Quantum stochastic behaviour in cold Fermi gases: Phonon propagation
研究了可调谐冷费米气体中量子涨落对声子传播的影响。我们表明,这些波动可以被解释为诱导一个随机的(声学)时空。由这种随机行为引起的飞行时间的变化在BEC和BCS制度之间的过渡区域中可能是显着的。
2015-02-03 cond-mat.quant-gas
A New Non-Abelian Topological Phase of Cold Fermi Gases in Anisotropic and Spin-Dependent Optical Lattices
为了实现冷费米气体的非阿贝尔s波拓扑超流,通常需要一个大于超流对隙的塞曼磁场。在本文中,我们发现,使用各向异性和自旋相关的光晶格(ASDOL)来捕获气体,出现了一个新的非阿贝尔TS相,而不是各向同性和自旋无关的光晶格。这种新的非阿贝尔TS的一个特点是塞曼磁场可以小于超流对隙。通过对能隙方程的自洽求解,并考虑到对正常态的竞争和相分离,该新相也是稳定的。ASDOL为TS的实现提供了一条方便的途径。我们还研究了边缘态和谐波陷阱势的影响。
2012-06-26 cond-mat.quant-gas
Anisotropic pair-superfluidity of trapped two-component Bose gases
本文从理论上研究了光晶格中具有负相互作用的双组分超冷气体的对超流相。应用玻色子动力学平均场论,建立了零温和有限温下填充$n=1$的相图,证实了两种物质非对称跳跃时对超流的稳定性.虽然对超流被发现是强大的谐波陷阱的存在下,我们观察到,它已经被破坏的两个物种的一个小的人口不平衡。
2012-03-19 cond-mat.quant-gas
Probing anisotropic superfluidity of rashbons in atomic Fermi gases
受实现具有非阿贝尔规范场的$^{40}$ K原子费米气体的前景的启发,我们从理论上研究了存在Rashba自旋轨道耦合的强相互作用费米气体。由于自旋轨道相互作用提升了双重自旋简并度,出现了混合单线态和三线态配对的束缚对(称为rashbons),导致了各向异性超流体。我们发现,这种各向异性的超流性,可以通过测量的动量分布和单粒子光谱函数的$^{40}$ K云附近的一个费什巴赫共振被困的原子。
2011-05-12 cond-mat.quant-gas
Ultra-cold Fermi gases with resonant dipole-dipole interaction
用标准平均场论研究了共振偶极费米气体中的超流相。与各向同性相互作用下费米气体从玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)到Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)超流的过渡不同,共振偶极相互作用导致紧束缚费米分子在共振两侧出现两个完全不同的BEC相,它们具有两个具有明显内部对称性的序参量.我们指出,在共振附近,两个竞争相可以共存,和一个新兴的相对相位之间的两个序参量自发地打破了时间反演对称性,这可以观察到的动量分辨射频光谱。
2012-08-02 cond-mat.quant-gas
Matter wave interference of dilute Bose gases in the critical regime
超冷原子气体为研究相变的普适临界行为提供了新的契机。从理论上研究了临界区超冷玻色气体的物质波干涉。我们证明了动量分布的干涉可以用来提取玻色气体中的相关性。发现了干涉可见度和相关长度之间的简单关系,并用于解释关于稀玻色气体临界行为的开创性实验[Science { \bf 315},1556(2007)]。该理论为用物质波干涉的方法在实验上研究各种类型的超冷原子气体铺平了道路。
2017-03-08 cond-mat.quant-gas
Tuning Feshbach resonance in cold atomic gases with inter-channel coupling
研究表明,通过通道间耦合,可以对不同散射通道中的原子态进行修饰,从而调谐冷原子气体中费什巴赫共振的基本性质。通过耦合钟态流形中的超精细态,这种方案可以很容易地在类碱土原子的轨道费什巴赫共振中实现。以$^{173}$ Yb原子为例,我们发现共振位置和两体束缚态能量都敏感地依赖于通道间耦合强度,通道间耦合强度为调节原子间相互作用提供了控制参数.我们还展示了修饰费什巴赫共振对多体过程的巨大影响,如极化子到分子跃迁和BCS-BEC交叉。
2017-11-06 cond-mat.quant-gas
Phase diagrams of polarized ultra-cold gases on attractive-U Hubbard ladders
本文研究了零温下双组分费米气体在单、二、三腿吸引U型Hubbard阶梯上的准一维模型。我们构造了双组分自旋极化气体的巨正则相图。我们发现,吸引-U哈伯德模型的相图结构的两个和三个腿梯显着不同的结构的相图的单链。我们认为,单链模型是一个特殊的情况下,多链梯显示定性特征的一维到三维的交叉,在实验中观察到的被困超冷气体。
