GMFT，并表明需要进一步的实验研究这个系统。
2017-08-17 cond-mat.quant-gas
Matter-wave scattering from strongly interacting bosons in an optical lattice
本文研究了光晶格中玻色子相互作用系统对物质波的散射，主要研究强相互作用区域。多体散射截面的解析表达式来自一个强耦合的扩展和站点去耦平均场近似，并比较数值得到的精确结果。在热力学极限，我们发现一个非零的非弹性截面整个莫特绝缘制度，作为玻色子-玻色子相互作用的函数二次衰减。
2015-05-12 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dynamics of interacting bosons: a compact review
Gross-Pitevskii和Bogoliubov理论在描述相互作用玻色子的大系统方面的成功导致了大量的努力来严格推导这些有效的理论。在这项工作中，我们将回顾现有的相关文献中的大玻色子系统的动力学。
2022-03-30 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Matter-wave scattering from interacting bosons in an optical lattice
本文研究了一维光晶格中相互作用玻色子对物质波的散射。我们推导出解析的非弹性截面的晶格中的原子相互作用的函数的公式，采用Bogoliubov的形式主义的小凝聚耗尽。发现弱相互作用的非弹性截面线性衰减，与粒子数、凝聚体损耗和系统尺寸无关。
2014-07-24 cond-mat.quant-gas quant-ph
Entanglement of two interacting bosons in a two dimensional isotropic harmonic trap
计算了二维各向同性谐振子阱中两相互作用玻色子之间的纠缠。相互作用势采用二维正则化赝势模型。通过将波函数解析地分解到单粒子基，我们给出了对纠缠与散射长度的关系。我们的结果是在较早的结果，使用准二维几何的协议。
2009-10-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
Inelastic Multiple Scattering of Interacting Bosons in Weak Random Potentials
本文发展了三维弱无序势场中相互作用玻色子的图解散射理论。我们展示了玻色子之间的碰撞能量转移如何诱导非弹性单粒子电流的热化，经过几次碰撞事件后，它在Gross-Pitaevskii模型所描述的弹性贡献中占主导地位。
2012-07-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas quant-ph
Describing systems of interacting fermions by boson models: exact mapping in arbitrary dimension and applications
我们开发了一种新的方法，使我们能够映射模型的相互作用费米子玻色子模型描述集体激发在任意维。这种映射在热力学连续时间限制下变得精确。玻色子模型既可以写成在涨落辅助场中的非相互作用玻色子模型的形式，也可以写成相互作用玻色子的超场理论的形式。我们展示了如何可以研究后者的版本使用微扰理论。使用开发的图表技术，我们比较了前两个订单的微扰理论与相应的结果为原始费米子模型，发现一个完美的协议。对于前一种表示，我们提出了一个可能适合于蒙特卡罗模拟的方案，并证明它是免费的费米子符号问题。我们详细讨论了玻色子表示的性质，并认为不应该有任何障碍，防止从一个有效的计算。
2010-09-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Quantum phase transitions in an interacting atom-molecule boson model
研究了玻色子原子和分子相互作用的量子相变模型。使用经典的分析，我们确定了一个阈值耦合线分离的分子相和混合相。通过对能隙、von Neumann纠缠熵和保真度的研究，我们证明了这条线与量子系统基态相图中的一条边界线相关联。
2010-07-06 cond-mat.quant-gas quant-ph
Emergent Fermi sea in a system of interacting bosons
理解相互作用产生新的多体涌现态的可能方式是凝聚态物理的核心问题。我们要问的是，费米海是否能在一个受接触相互作用影响的玻色子系统中出现。基于精确对角化的研究和变分波函数，我们预测，这样的状态是可能发生时，系统的两个组件玻色子在两个维度，通过一个物种独立的接触相互作用，相互作用，暴露于一个合成的磁场的强度，对应于一个填充因子的单位。形成SU（2）单重态费米海的费米子是玻色子和量子化涡旋的束缚态，是最低朗道能级上玻色子之间相互排斥作用的结果。
2015-07-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Dynamical localization of interacting bosons in the few-body limit