2018-10-14 cond-mat.quant-gas
Condensate fraction of cold gases in non-uniform external potential
精确计算不具有连续对称性的多维非均匀相互作用玻色系统中的凝聚分数是一个困难的计算问题。我们已经开发了一个迭代程序,允许计算凝聚分数以及相应的本征函数的单体密度矩阵。我们成功地验证了这一过程中的扩散蒙特卡罗模拟的玻色气体在光晶格在零温度。我们还讨论了在冷玻色系统中检验相干性的不同判据之间的关系,如超流态、凝聚态和零动量态粒子的分数。
2011-02-17 cond-mat.quant-gas
Quantum information entropies of ultra-cold atomic gases in a harmonic trap
计算了绝对零度下弱相互作用囚禁原子玻色-爱因斯坦凝聚体和自旋极化囚禁原子费米气体的位置和动量空间信息熵。发现含$N$原子的量子系统的位置和动量空间信息熵之和具有普适形式$ S_t^{(D)} = N(a D - b \ln N) $,其中相互作用玻色子系统为$a \simeq 2.332$和$b = 2$,理想费米子系统为$a \simeq 1.982$和$b = 1$.这些结果服从Beckner,Bialynicki-Birula和Myceilski给出的熵不确定关系。
2011-10-24 cond-mat.quant-gas
Quantum Hall effects in fast rotating Fermi gases with anisotropic dipolar interaction
我们研究了量子霍尔体系中快速旋转的准二维偶极费米气体。通过调整偶极矩相对于z轴的方向,偶极-偶极相互作用在$x$ - $y$平面中变为各向异性。对于一个软的限制势,我们发现,当我们倾斜的偶极矩的角度,该系统从一个$ν= 1/3$ Laughlin状态与偶极子沿z轴极化的一系列基态特征在于不同的平均总角动量,最后到一个各向异性的整数量子霍尔态。在从分数态到整数态的转变过程中,我们发现系统的密度分布呈现出类晶体结构。我们映射出的基态作为倾斜角和禁闭势的函数,揭示了竞争的各向同性禁闭势和偶极-偶极相互作用的各向同性和各向异性组件。
2011-04-01 cond-mat.quant-gas
Tunable anisotropic magnetism in trapped two-component Bose gases
我们从理论上讨论了光晶格中均匀玻色-玻色混合物和囚禁玻色-玻色混合物在零温和有限温下的磁有序性。利用玻色动力学平均场论,得到了三维立方晶格中均匀双组分Bose-哈伯德模型的相图,该模型除了Mott态和超流态外,还具有XY-铁磁和反铁磁竞争磁序.我们表明,这些磁相也坚持在谐波陷阱的存在下。
2011-05-24 cond-mat.quant-gas
Spin Transport in Cold Fermi gases: A Pseudogap Interpretation of Spin Diffusion Experiments at Unitarity
我们解决最近的自旋输运实验在超冷酉费米气体。我们提供了一个理论上的理解如何在低$T$的自旋扩散率的测量温度依赖性可以不同意的费米液体(FL)的预期行为,而自旋磁化率(以下的实验协议)是一致的费米液体图片。我们表明,提取$χ_s$的实验协议是基于FL假设;放松这导致一致性内(但不是证明)的伪间隙为基础的方法。我们的transport计算产生洞察力的测量强抑制的自旋扩散常数在较低的$T$。
2011-02-04 cond-mat.quant-gas
Anderson Localization of cold atomic gases with effective spin-orbit interaction in a quasiperiodic optical lattice
从理论上研究了一维准周期势场中自旋-轨道耦合自旋1/2粒子的局域化性质,并利用囚禁在准周期光晶格势场中的冷原子和激光场实现了这一实验.给出了无序强度参数空间的相图和自旋轨道耦合参数空间的相图。通过原子波函数的多重分形分析和扩散动力学的数值模拟验证了相图。我们发现自旋轨道耦合可以导致光谱混合(扩展态和局域态共存)和迁移率边的出现。
2013-02-22 cond-mat.quant-gas
The Zel'dovich effect in harmonically trapped, ultra-cold quantum gases
本文研究了超冷、谐波囚禁量子气体中的泽尔多维奇效应。我们认为,目前可用的冷原子研究的实验技术提供了一个令人兴奋的机会,直接观察Zel'dovich效应,而没有传统的凝聚态物质和核物理研究所带来的困难。我们还证明了一个有趣的标度对称性的水平rearragements,迄今已被忽视。
2011-07-12 cond-mat.quant-gas nucl-th
Anisotropic Ginzburg-Landau and Lawrence-Doniach Models for Layered Ultracold Fermi Gases