量子被踢转子在非相互作用极限下具有动力学局域性。在相互作用的情况下，虽然平均场（Gross-Pitaevskii）近似显示了动力学局域化的破坏，它的命运仍然存在争议超越平均场。本文研究了少体极限下的Kicked Lieb-Liniger模型。我们表明，对于任何相互作用强度，两个踢相互作用玻色子总是动态本地化，在这个意义上说，系统的能量饱和在很长一段时间。然而，与非相互作用极限相反，玻色子的动量分布$Π(k)$不是指数局域的，而是衰减为$\mathcal C/k^4$，正如对相互作用量子粒子所预期的那样，Tan的接触$\mathcal C$在很长一段时间内保持有限。我们讨论了我们的结果将如何影响踢相互作用玻色子的实验研究。
2021-04-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas quant-ph
Cyclotron dynamics of interacting bosons in artificial magnetic fields
我们从理论上研究了人工磁场中相互作用玻色子的量子动力学，在最近的超冷原子实验中，量子回旋轨道运动已被观察到。通过精确的数值模拟和微扰分析，我们发现相互作用在回旋运动中引起阻尼。阻尼时间单调依赖于相互作用和隧穿强度，而它对磁通量的依赖性是非单调的。足够强的强相互作用将使玻色子动态地定域，抑制回旋运动。我们预测的阻尼可以解释为相互作用引起的回旋运动的量子退相干。
2014-06-24 cond-mat.quant-gas quant-ph
Fractional charge pumping of interacting bosons in one-dimensional superlattice
受一维超晶格中整数量子化电荷泵的实验实现的启发~[Nat. Phys. 12，350（2016）; Nat. Phys. 12，296（2016）]，我们推广并提出了相互作用玻色子系统中分数电荷的绝热泵。这是通过动态扫描一类一维相互作用系统中的调制势来实现的。作为具体的例子，我们显示了在某些分数占据填充的相互作用玻色子的电荷泵。我们发现，对于一个给定的基态，在一个完整的电位周期的电荷泵量子化的分数值相关的相应的陈数，其特征在于每个站点的电荷极化的运动。此外，两个基态的电荷极化之间的差异被量子化为一个本征常数，揭示了准粒子的分数元电荷。
2016-12-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Mobile impurities interacting with a few one-dimensional lattice bosons
本文报道了一个和两个玻色子杂质在小的一维光晶格中的基态性质的综合研究。我们用双组分玻色-哈伯德模型对系统进行建模，并用精确对角化（ED）方法数值求解。我们报告的结合能的一个和两个杂质的超流体（SF）的莫特绝缘体（MI）过渡，并确认形成的两个身体的排斥相互作用引起的杂质的束缚态。特别是，我们发现，绝缘体浴诱导紧密结合的双杂质二聚体，而超流浴诱导浅束缚态。
2023-02-03 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dynamical response of ultracold interacting fermion-boson mixtures
我们分析了强玻色子-费米子耦合下超冷二元混合气体的动力学响应。将这个问题映射到金属/半导体电子自由度对电磁扰动的光学响应问题上，我们用图解法和量子蒙特卡罗模拟计算了强玻色-费米子耦合非微扰区相应的动态线性响应磁化率。我们评估的布拉格光谱函数以及光学电导率，并找到一个赝隙，它形成在一定的参数制度。
2014-09-05 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Emergence of glass-like dynamics for dissipative and strongly interacting bosons
研究了耗散环境作用下光晶格势场中强相互作用玻色量子气体的动力学行为。我们表明，耗散过程和哈密顿演化之间的相互作用导致了非常规的动力学行为的本地数波动。特别是，我们显示，无论是分析和数值，出现在配置空间中的异常扩散演化在短时间内，在很长的时间，一个非常规的动力学为主的罕见事件。这种罕见的事件在无序和受抑的系统中很常见，在这里是由于强相互作用。这种复杂的两阶段动力学揭示了强相互作用气体的能级结构信息。
2013-11-12 cond-mat.quant-gas quant-ph
Phase transition of interacting disordered bosons in one dimension
相互作用的玻色子一般形成超流态。在无序的存在下，它可以转化为可压缩的玻色玻璃态。本文利用玻色化和重整化群技术研究了中等相互作用下一维体系的这种跃迁。我们推导了双回路标度方程，并讨论了相图。我们发现，在过渡的关联函数的特点是在一个有限的区域内的不动点周围的泛指数。
2012-07-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Strongly interacting bosons in multi-chromatic potentials supporting mobility edges: localization, quasi-condensation and expansion dynamics
我们提供了一个帐户的静态和动态特性的硬核玻色子在一维晶格受到多色准周期的潜力，单粒子谱的迁移率边缘。我们使用从强相互作用玻色子到弱相互作用费米子的映射，并提供了硬核玻色子在平衡态和非平衡态的精确数值结果。在平衡状态下，我们发现该系统的行为就像一个准凝聚体（绝缘体）取决于是否费米表面相应的费米系统位于光谱区域的单粒子状态是离域（本地化）。我们还研究了初始囚禁玻色子的非平衡膨胀动力学，并证明了部分局域化的程度取决于单粒子谱。
2012-11-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Multi-particle Wannier states and Thouless pumping of interacting bosons
物理学中拓扑效应的研究是一个热点领域，直到最近研究人员才能够解决相互作用量子系统的拓扑性质的重要问题。但如何描述多粒子效应和相互作用效应仍然是一个巨大的挑战。在这里，我们引入多粒子Wannier态的相互作用系统的共同平移对称性。我们揭示了多粒子Wannier态的移动与多粒子陈数的关系，并研究了相互作用Rice-Mele模型中两玻色子的无粒子抽运。除了两个玻色子作为一个整体单向移动的束缚态无源泵浦外，我们还发现了两个玻色子单向移动的拓扑共振隧穿，一个接一个，条件是相邻阱势偏置与相互作用能相匹配。我们的工作创造了一个新的范例，多粒子拓扑效应，并奠定了基石，检测相互作用的拓扑状态。
2017-03-22 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
The Excitation Spectrum for Weakly Interacting Bosons
研究了具有弱长程排斥作用的玻色气体的低能激发谱。特别地，我们证明了小动量线性色散关系的元激发的Bogoliubov谱在平均场极限下是精确的。
2010-09-17 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Asymptotic expansion of low-energy excitations for weakly interacting bosons
我们考虑一类相互作用中的平均场标度机制的$N$玻色子系统，包括排斥库仑势。我们导出了低能本征态和相应能量的渐近展开式，它提供了对Bogoliubov理论在$1/N$中任意阶的修正。
2022-03-28 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Mechanism of Tunneling in Interacting Open Ultracold Few-Boson Systems
通过数值求解含时少玻色子薛定谔方程，研究了开放的超冷少玻色子系统的隧穿动力学机制。从一个弱排斥，最初相干的两玻色子系统，我们证明了衰变动力学纳入碎裂。隧道态的波函数表现出明显的动力学稳定的模式，我们解释的分析模型。通过研究更多的玻色子和更强的相互作用，我们得出结论，隧穿衰变不是一个相干过程，并表现出丰富的现象取决于粒子之间的相互作用。
2010-05-01 cond-mat.other cond-mat.quant-gas quant-ph
Topological transitions of interacting bosons in one-dimensional bi-chromatic optical lattices
一维双色晶格中的超冷原子构成了研究拓扑绝缘体的一个令人惊讶的简单系统。我们表明，拓扑相变构成的玻色子在一维双色晶格的一般功能，这些转变可能会发生作为超晶格强度的函数，由于站点间的相互作用。此外，我们还讨论了准周期晶格中无公度密度波位相的拓扑性质。
2014-03-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
The excitation spectrum for weakly interacting bosons in a trap
本文研究了束缚在陷阱中的玻色气体在弱长程排斥作用下的低能激发谱。特别是，我们证明了频谱可以描述的一个有效的单粒子运营商的本征值，预测的Bogoliubov近似。
2012-05-23 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Models of interacting bosons with exact ground states: a unified approach
本文提出一种统一方法，构造一类无阻挫相互作用玻色子哈密顿量，其精确基态由经典晶格气体权重决定，涵盖多种已知可解模型及新奇的量子基态。
2025-02-15 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