研究了描述光晶格中层状超流超冷费米气体的各向异性Ginzburg-Landau模型和Lawrence-Doniach模型。我们推导出各向异性的金斯堡-朗道和质量张量的系数作为各向异性,填充和相互作用的函数,表明在酉极限附近的有效各向异性的群众显着减少。示出的各向异性参数变化在现实的设置在很宽的范围内的值。我们还推导了Lawrence-Doniach模型-通常用于描述层状超导体中的2D-3D维度交叉-对于层状超冷费米气体,获得层间约瑟夫森耦合和金兹伯格-朗道质量之间的关系。通过与Ginzburg-Landau描述的比较,我们发现Lawrence-Doniach模型的有效性区域在幺正极限附近。
2013-06-02 cond-mat.quant-gas
Spin evolution of cold atomic gases in SU(2)$\otimes $U(1) fields
本文研究了自旋-轨道耦合冷原子气体在只影响原子轨道运动的人工规范磁场中的响应函数和自旋演化。我们证明,各种制度的自旋轨道耦合强度,磁场,和无序可以在一个单一的方法的基础上表示的原子运动的辅助集体经典轨迹。我们的方法允许一个统一的描述费米子和玻色子气体。
2016-04-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
Analytical limits for cold atom Bose gases with tunable interactions
本文利用与正常密度和反常密度有关的辅助场的非微扰形式,讨论了稀玻色气体的平衡性质。我们分析表明,在零温度下的弱相互作用粒子的稀玻色气体,领先的辅助场(LOAF)近似导致众所周知的分析结果。接近临界点的LOAF预测是相同的,在大N近似下使用有效场论。我们还报告了分析近似的LOAF结果的么正性限制,这与我们的数值结果相比,毫不逊色。LOAF预言玻色气体在幺正性极限下的状态方程是E /(p V)= 1,而不像费米气体在E /(p V)= 3/2的情况。
2011-07-19 cond-mat.quant-gas
Shape dependence and anisotropic finite-size scaling of the phase coherence of three-dimensional Bose-Einstein condensed gases
我们研究了玻色凝聚粒子系统的平衡态相相干性质,着重于它们的形状依赖性和有限尺寸标度(FSS)。我们考虑三维(3D)均匀系统被限制在各向异性的L × L × L_a盒,低于BEC转变温度$T_c$。我们发现,在大的$L$极限下,当λ= L_a/L^2保持不变时,对于任何$T<T_c$,相位关联都能产生特殊的各向异性FSS。这一现象可以用三维自旋波(SW)理论来描述。通过对三维Bose-哈伯德模型在BEC相中的量子蒙特卡罗模拟,证实了它的普适性.对于λ>>1的超细长BEC系统,其相干长度为\sim A_t ρ_s/T,其中A_t为横截面积,ρ_s为超流密度。
2016-06-02 cond-mat.quant-gas
Angular Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov superfluid due to self-one-dimensionalization in imbalanced cold fermion gases
本文研究了布居不平衡费米子气体中旋转对称性自发破缺的有角Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)态。基于Bogoliubov-de Gennes(BdG)方程,研究了T=0附近的超流气体。我们发现,角向FFLO态在环形阱中是稳定的,而在谐波阱中不是。基于超流气体的自一维化,讨论了角向FFLO态的形成机制。
2009-12-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Spectroscopy for cold atom gases in periodically phase-modulated optical lattices
讨论了冷原子气体对光晶格小周期相位调制的响应。对于玻色子气体,在线性响应理论中,能量吸收率由电流关联函数的虚部给出。对于强晶格势中的费米子气体,同样的关联函数可以通过产生率双占有率来探测。因此,相位调制给出了对作为调制频率的函数的系统的电导率的直接访问。我们给出了一个应用的例子中的情况下,一维玻色子在零温度和讨论之间的联系的相位和振幅调制。
2011-05-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Dark solitons dynamics and snake instability in superfluid Fermi gases trapped by an anisotropic harmonic potential
在序参量方程的框架下,研究了各向异性费米气体中暗孤子的产生、动力学和稳定性。我们计算了暗孤子在陷阱中的振荡周期,并发现与基于Bogoliubov-de Gennes方程的结果很好的一致。通过研究初始偏心暗孤子在幺正极限下各种紧横向约束下的稳定性,不仅给出了动力学稳定性的判据,而且发现孤子以及孤子与涡旋环的混合体可以用不同的振荡周期来表征。最近实验的参数不符合稳定性标准[Nature { \bf 499},426(2013)]。因此,而不是一个非常缓慢的振荡实验观察到的,我们发现,所产生的暗孤子经历了横向蛇不稳定性与崩溃成涡环,它传播的类似孤子的方式与近两倍大的周期。
2013-09-28 cond-mat.quant-gas
Exotic many-body physics with large-spin Fermi gases
具有大超精细自旋的量子简并冷费米气体的实验实现为奇异多体物理开辟了新的机会。
2011-03-10 cond-mat.quant-gas
Hydrodynamic collective modes for cold trapped gases
我们认为,集体振荡频率的冷被困气体可以用来测试预测量子多体物理。我们的动机在于严格的实验测试的理论计算和可能的改进测量的粒子数,化学势或温度。本文计算了流体力学极限下相互作用、维数和热涨落对稀玻色气体集体模的影响。基本的状态方程由非微扰泛函重整化群或李-杨理论提供。振荡频率的频谱可以通过响应技术来测量。我们的研究结果被推广到玻色子或费米子量子气体的任意状态方程中的两个流体动力学制度。对于任意给定的状态方程P(μ,T)和正常流体密度n_n(μ,T),发现$d$维各向同性势的集体振荡频率是常微分算子的本征值。提出了一种数值求解方法,并讨论了零温极限。对于谐波陷阱和某些特殊形式的状态方程,给出了精确的结果。我们还提出了一个唯象处理耗散效应,并讨论了可能性,激发不同的本征模单独。
2011-11-21 cond-mat.quant-gas
Diffusion of cold atomic gases in the presence of an optical speckle potential
本文研究了随机光学散斑势作用下冷费米气体的扩散。讨论了初始原子云在空间和时间上的演化。分析和数值计算结果在不同的制度。玻色-爱因斯坦凝聚体的扩散也作了简要的讨论,并指出与费米气体的情况相似。
2010-04-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas
Vortices in low-density neutron matter and cold Fermi gases
冷气体实验可以调整,以实现强相互作用的制度,如在中子星的地壳中发现的低密度中子物质。我们报告了$T$ =0的扩散蒙特卡罗结果(i)在圆柱形容器中自旋为1/2的短程相互作用费米子和低密度中子物质的基态,以及(ii)这些系统在涡线激发下的性质.我们计算了冷原子和低密度中子物质在体系统中的状态方程,并将其与圆柱形容器中的结果进行了对比。我们计算的涡旋线激发能不同的相互作用强度,我们发现冷气体和中子物质的密度很低之间的协议。我们还计算了密度分布,这使我们能够确定在涡核的密度耗尽,这强烈地依赖于冷原子气体中的短程相互作用,但它是$\approx$ 25%的中子物质在这项工作中研究的密度制度。我们的结果可以用来约束中子物质的性质,通过使用冷费米气体实验的测量。
2019-07-30 cond-mat.quant-gas nucl-th
Topics in the Mathematical Physics of Cold Bose Gases
在2013年6月在华沙第五统计物理学院发表的关于冷稀玻色气体理论中选定主题的六个讲座的笔记中,讨论了以下主题:1)BEC的概念; 2)具有短程相互作用的稀玻色气体的基态能量; 3)Gross-Pitaevskii理论和囚禁气体中的BEC; 4)旋转陷阱和量子化涡旋中的玻色气体; 5)快速旋转产生的最低朗道能级中的强关联相。
2014-02-14 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Effects of classical stochastic webs on the quantum dynamics of cold atomic gases in a moving optical lattice
我们介绍并研究了一个系统,使用时间共振诱导的相空间路径之间的原子玻色-爱因斯坦凝聚体和一个移动的光晶格潜力创建强耦合。我们表明,这些路径线程的经典和量子相空间的原子云,即使在光晶格潜力是任意弱。通过改变光晶格的振幅和周期,可以控制形成网状图案的路径的拓扑结构。反过来,该控制可用于将BEC的质心动能增加和限制到预定值。令人惊讶的是,原子-晶格相互作用的强度和由此产生的BEC加热的质心运动是增强的排斥原子间的相互作用。
2017-09-27 cond-mat.quant-gas
Dipolar confinement-induced resonances of ultracold gases in waveguides
我们发展了一个非微扰的理论框架来处理准一维几何中具有一般各向异性相互作用的碰撞。我们的方法避免了赝势理论的限制,允许精确地包括长程各向异性相互作用。通过分析谐波波导中的超冷偶极碰撞,我们预测了偶极约束诱导共振(DCIR),这些共振归因于不同的角动量状态。解析推导的共振条件详细揭示了限制与偶极-偶极相互作用的各向异性性质的相互作用。结果与从头算数值计算结果吻合良好,证实了所提出的方法的鲁棒性。DCIR位置的精确知识可以为实验实现例如有效一维偶极气体中的Tonks-Girardeau-like或super-Tonks-Girardeau-like相铺平道路。
2013-05-07 cond-mat.quant-gas
Anisotropic acoustics in dipolar Fermi gases
我们考虑平面波模式的超冷,但不是量子简并,偶极费米气体的流体动力学限制。纵波在声速和它们的阻尼方面呈现各向异性,并且在它们的流速方面经历小的波动效应。两种不同类型的剪切波出现,一个“熟悉”的,另一个是伴随着非平凡的密度和温度调制。我们提出这些剪切模式作为一种实验手段来测量粘度系数,包括它们的各向异性。
2022-12-24 cond-mat.quant-gas physics.flu-dyn
Andreev-Bashkin effect in superfluid cold gases mixture
我们研究了两种超流体的混合物与密度-密度和电流-电流(Andreev-Bashkin)种间相互作用。Andreev-Bashkin耦合在两种超流体之间产生了无耗散的阻力(或夹带)。在量子流体力学近似下,我们研究了声速,磁化率和静态结构因子之间的关系,在一个通用的模型中,密度和自旋动力学解耦。由于平移不变性,密度通道不会感受到阻力。相反,自旋通道不满足通常的Bijl-Feynman关系,因为f-和规则没有被自旋声子耗尽。在微扰理论中分析了一维玻色混合物及其Luttinger液体描述的非常相同的效果。利用扩散量子蒙特卡罗模拟的偶极气体系统的双层配置,我们证实了一般的结果。考虑到测量逆流不稳定性的最新进展,我们还研究了卷吸对具有非零相对速度的超流混合物的动力学稳定性的影响。
2018-01-22 cond-mat.quant-gas
Scanning electron microscopy of cold gases
超冷量子气体为研究相互作用的多体量子系统提供了独特的可能性。探测和操纵这样的系统与不断增加的控制程度需要新的实验技术。扫描电子显微镜是一种高分辨率的技术,可用于原位成像、光晶格中的单点寻址和精密密度工程。在这里,我们回顾了最近的进展和取得的成就,这种技术和讨论未来的前景。
2015-04-01 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
A general T-matrix approach applied to two-body and three-body problems in cold atomic gases
提出了一种系统的T矩阵方法来求解超冷原子气体中s波接触相互作用的少体问题。这个问题通常被简化为一个矩阵方程,由一组正交的分子状态展开,描述相互作用粒子对的外部质心运动;而每个矩阵元素通过内部相对运动的适当重整化保证是有限的。这种方法能够将各种散射问题和相关物理量的计算纳入一个单一的框架中,并且还提供了一种物理上透明的方式来理解共振散射的机制。对于应用,我们研究了两体有效散射在2D-3D混合维,其中的共振位置和宽度确定具有高精度,从只有几个矩阵元素。我们还研究了三个费米子在(旋转)谐波陷阱,奇异的散射性质的质量比和角动量的T矩阵的框架中唯一确定。
2012-01-25 cond-mat.quant-gas
Cooling through quantum criticality and many-body effects in condensed matter and cold gases
本文从实验和理论两个方面综述了近年来在凝聚态物理和冷气体领域中新的冷却技术的发展。其主要思想是利用待冷却系统的不同多体相互作用,这可以是一些冷却阶段或感兴趣的材料本身,就像在冷气体中的情况一样。对于凝聚态系统,我们讨论了磁冷却计划的基础上作为一个附近的量子相变的结果,并考虑几何挫折的影响。对于超冷气体,我们回顾了多体冷却技术,如自旋梯度和Pomeranchuk冷却,这可以应用在存在的光晶格。我们比较这些新技术的冷却性能与传统的方法,并讨论国家的最先进的应用。
2016-01-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Pairing correlations of cold fermionic gases at overflow from a narrow to a wide harmonic trap
在Hartree-Fock-Bogoliubov理论的框架下,我们研究了超流费米系统从小容器到大容器时的行为。由于实验技术的最新进展,这种系统现在可以实现。它将允许更好地理解在溢出和一般在快速变化的外部电位的配对属性。
2014-11-05 cond-mat.quant-gas nucl-th
Effects of Interactions and Temperature in Disordered Ultra-Cold Bose Gases
我们模拟了准一维无公度光晶格中的超冷相互作用玻色子。在紧束缚极限下,这些晶格具有伪随机的在位能,因此可能导致安德森局域化。我们探讨的参数制度,导致安德森局域化和调查的排斥相互作用,谐波禁闭和有限温度的作用。我们发现相互作用可以掩盖安德森局域化的指数局域化特性,从而阻碍了直接观察这种现象时,相互作用的存在。
2011-01-27 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dipolar Fermi gases in anisotropic traps
量子简并费米气体通过各向异性和长程偶极-偶极相互作用的研究是冷原子研究中一个令人兴奋和快速发展的分支。最近的实验进展捕获,冷却和控制极性分子与大电偶极矩,因此,激励了许多理论上的努力。在最近的一封信中,我们简要地讨论了应用变分含时Hartree-Fock方法,从理论上研究了柱对称谐波陷阱中这样一个系统的静态和动态性质。我们集中在流体动力学制度,碰撞确保局部平衡。在这里,我们提出了一个详细的理论,扩展到包括一般情况下的谐波陷阱的几何形状没有任何对称性。在推导出气体的运动方程后,我们探索了它们的静态解,以研究诸如实空间和动量空间中的纵横比以及稳定性图等关键特性。我们发现,尽管缺乏对称性的陷阱,动量分布保持圆柱对称。运动方程,然后用来研究低洼的流体动力学激励,其中,除了四极和双极模式,也径向四极模式进行了研究。此外,我们研究了飞行时间动力学,因为它是量子气体的重要诊断工具。我们发现实空间的纵横比在膨胀过程中是颠倒的,而在动量空间中的纵横比是渐近一致的。此外,偶极-偶极相互作用的各向异性特征进行了详细讨论。这些结果可能是特别有用的强偶极异质极性分子深入量子简并制度的未来调查。
2011-09-08 cond-mat.quant-gas
Hydrodynamics of cold atomic gases in the limit of weak nonlinearity, dispersion and dissipation
近年来,冷原子气体相互作用动力学的研究已成为实验和理论研究的热点。冷原子系统通常表现出流体动力学行为,并支持非线性色散波的传播。虽然这种传播依赖于系统的许多细节,但可以在弱非线性、色散和耗散(WNDD)的相当普遍的极限中获得很大的洞察力。在这个极限下,我们使用约化微扰方法将一些与冷原子相关的流体动力学模型映射到众所周知的手征一维方程,如KdV,Burgers,KdV-Burgers和Benjamin-Ono方程。这些方程已在文献中进行了深入的研究。映射给了我们一个简单的方法来估计原始流体动力学方程,并研究非线性,耗散和色散之间的相互作用,这是非线性流体动力学的标志。
2012-05-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Eightfold way to dark states in SU(3) cold gases with two-body losses
本文研究了一维SU(3)对称冷原子系统在两体损耗作用下的量子动力学。我们利用SU(3)的表示理论,即所谓的八重方法,作为一种方案来组织广义Dicke态的耗散动力学的暗态,并显示它们是如何动态接近的,无论是在弱相互作用和强相互作用和耗散制度。我们的研究结果是相关的广泛的类碱土(类)气体的实验,铺平了道路的耗散制备和开发的广义Dicke状态。
2022-05-31 cond-mat.quant-gas quant-ph
Microscopic description of anisotropic low-density dipolar Bose gases in two dimensions
本文提出并讨论了低密度二维各向异性均匀玻色偶极子气体的零能两体基态和多体静态性质的微观描述。通过改变相对于平面的极化角,我们研究的各向异性的影响,目前在偶极-偶极相互作用,对每个粒子的能量,比较平均场预测的结果。我们限制的相互作用总是排斥的制度的分析,虽然排斥的强度取决于相对于极化场的取向。我们提出了一系列的扩展的零能量两体问题的解决方案,使我们能够找到相互作用的散射长度,并建立一个合适的Jastrow因子,我们使用作为一个试验波函数的变分和扩散蒙特卡罗模拟的无限系统。我们发现,各向异性有几乎可以忽略不计的影响基态的多体系统在普遍制度的散射长度支配的系统的物理性质。我们还表明,缩放的气体参数持续在偶极的情况下,其他各向同性的相互作用具有相同的散射长度产生不同的预测值。
2011-05-30 cond-mat.quant-gas
Physics of Cold Atomic Fermi Gases
我们考虑一个封闭在陷阱中的冷的两组分原子费米气体。我们将状态之间的厄米耦合(我们假设它们是具有不同自旋的状态)与具有这些不同自旋的原子的库珀配对结合起来。这为研究涉及拉曼耦合的各种现象之间的相互作用开辟了新的前景(例如,原子激光器,暗态极化激元)和由粒子的库珀配对引起的效应(例如,超流性)。我们得到了物质波从振荡行为向放大行为转变的阈值。
2017-03-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
Sound propagation in striped supersolid cold gases at zero temperature
Pitaevskii BEC Center, CNR-INO and Dipartimento di Fisica, Università di Trento(特伦托大学物理系);CNR NANOTEC, Institute of Nanotechnology(意大利国家研究委员会纳米技术研究所);INFN, Sezione di Lecce(意大利国家核物理研究院莱切分部);Trento Institute for Fundamental Physics and Applications, INFN(特伦托基础物理与应用研究所)
研究零温度下条纹超流冷气体中声波传播,通过统一的流体动力学方法揭示两种平台在宏观层面的相似性,指出自旋-轨道耦合导致密度分量识别差异及电流方程新项,两种声波均展现各向异性与对称性破缺。
2026-04-02 cond-mat.quant-gas
Phases of one-dimensional SU(N) cold atomic Fermi gases --from molecular Luttinger liquids to topological phases
碱土金属和镱冷原子气体使得以非常可控的方式模拟SU(N)对称费米子系统成为可能。这种高对称性预计会引起各种各样的新现象,从分子Luttinger液体到(对称性保护的)拓扑相。我们回顾了一些可以在一维晶格中稳定的相。这种多组分费米气体的物理性质比标准的SU(2)情形更加丰富和奇异。当N > 2时,单能带模型的相图已经相当丰富,包括无公度填充物的分子Luttinger液体(在N粒子通道中具有主导的超流不稳定性),以及在公度填充物处出现的各种莫特绝缘相。特别注意的是额外的轨道自由度的情况下(这是可以通过考虑两个原子的状态,或通过把原子的p带水平实验)。我们介绍了两个微观模型,这是相关的这些情况下,并讨论其对称性和强耦合限制。更有趣的相图,包括,例如,对称性保护的拓扑相位,其特征在于非平凡的边缘状态。
2016-02-28 cond-mat.quant-gas
Recent developments in Quantum Monte-Carlo simulations with applications for cold gases
本文综述了蒙特卡罗方法在超冷气体研究中的最新进展。对于光晶格中的玻色子原子,我们讨论了路径积分蒙特卡罗模拟与蠕虫更新,并显示出良好的协议与冷原子实验。我们还回顾了最近在模拟具有长程相互作用的玻色子系统、无序玻色子、混合玻色子和自旋玻色子系统方面的进展。对于排斥费米子系统,半填充行列式方法是无符号的,但一般不存在无符号方法。本文综述了用图解蒙特卡罗方法研究费米极化子问题和哈伯德模型的进展,并指出了它与动力学平均场论的联系。我们结束审查与扩散蒙特卡罗的斯通纳问题在寒冷的气体。
2012-12-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.comp-ph
Rotating Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov state in cold Fermi gases
研究了旋转对环形阱中两组分费米超流气体的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)态的影响。我们在Bogoliubov-de Gennes方程的基础上研究了准一维区域中FFLO态的稳定性。我们发现,两个新的FFLO阶段,即,半量子涡旋态以及Fulde-Ferrell(FF)态和Larkin-Ovchinnikov(LO)态的中间态都是通过旋转而稳定的。FF态、LO态、中间态和半量子涡旋态的相图在T-P平面和T-h平面中示出。我们展示了这些状态的特性,如序参量,通量量子化,和本地极化。讨论了几个相关的工作,指出了冷费米气体的优点。
2011-11-15 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Cooperative effects in dense cold atomic gases including magnetic dipole interactions
本文理论研究兼具电、磁偶极相互作用的冷原子气体,分别用多体物理和开放系统方法分析量子简并与非简并情形,揭示自旋模型、光散射方向性及亚/超辐射与量子统计的关系。
2023-06-20 cond-mat.quant-gas quant-ph
A scanning gate microscope for cold atomic gases
我们提出了一种空间分辨冷原子气体中的输运的扫描探针显微镜技术,与半导体物理中的扫描门显微镜非常相似。量子点接触连接到两个原子水库的电导测量的存在下,紧聚焦的激光束作为一个本地的扰动,可以精确地定位在空间中。通过扫描它的位置并记录电导的后续变化,我们获得了通过量子点接触的高分辨率输运图。我们证明了一个空间分辨率相当于内的原子的横波功能的通道的程度,和低于10 nm的位置灵敏度。我们的测量结果与分析模型和从头算数值模拟一致,使我们能够确定一个制度的运输隧道占主导地位的热效应。我们的技术为冷原子气体的高分辨率观测和操纵开辟了新的前景。
2017-02-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Isothermal sweep theorems for ultra-cold quantum gases in a canonical ensemble
在导出了适用于正则系综混合态的等温Hellmann-Feynman定理(IHFT)后,利用该定理得到了强关联超冷量子气体的自由能、平均能和俘获能,以及熵、比热、压强和原子压缩性的等温磁场扫描定理.特别是,我们适用于两个组件的费米气体在弱相互作用的BCS和BEC限制的扫描定理,表明的接触参数的温度依赖性可以确定的熵或比热的变化相对于散射长度。我们还使用IHFT得到的维里定理的正则系综,并讨论其对量子气体的影响。
2011-02-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Hot Topics in Cold Gases
自1995年首次在实验上实现冷原子气体中的玻色-爱因斯坦凝聚以来,这一领域的活动激增。巧妙的实验使我们能够探测接近零温度的物质,并揭示量子力学赋予自然界的一些迷人效应。对于数学物理学家来说,从第一原理(即从基础的多体薛定谔方程开始)理解这些各种现象是一个挑战。这方面的最新进展主要是关于稀冷量子气体的平衡性质。我们将在这篇文章中解释一些结果,并描述理解这些现象所涉及的数学。内容包括正温度下的基态能量和自由能,粒子间相互作用对玻色-爱因斯坦凝聚临界温度的影响,以及快速旋转气体中超流和量子化涡旋的出现。
2009-08-25 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Quantum Hall Phases of Cold Bose Gases
在强磁场中,相互作用玻色子的冷原子气体在快速旋转和非谐陷阱中,理论上可以表现出类似于电子的分数量子霍尔效应。在这种情况下,由于旋转产生的科里奥利力模拟了带电粒子上的洛伦兹力,但人工规范场也可以通过将原子的内部结构耦合到光场来获得。本章讨论了数学方面的过渡到不同的强相关阶段时出现的模型哈密顿量的参数是不同的。
2022-09-28 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Ultra--cold gases and the detection of the Earth's rotation: Bogoliubov space and gravitomagnetism
本文分析了地球引力磁效应对玻色子气体的影响,在玻色子气体中相应的原子具有不为零的轨道角动量。关于这个系统的Bogoliubov空间的基态,我们推导出引力磁效应对压力和声速的影响。我们证明了对单个原子的影响是非常小的,但我们也表明,对于某些物理性质的后果规模作为一个非平凡的粒子数的函数。
2012-01-31 cond-mat.quant-gas gr-qc
Topological Gapless Matters in Three-dimensional Ultracold Atomic Gases
三维拓扑无隙物质具有定义在动量空间中的闭流形上的拓扑不变量所保护的无隙简并性,在从凝聚态材料到超冷原子气体的各个领域都引起了相当大的兴趣。超冷原子气体作为一种高度可控、无无序的体系,为模拟拓扑无带隙物质提供了一个通用的平台。本文综述了近年来三维冷原子系统中拓扑无带隙现象的研究进展。主要研究了冷原子中的Weyl点、结构(Ⅱ型)Weyl点、Dirac点、结环和Weyl例外环。由于冷原子中的相互作用可以通过费什巴赫共振来控制,本文综述了吸引相互作用超流体和非相互作用冷原子气体超流体的研究进展。
2019-05-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Flow equations for cold Bose gases
本文导出了具有一个宏观布居能级的冷原子气体的流动方程。选择生成元,使得随着重整化群流的进行,基态从系统中的所有其他状态中分离出来。我们提出了一个自洽截断方案的流动方程在三体运营商的水平,并显示如何使用它们来计算一般的$N$体系统的基态能量。此外,我们提供了一个通用的方法来估计截断误差的计算能量。最后,我们测试我们的计划基准的完全可解的Lieb-Liniger模型,并找到良好的协议弱和中等的相互作用强度。
2018-01-03 cond-mat.quant-gas nucl-th quant-ph
Thermoelectric transport and Peltier cooling of cold atomic gases
这篇简短的评论介绍了冷原子介观物理学的新兴领域,重点是热和“热电”输运,即粒子和熵的耦合输运。我们特别回顾了理论预测和实验观察到的热电效应在这样的系统之间的比较。我们还展示了如何结合精心设计的传输特性和蒸发冷却导致等效的珀尔帖效应与冷原子,这可以被用来作为一个新的冷却程序,提高冷却功率和效率相比,目前使用的蒸发冷却原子气体。这可能会导致新一代的实验,探测超冷费米子原子在低温下的强相关效应。
2016-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph