Fisher zeros of a unitary Bose gas
对于真实的逆温度β,正则配分函数始终为正,是正项之和。然而,在复β平面上有一些零点,称为费歇尔零点。在热力学极限中,费歇尔零点合并成连续曲线。在存在相变的情况下,零点倾向于箍缩实β轴。对于各向同性三维谐振子中的理想玻色气体,可以清楚地看到这种趋势,表明存在玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)。该计算可以精确地用维里系数随温度变化的维里展开公式表示。当在计算中包括一个强相互作用的吸引的酉气体的第二维里系数,BEC似乎生存,与凝聚温度转移到一个较低的值的酉气体。这种转变与从理想气体和幺正气体的正则配分函数直接计算热容是一致的。
2014-12-16 cond-mat.quant-gas
Dynamics of three-body correlations in quenched unitary Bose gases
我们调查的玻色气体中的动力学三体相关性在淬火后的酉制度的最早阶段的演变。通过确定两体和三体接触,从理论上观察到了少体关联的发展。我们发现,三体关联的增长是渐进的两体关联相比。三体接触相干振荡,我们确定这是Efimov三聚体的签名。我们发现,增长的三体相关性依赖于非平凡的参数来自密度和Efimov物理。这些结果表明,违反标度不变性的酉玻色子系统通过三体关联的对数周期调制的外观。
2017-10-29 cond-mat.quant-gas
Momentum distribution in the unitary Bose gas from first principles
我们考虑一个现实的玻色子N粒子模型与相关的Efimov物理幺正相互作用。利用量子蒙特卡罗方法,我们发现相对于理想玻色气体,玻色-爱因斯坦凝聚的临界温度降低了。我们还确定了完整的动量分布的气体,包括其普遍的渐近行为,并比较这一重要的观察到最近的实验数据。类似于不同原子种类的实验,仅通过三体长度尺度区分,我们的模型仅取决于单个参数。我们建立一个弱的影响,这个参数的物理观测。在目前的实验中,我们的模型从原子气体到Efimov液体的热力学不稳定性可能会被三体损失引起的动力学不稳定性所掩盖。
2016-11-22 cond-mat.quant-gas
Normal-state Properties of a Unitary Bose-Fermi Mixture: A Combined Strong-coupling Approach with Universal Thermodynamics
我们从理论上研究了酉玻色-费米混合物的正常态性质。包括强的异质配对波动,我们评估的玻色和费米化学势,内能,压力,熵,以及在恒定体积的比热$C_V$,在一个结合强耦合理论的框架内,精确的热力学身份。我们发现,异质配对波动的么正性造成非单调的温度依赖性的$C_V$,定性不同的单调行为,这个数量在弱耦合和强耦合的限制。另一方面,这种反常行为在其他量中是看不到的。我们的研究结果表明,比热$C_V$,这是最近在冷原子物理学中观察到的,是一个有用的量,了解强耦合方面的量子系统。
2017-07-03 cond-mat.quant-gas
Pair formation in quenched unitary Bose gases
通过求解一个包含三体损失和二阶关联的多体模型,研究了简并玻色气体的么正性淬灭。随着气体在强相互作用区域中演化,关联的积累导致纯粹由多体效应束缚的扩展对的形成,类似于费米气体BCS区域中的库珀配对现象。通过快速扫描远离么正性,我们详细介绍了相关增长和形成的绑定对出现在扫描后剩余的未绑定原子的分数,发现定量与实验一致。我们评论高阶效应在解释我们的理论结果与实验的偏差较慢的扫描和较长的时间花费在统一制度的可能作用。
2019-07-11 cond-mat.quant-gas
Two and Three-body Contacts in the Unitary Bose Gas
在由成对接触相互作用控制的多体系统中,广泛的可观测量由一个单一的参数联系起来,即两体接触,它量化了两个粒子的相关性。这种深刻的见解改变了我们对强相互作用费米气体的理解。在这里,使用拉姆齐干涉,我们研究相干演化的共振相互作用玻色气体,并表明,它不能解释只有成对的相关性。我们的实验揭示了Efimov物理学中三体相关性的重要作用,并提供了相关三体接触的直接测量。
2016-08-15 cond-mat.quant-gas
Bunching, clustering, and the buildup of few-body correlations in a quenched unitary Bose gas
我们研究了两体和三体关联在超冷玻色气体淬火到么正性的增长。这是编码在动力学的两个和三体接触分析这项工作。通过一组连接多体关联动力学与少体模型的关系,Efimov效应的签名被映射为在一系列原子密度$n$上的么正性演化时间的函数。对于热共振相互作用玻色气体,我们发现原子聚束导致了少体关联的增强增长。这些原子聚束效应也突出了在真正的多体效应进入费米时间尺度之前发生的少体相关性之间的相互作用。
2019-01-30 cond-mat.quant-gas
Quenched dynamics of the momentum distribution of the unitary Bose gas
基于我们最近计算的Monte Carlo(MC)体状态方程,采用含时密度泛函方法研究了各向同性谐波约束下幺正玻色气体动量分布的猝灭动力学.在计算过程中,囚禁玻色子的原子间s波散射长度突然增大到一个很大的值,并研究了系统的实时演化。根据$^{85}$ Rb原子在么正性下的最新实验数据[Nature Phys.10,116(2014)],我们关注作为时间函数的动量分布。我们的研究结果表明,在低动量,一个准静态的动量分布后,达到一个长的瞬态,相反的实验发现大动量的平衡时间尺度短于一个三个身体损失。
2015-01-27 cond-mat.quant-gas
Harmonically trapped Bose-Bose mixtures: a quantum Monte Carlo study
用量子蒙特卡罗方法研究了简谐约束玻色-玻色混合物。我们的密度分布的结果进行了系统的比较,通过Gross-Pitaevskii方程在相同的条件下得出的平均场预测。相空间作为相互作用强度和质量关系的函数是相当丰富的。均相体系的相容性判据适用于该体系,但在分离临界线附近有一些偏差。我们观察到显着差异的平均场的结果和蒙特卡罗的,放大时,质量之间的不对称性增加。在分析的相互作用制度,我们观察到的普遍性,我们的结果超出了适用性制度的Gross-Pitaevskii方程。
2018-09-03 cond-mat.quant-gas
Trapped Bose-Bose mixtures at finite temperature: a quantum Monte Carlo approach
本文用量子蒙特卡罗方法研究了束缚玻色-玻色混合物在稀态下的热性质。我们的主要目的是调查的超流密度和冷凝分数对温度的依赖性,为混合相和分离相。为此,我们使用扩散蒙特卡罗方法,在零温度限制,和路径积分蒙特卡罗方法有限的温度。所得到的结果进行了比较,在零温度下的混合物的耦合Gross-Pitaevskii方程的解决方案。我们注意到在某些相分离的混合物中存在各向异性的超流密度。我们的研究结果还表明,超流密度和冷凝分数的温度演化略有不同,显示值得注意的情况下,超流分数小于冷凝分数。
2020-11-08 cond-mat.quant-gas
Reply to Comments on "Universal and Non-Universal Correction Terms of Bose Gases in Dilute Region: A Quantum Monte Carlo Study"
我们对我们以前的论文J.Phys.Soc.Jpn. 91,024001(2022)
2022-04-21 cond-mat.quant-gas
Dark solitons in the unitary Bose gas
本文研究了横向简谐约束下的超冷稀幺正玻色气体,由于s波散射长度的发散,使得该气体的状态方程具有普适性。从超流体的流体动力学方程出发,我们导出了一个有效的一维非多项式薛定谔方程(1D NPSE),该方程同时考虑了轴向动力学和横向动力学。最后,通过求解一维NPSE,我们得到了玻色系统暗孤子(灰孤子和黑孤子)的有意义的解析公式。
2020-04-14 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Ultracold Bose and Fermi dipolar gases : a quantum Monte Carlo study
本论文的研究对象是量子简并区的偶极系统。一般来说,处理多体系统和评估其性质需要处理薛定谔方程。在本研究中,我们采用不同的蒙特卡罗方法,这是随机技术,允许找到它的数值解。
2020-02-04 cond-mat.quant-gas
Resonance triplet dynamics in the quenched unitary Bose gas
本文提出守恒多体理论,揭示淬火幺正玻色气体偏离预热阶段由无损耗三体关联驱动,并阐明少体散射过程及接触与动量分布联系被掩盖的机制。
2024-03-28 cond-mat.quant-gas
Efimov-driven phase transitions of the unitary Bose gas
在量子物理学中,Efimov三聚体是三个粒子的束缚态,当其中一个被移除时,它们就像Borromean环一样分开。最初在核物理中预测,这些引人注目的玻色子态很难观察到,但它们形成的“幺正”相互作用通常在当前的冷原子实验中实现。在那里,他们为一类新的宇宙物理学奠定了基础:两体相互作用几乎不可见,但三体效应允许出现一个基本上未知的多粒子束缚态新世界。理论上描述了三粒子系统的特征,数值上计算了小幺正团簇的基态性质,但宏观多体行为仍然未知。在这里,我们表明,使用路径积分蒙特卡罗算法支持的理论参数,酉玻色气体提出了一个一阶相变从正常的气体超流Efimov液体。可用维里系数很好地描述了正常气体。在么正性下,玻色子系统的相图在压力和温度的标度下是普适的。三相点将正常气体(超流Efimov液体)和第三相(常规超流气体)分离。这两个超流体相被临界线分开,临界线在高温下的临界点结束。这个丰富的相图应该允许一些实验协议,将探测这些普遍的正常气体之间的过渡,超流气体,超流Efimov液体。
2013-07-17 cond-mat.quant-gas
Path-integral Monte Carlo study on a droplet of a dipolar Bose-Einstein condensate stabilized by quantum fluctuation
受最近实验的启发[H. Kadau等人,Nature(London)530,194(2016); I. Ferrier-Barbut等人,arXiv:1601.03318]和理论预测(F.韦赫特勒和L. Santos,arXiv:1601.04501),用路径积分Monte Carlo方法研究了具有强偶极-偶极相互作用的镝玻色-爱因斯坦凝聚体的基态.结果表明,量子涨落可以稳定凝聚体,使其不受偶极坍缩的影响。
2016-03-10 cond-mat.quant-gas
Quantum Monte Carlo-based density functional for one-dimensional Bose-Bose mixtures
该研究构建基于精确 QMC 数据的一维两组分 Bose 混合物密度泛函与类 Gross-Pitaevskii 方程,经全相互作用区间验证后用于揭示单极模和反常暗孤子动力学。
2023-03-30 cond-mat.quant-gas
Finite-Temperature Auxiliary-Field Quantum Monte Carlo for Bose-Fermi Mixtures
提出了一种计算玻色-费米混合物有限温度性质的量子蒙特卡罗方法。玻色-费米辅助场量子蒙特卡罗(BF-AFQMC)算法结合了两种方法,一种是玻色子的有限温度AFQMC算法,另一种是费米子的标准AFQMC算法。我们证明了我们的方法的准确性,通过比较其结果的玻色-哈伯德和玻色-费米-哈伯德模型对那些使用精确对角化的小系统。比较也与平均场论和蠕虫算法的较大系统。与大多数费米子哈密顿算符一样,BF-AFQMC中存在符号或相位问题。我们讨论了这些问题的性质,在这个框架内,并描述了如何可以控制良好的研究近似扩展BF-AFQMC的范围。新的算法可以作为一个重要的工具来回答许多悬而未决的问题,在混合玻色费米系统的多体物理。
2012-09-02 cond-mat.quant-gas
Supplementary information to "Efimov-driven phase transitions of the unitary Bose gas"
在量子物理学中,Efimov三聚体是三个粒子的束缚态,当其中一个被移除时,它们就像Borromean环一样分开。最初在核物理中预测,这些引人注目的玻色子态很难观察到,但它们形成的“幺正”相互作用通常在当前的冷原子实验中实现。在那里,他们为一类新的宇宙物理学奠定了基础:两体相互作用几乎不可见,但三体效应允许出现一个基本上未知的多粒子束缚态新世界。理论上描述了三粒子系统的特征,数值上计算了小幺正团簇的基态性质,但宏观多体行为仍然未知。在这里,我们表明,使用路径积分蒙特卡罗算法支持的理论参数,酉玻色气体提出了一个一阶相变从正常的气体超流Efimov液体。可用维里系数很好地描述了正常气体。在么正性下,玻色子系统的相图在压力和温度的标度下是普适的。三相点将正常气体(超流Efimov液体)和第三相(常规超流气体)分离。这两个超流体相被临界线分开,临界线在高温下的临界点结束。这个丰富的相图应该允许一些实验协议,将探测这些普遍的正常气体之间的过渡,超流气体,超流Efimov液体。
2013-08-19 cond-mat.quant-gas
Comment on "Universal and Non-Universal Correction Terms of Bose Gases in Dilute Region: A Quantum Monte Carlo Study'' [J. Phys. Soc. Jpn. 91, 024001 (2022)]
我们对J. Phys. Soc. Jpn. 91,024001(2022)的结果表明,在硬核极限下,它们的结果与半经典的Bose-哈伯德模型的自旋波近似符合得很好.这允许恢复的s波散射长度和李黄杨校正的解析公式。
2022-05-19 cond-mat.quant-gas
Quantum droplets in one-dimensional Bose mixtures: a quantum Monte-Carlo study
本文利用精确量子蒙特卡罗方法研究了一维具有接触相互作用的两组分玻色子混合物中量子液滴的性质。我们系统地研究了表面张力,密度分布和呼吸模式作为液滴中的粒子数和种内排斥和种间吸引之间的耦合强度的比率的函数。我们发现,从广义Gross-Pitaevskii方程的预测偏差是小的,在大多数情况下的利益。
2020-03-11 cond-mat.quant-gas
Monte Carlo calculations for Fermi gases in the unitary limit with a zero-range interaction
用变分法和扩散蒙特卡罗方法研究了在幺正极限下具有零程吸引势的超冷费米气体。以前的计算使用有限范围的相互作用,并将结果外推到零范围。在这里,我们扩展了量子蒙特卡罗方法,直接使用零程相互作用,而无需外推。我们采用了一个试验波函数与正确的边界条件,并修改了采样程序,以处理零程相互作用。结果可靠,方差小。
2014-11-21 cond-mat.quant-gas
Renormalized contact interaction in degenerate unitary Bose gases
基于两个相互作用粒子在谐振势阱中的精确解,我们重整化了两体接触相互作用。这种重正化将接触相互作用的有效性扩展到大的散射长度。我们将这种重整化相互作用应用于简并么正玻色气体,利用平均场论和超球方法研究了它的定态性质和元激发。由于散射长度不再是一个相关的长度尺度在幺正性,普遍的性质得到的,只依赖于平均粒子密度。我们的处理表明,总能量和两体接触的普适关系分别是$E/N=12.67\hbar^2\langle n^{2/3}\rangle/2m$和$C_{2}/N=11.8\langle n^{1/3}\rangle$。
2017-01-14 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Universal and Non-Universal Correction Terms of Bose Gases in Dilute Region: a Quantum Monte Carlo Study
我们研究了零温下的相互作用玻色子的稀气体,在该区域系统的特征仅在于由s波散射长度。我们对玻色哈伯德模型和一个连续空间硬核模型进行了量子蒙特卡罗模拟。将扩展的李-黄-杨公式拟合到Monte Carlo结果,建立了从格点模型到仅由s波散射长度表征的连续场论的详细映射。我们对玻色-哈伯德模型的本征s波散射长度$a_s$的估计是$a_s/a_l = 0.316(2)$,其中$a_l$是晶格常数。结果表明,包含$O(n \log n)$的通用第二校正项会使拟合变差,而包含非通用第三校正项则会恢复拟合,其中第三校正项的存在是通过分析预测的。
2021-12-20 cond-mat.quant-gas
Stability of a unitary Bose gas
我们研究了热$^{39}$ K玻色气体在宽费什巴赫共振下的稳定性,重点是散射长度$a$超过热波长$λ$的幺正态。我们测量的一般标度律的粒子损失和加热速率的温度,散射长度,和原子数。无论是在么正性和积极的$a \ll λ$,我们发现协议与三体理论。然而,对于$a<0$和远离么正性,我们观察到显著的四体衰变。在么正性下,三体损耗系数$L_3 \propto λ^4$比普遍的理论上限低三倍。这种减少是一个后果的物种特定的Efimov物理学,使$^{39}$ K特别有希望的研究多体物理在一个单一的玻色气体。
2013-07-11 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Virial coefficients for Bose and Fermi trapped gases beyond the unitary limit: an S-Matrix approach
我们研究了三维玻色和费米气体在有限温度下的维里膨胀,使用的近似,只考虑两体过程,是有效的高温和低密度。第一维里系数的计算和第二个是准确的。得到的结果的散射长度的值的全范围内,并恢复作为一个特殊的情况下的酉限制。进行了弱耦合展开,并得到了自由情况作为适当的限制。利用局域密度近似- LDA方法研究了各向异性简谐势阱的影响,得到了解析结果,并详细讨论了各向同性势阱的特殊情况。
2014-11-06 cond-mat.quant-gas hep-th
Quantum Monte Carlo and perturbative study of two-dimensional Bose-Fermi mixtures
本研究结合解析微扰与量子蒙特卡罗模拟,考察二维稀薄玻色-费米混合物的超越平均场性质,并验证弱相互作用理论及力学失稳后的相分离。
2024-05-08 cond-mat.quant-gas
Single-particle Excitations and Effects of Hetero-pairing Fluctuations in a Bose-Fermi Mixture with a Feshbach Resonance
本文从理论上研究了具有异核费什巴赫共振的单组分玻色子和费米子混合气体的正常态性质。包括与费什巴赫共振相关的强异质配对涨落,我们计算了单粒子态密度,以及在不同的相互作用强度的光谱权重。为此,我们采用了一种改进的T矩阵近似(TMA),其中裸玻色格林函数的非自洽TMA自能进行修改,以满足Hugenholtz-Pines关系在玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)温度$T_{\rm BEC}$。在$T_{\rm BEC}$的幺正体系中,我们证明了异质配对涨落耦合费米原子激发与费米分子激发,以及与玻色原子激发。虽然一个类似的耦合现象,通过配对波动已知的赝能隙态密度在幺正制度的两个组件的费米气体,这样的下降结构被发现,甚至在幺正限制的玻色-费米混合物中不出现。它只出现在强耦合状态下。相反,沿着分子色散的光谱峰出现在光谱权重中。我们还澄清了这种耦合现象是如何在玻色通道中看到的。由于异核费什巴赫共振以及玻色-费米分子的形成已经实现,我们的结果将有助于研究这种独特的量子气体的强耦合性质。
2017-05-07 cond-mat.quant-gas
Quantum Monte Carlo Study of a Resonant Bose-Fermi Mixture
用固定结点扩散蒙特卡罗方法研究了零温下共振玻色-费米混合体。我们探讨了从弱到强的玻色子-费米子相互作用的系统,不同浓度的玻色子相对于费米子组件。我们专注于玻色子密度$n_B$小于费米子密度$n_F$的情况下,一个一阶量子相变被发现从一个状态与凝聚玻色子沉浸在费米海,费米-费米混合物的复合费米子和未配对费米子。我们得到了状态方程和相图,发现当$n_B$消失时,相分离区缩小到零。
2013-03-15 cond-mat.quant-gas
Cumulant theory of the unitary Bose gas: Prethermal and Efimovian dynamics
我们研究了简并超冷玻色气体到幺正态的猝灭,在幺正态中,相互作用是量子力学所允许的最强相互作用。我们奠定了基础的累积量理论能够同时捕获的三体Efimov效应和遍历演化。经过一个初始阶段的快速量子耗尽,一个普遍的prethermal阶段的特点是建立一个动力学温度和紧急Bogoliubov色散定律,而微观自由度保持远离平衡。可积性被多体哈密顿量中的高阶相互作用项打破,导致动量依赖性偏离幂律,从而在大动量下占据数呈指数衰减行为。我们还发现签名的Efimov效应在多体动力学和所观察到的跳动现象和Efimov三聚体的结合能之间的精确识别。在整个工作中,我们对均匀气体的预测定量地与均匀势中淬灭的单一玻色气体的实验结果进行了比较。
2021-02-10 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Evolution of the unitary Bose gas for broad to narrow Feshbach resonances
我们研究后淬火动力学的酉玻色气体使用一个双通道模型,专注于由于密度变化的费什巴赫共振的宽度的变化的影响。我们一般发现,增加密度导致相应的增加,在生产的封闭通道分子,减少建立的量子耗尽和过渡从线性到二次早期增长的两体接触以及凝聚对分数。受单一体系中存在闭通道分子的启发,我们研究了嵌入式两体问题,发现由于多体效应,从开放通道到闭通道主导的二聚体的过渡。
2022-02-10 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Quantum Monte Carlo study of a two dimensional dipolar Bose gas in a harmonic trap
本文用量子蒙特卡罗方法研究了简谐势阱中具有偶极矩的二维玻色粒子系统的基态性质。偶极子的方向被假定为由外部场固定。我们研究了当系统的偶极矩方向改变时系统的行为。我们的分析是使用路径积分蒙特卡罗模拟在大正则系综,使用蠕虫算法。我们研究系统的大小不断增加,专注于空间分布的陷阱内的原子和超流部分的样品。我们发现,垂直偶极子形成晶体,其特征在于由壳结构,而倾斜的偶极子诱导条纹结构的效果。我们发现类似的行为可以在模拟经典系统中找到。垂直偶极子显示非经典惯性,而强烈的倾斜减少超流性。
2014-04-07 cond-mat.quant-gas
Quantum Monte Carlo study of the indirect Pauli exclusion effect in Bose-Fermi mixtures
研究了零温下分子极限下三维共振玻色-费米混合体的动量分布。当玻色子相对于费米子的浓度小于或等于1时,每个玻色子与费米子结合,系统由费米子分子加上多余的费米子组成。不仅玻色子凝聚分数变为零,表示朝向正常相的量子相变,而且取决于浓度,低动量的有限区域被耗尽。这种现象被称为间接泡利排斥效应,并通过固定节点扩散蒙特卡罗模拟和T-矩阵计算证明。
2015-05-12 cond-mat.quant-gas
Phase diagrams of the extended Bose-Hubbard model in one dimension by Monte-Carlo simulation with the help of a stochastic-series expansion
本文采用随机级数展开(SSE)的量子Monte-Carlo(QMC)模拟方法,研究了一维扩展玻色-哈伯德模型(EBHM)的相图,在EBHM中,存在最近邻排斥和在位排斥.在SSE-QMC模拟中,每个位置的最高粒子数$n_c$也是一个可控参数,我们发现相图依赖于$n_c$的值。结果表明,相图中除了出现莫特绝缘体外,还出现了超流、密度波、所谓的Half绝缘体和超固体等相,并明确了它们在相图中的位置。
2017-04-25 cond-mat.quant-gas
Quantum Monte Carlo method for pairing phenomena: Super-counter-fluid of two-species Bose gases in optical lattices
利用基于蠕虫算法的量子蒙特卡罗方法研究了正方晶格上两组分硬核Bose-哈伯德模型的超反流体态.由于SCF态是由$< a^{\dagger} b > \neq 0, < a > = 0$和$< b > = 0$表征的对凝聚态,其中$a$和$b$是两个分量的序参量,因此研究对关联函数$< a_{i} b_{i}^{\dagger} a_{j}^{\dagger} b_{j} >$的行为是重要的。为此,我们提出了一个选择的蠕虫头计算对关联函数。从这一对相关性,我们确认了Kosterlitz无(KT)特征的SCF阶段。在SCF阶段,仿真效率也得到了提高。
2010-09-18 cond-mat.quant-gas
On the viscosity to entropy density ratio for unitary Bose and Fermi Gases
利用基于S-矩阵的气体量子统计力学的一种新方法,计算了玻色气体和费米气体在幺正极限下的粘性与熵密度之比.在幺正极限下,散射长度发散,S矩阵等于-1。对于费米子情形,我们得到eta/s > 4.7倍于规范理论的AdS/CFT中提出的\hbar /4 pi k_B的下界,与最近的实验结果一致。对于玻色子的情况下,我们提出的证据表明,气体经历了一个强相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚体的相变,是一个更完美的流体,与eta/s > 1.3倍的约束。
2011-07-08 cond-mat.quant-gas hep-th math-ph
Suppression of Unitary Three-body Loss in a Degenerate Bose-Fermi Mixture
本文研究了热玻色气体和简并费米气体的超冷混合气体中的三体损耗。我们发现,在么正性,种间散射长度发散,通常的反平方温度标度的三体损耗中发现的非简并系统强烈修改和减少的费米气体的简并度的增加。虽然减少损失的定性解释内的少体散射框架,剩余的抑制提供了证据的长程RKKY相互作用介导的玻色子之间的费米子。我们的模型基于RKKY相互作用定量再现的数据没有自由参数,并预测一个数量级的减少的三体损耗系数在深费米简并制度。
2022-05-06 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Universal dynamics of a degenerate unitary Bose gas
要了解量子粒子相互作用系统(如物质中的电子、原子核或中子星中的核子、夸克-胶子等离子体和超流液氦)的丰富行为,就需要研究干净、可接近且参数可调的系统。超冷量子气体为这一应用提供了巨大的希望,这主要是由于对相互作用的前所未有的控制。具体而言,表征相互作用强度的两体散射长度$a$可以调整为任何值。这就为实验提供了一个前景,在这些区域,由于相互作用很强,原子-原子关联很重要,平均场论不充分,平衡可能达不到,甚至可能不存在,因此人们对这些区域的行为还没有很好的理解。特别令人感兴趣的是幺正气体,其中$a$是无限的,并且系统的许多方面都是通用的,因为它们只依赖于粒子密度和量子统计。虽然幺正费米气体一直是实验和理论研究的主题,但简并幺正玻色气体通常被认为是实验无法达到的,因为三体损耗率随着$a$的增加而急剧增加。在这里,我们调查一个单一的玻色气体的时间尺度是短的损失相比,动力学。我们发现,幺正玻色气体的动量分布的时间尺度上的发展速度快的损失相比,这种演变的时间尺度和限制的形状的动量分布是一致的与密度的普遍缩放。这项工作表明,一个单一的玻色气体可以创建和动态探测,从而打开了大门,进一步探索这种新型的强相互作用的量子液体。
2017-01-05 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
The liquid state of one-dimensional Bose mixtures: a quantum Monte-Carlo study
本文用精确量子Monte-Carlo方法计算了具有接触相互作用的一维玻色混合物中液相的基态性质。我们发现,如果种间吸引力和种内排斥力之间的耦合强度之比超过一个临界值,则可以形成液态。作为该比率的函数,我们确定密度,其中每个粒子的能量具有最小值和压缩性发散的地方,从而确定平衡密度和旋节点的相图中的均匀液体。此外,在稳定的液态下,我们计算了化学势、声速以及结构和相干性质,如对关联函数、静态结构因子和单体密度矩阵,从而提供了自结合液滴体相区的详细描述。
2018-10-18 cond-mat.quant-gas
Diffusion Monte Carlo methods for Spin-Orbit-Coupled ultracold Bose gases
我们提出了两个扩散蒙特卡罗(DMC)算法的超冷量子气体系统具有合成的自旋轨道相互作用。第一个是一个离散的自旋推广的T-移动自旋轨道DMC,它提供了一个上限的固定相能量。第二种是自旋积分DMC方法,它通过避免T移动方法中涉及的有效哈密顿量的定义来恢复固定相位属性。后者是一个更精确的方法,但它仅限于自旋无关的两体相互作用。我们报告两种算法之间的比较,为不同的系统。作为一个检查的效率,这两种方法,我们比较了DMC能量与其他数值方法得到的结果,发现两者之间的估计协议
2018-07-29 cond-mat.quant-gas
Universal Loss Dynamics in a Unitary Bose Gas
低温幺正玻色气体是少体和多体物理中的一个基本范式,吸引了广泛的理论和实验兴趣。在这里,我们首先提出了一个理论模型,描述了两体蒸发和三体重组之间的动态竞争,在一个谐波捕获的单一原子气体的冷凝温度以上。我们确定了一个通用的魔术陷阱深度,在某些参数范围内,蒸发冷却是平衡的复合加热和气体温度保持不变。我们的模型是为通常的三维蒸发制度,以及二维蒸发的情况下。用单一的133 Cs和7 Li原子进行的实验完全支持我们的预测,并使在低温域的三体复合率的定量测量。特别地,我们首次测量了133 Cs中47.8 G d波费什巴赫共振的Efimov非弹性参数$η$ * = 0.098(7)。结合133 Cs和7 Li的实验数据允许调查的损失动力学超过两个数量级的温度和四个数量级的三体损失。我们确认了1/T2温度普适律直到常数$η$ *.
2015-05-28 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Impurity in a Bose-Einstein condensate: study of the attractive and repulsive branch using quantum Monte-Carlo methods
本文用量子Monte-Carlo方法研究了零温下浸在稀玻色气体中的杂质的性质。玻色子之间的相互作用由具有散射长度$a$的硬球势建模,而杂质和玻色子之间的相互作用由短程方阱势建模,其中散射长度$b$的符号和强度都可以通过调节阱深来改变。通过计算杂质的结合能和有效质量,刻画了吸引和排斥极化子分支。此外,我们还研究了熔池的结构特性,如杂质-玻色子接触参数和杂质周围密度分布的变化。在杂质-玻色子相互作用的幺正极限下,我们发现杂质的有效质量仍然小于其裸质量的两倍,而结合能与$\hbar^2n^{2/3}/m$成比例,其中$n$是熔池的密度,$m$是熔池中杂质和玻色子的共同质量.还讨论了在小浓度的二元玻色-玻色混合物的相图的影响。
2015-07-27 cond-mat.quant-gas
Path Integral Monte Carlo Study of a Doubly-Dipolar Bose Gas
本研究结合路径积分蒙特卡洛和平均场方法,探索了双偶极玻色气体的性质,发现强相互作用下平均场理论失效,并揭示了量子液滴的各向异性超流特性及对热涨落的鲁棒性,为实验探测提供了理论依据。
2024-02-12 cond-mat.quant-gas
Third virial coefficient of the unitary Bose gas
幺正玻色气体是指由无自旋玻色子组成的系统,具有无限散射长度和几乎可以忽略的(真实或有效)范围的s波相互作用。目前,实验正在尝试用冷原子实现它。本文从谐振势中三体问题的解析解出发,利用前人对费米子的研究方法,确定了在空间均匀情况下,该气体的第三累积量(或集团积分)b_3和第三维里系数a_3,它们是温度和表征Efimov效应的三体参数R_t的函数。一个关键点是,将级数转化为积分(通过逆留数法),并使用一个意想不到的小参数(三玻色子质量角nu=pi/6),人们可以将b_3和a_3的完整分析估计推到实际上可以忽略不计的误差。--本文分析了一个谐波中的三组问题的部分解,以及费米子的超前发展的方法,确定了三组累积量b_3,以及在空间均质情况下,基于温度和参数的三组R_t特性影响Efimov的气体的三组能量系数a_3。一点积分是积分级数的转换(通过一种逆留数方法),它利用一个不涉及的小参数,即三玻色子的夹角= π/6,可以完全解析地估计b_3和a_3,只要在实际中有一个误差可以忽略。
2013-01-17 cond-mat.quant-gas
Universal Scaling Laws in the Dynamics of a Homogeneous Unitary Bose Gas
我们研究了初始简并的均匀玻色气体在磁费什巴赫共振下相互作用淬灭到幺正态后的动力学。随着云的衰变和加热,它表现出从简并气体到热气体行为的交叉,这两种行为的特征都是将粒子损失率与总原子数$N$联系起来的普适标度律。在简并和热状态下,每个粒子的损失率分别为$\propto N^{2/3}$和$N^{26/9}$。交叉发生在每个颗粒的通用动能下和淬火后的通用时间下,以由气体密度设定的能量和时间为单位。通过缓慢地将磁场扫离共振并产生原子和分子的混合物,我们还绘制出了酉气体中相关性的动力学,其显示出随气体密度的普遍时间标度,并在气体仍然简并时达到稳定状态。
2017-08-31 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Quantum Monte Carlo study of few- and many-body Bose systems in one and two dimensions
在这篇论文中,我们报告了一组量子少体和多体系统的基态性质的详细研究,在一维和二维的不同类型的相互作用,使用量子Monte Carlo方法。然而,这项工作的主要重点是研究超冷玻色系统的基态性质的偶极-偶极粒子之间的相互作用。我们考虑的情况下,玻色子被限制在一个双层和多层的几何形状,由等间距的二维层。这些层可以通过在一个方向上施加紧密限制来实验性地实现。我们专门研究新的量子相,它们的性质,以及它们之间的转换。人们预计这些系统将具有丰富的少体相和多体相集合,因为偶极-偶极相互作用是各向异性的且准长程的。
2021-04-26 cond-mat.quant-gas
Strongly correlated Bose gases
强相互作用玻色气体是量子多体物理学最基本的范例之一,也是许多实验和理论研究的主题。我们回顾了最近的进展,强关联玻色气体,开始的描述超出平均场修正。我们表明,Efimov效应导致非普遍现象和亚稳态的低温玻色气体通过三体复合深束缚的分子态。我们概述了与超冷费米气体的差异和相似之处,讨论了最近的实验酉玻色气体,最后提出了一些未来的研究前景。
2016-11-21 cond-mat.quant-gas
Universal aspects of a strongly interacting impurity in a dilute Bose condensate
我们研究了浸入弱相互作用玻色气体中的杂质的性质,玻色极化子在微扰易处理的极限弱杂质-玻色子相互作用中,它的许多性质已知仅依赖于散射长度。在这里,我们证明了强(酉)杂质玻色子相互作用的所有静态准玻色极化子在稀玻色气体,如它的能量,它的残留物,它的谭的接触和附近的杂质被困玻色子的数量,依赖于通过一个单一的参数的杂质玻色子势。
2020-11-02 cond-mat.quant-gas
Dilute Bose gas with correlated disorder: A Path Integral Monte Carlo study
利用精确路径积分蒙特卡罗方法研究了关联随机势中稀玻色气体的热力学性质。研究是在连续空间中进行的,在模拟中通过具有可调强度和相关长度的3D散斑图案产生无序。我们计算的超流转变温度的移位,由于无序和我们突出的量子局域化的作用,通过比较临界化学势与经典的逾渗阈值。气体的状态方程是在强无序状态下确定的,在这种状态下,超流性被抑制,正常相存在于非常低的温度下。我们发现一个$T^2$依赖的能量与预期的行为在玻色玻璃相一致。我们还讨论了无序相关长度所起的主要作用,我们与Hartree-Fock平均场的方法,如果相关长度是非常大的,保持有效的接触。密度分布作为温度和相互作用强度的函数进行了分析。在局域凝聚与总密度的比较中,强调了局域化和序参量的损耗效应。在非常低的温度下,我们发现,气体的能量和粒子分布是非常好的描述T=0的Gross-Pitaevskii理论,即使在非常强的无序制度。
2010-02-19 cond-mat.quant-gas
Application of machine learning in Bose-Einstein condensation critical-temperature analyses of path-integral Monte Carlo simulations
我们详细介绍了使用简单机械学习算法来确定的关键玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)的临界温度$T_\text{c}$从合奏的路径创建的路径积分蒙特卡罗(PIMC)模拟。我们快速概述了文献中的临界温度分析方法,然后将简单机械学习算法分析的结果与这些先前发表的单组分库仑玻色气体和液体$^4$ He的方法进行比较,显示出良好的一致性。
2019-12-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Variational Monte Carlo study of soliton excitations in hard-sphere Bose gases
用全多体方法计算了零温下三维硬球玻色气体中孤子态的激发能、有效质量和密度分布。用来描述孤子的多体波函数包含一个从Gross-Pitaevskii方程的解导出的单体项和一个解释原子之间排斥相关的两体Jastrow项。通过变分蒙特卡罗方法优化多体波函数中的参数,计算了孤子在运动参考系中的巨正则能量和正则动量.随着气体密度的增加,发现暗孤子和灰孤子的激发能和密度分布与平均场预测有很大的偏差。特别地,在密度降低区域中的孤立子有效质量$m^\ast$和缺失粒子的质量$mΔN$小于Gross-Pitaevskii方程的结果,然而,它们的比率被该理论很好地再现到气体参数的大值。我们还计算了孤子缺口附近的凝聚密度分布,发现与局域密度近似的预测吻合得很好。
2015-10-12 cond-mat.quant-gas
Universality in ultradilute liquid Bose-Bose mixtures
本文在$T=0$上用量子蒙特卡罗方法研究了具有种间吸引和种内排斥相互作用的稀玻色-玻色混合原子。使用一些模型的相互作用,我们确定的通用状态方程的对称液体混合物作为两个参数的函数的有效性范围:的$s$ -波散射长度和有效范围的相互作用潜力。结果表明,李-黄-杨修正仅对极稀液体是足够的,附加的限制条件是势的范围足够小。基于量子MonteCarlo状态方程,我们发展了一个新的密度泛函,它超越了Lee-Huang-Yang项,并将其与局域密度近似一起用于确定实际的自束缚液滴的密度分布。
2018-11-11 cond-mat.quant-gas
Path integral Monte Carlo determination of the fourth-order virial coefficient for unitary two-component Fermi gas with zero-range interactions
具有零程相互作用的等质量幺正费米气体构成了原子物理、凝聚态物理、核物理、粒子物理和天体物理的典范模型体系。本文采用自定义的\textit{ab initio}路径积分Monte Carlo(PIMC)算法计算了这种强相互作用费米气体的四阶维里系数$b_4$。与早期的理论结果相反,不同意的符号和大小的$b_4$,我们的$b_4$同意误差范围内的实验确定的值,从而解决了正在进行的文献辩论。利用陷阱调节器,我们的PIMC方法确定的四阶维里系数直接采样的配分函数。一个在飞行中的反对称化避免了托马斯崩溃,并结合使用的确切的两体零程传播,建立一个有效的一般手段来处理小费米系统的零程相互作用。
2016-05-12 cond-mat.quant-gas
The Bose polaron as thermometer of a trapped Bose gas: a quantum Monte Carlo study
本研究利用 ab-initio Path Integral Monte Carlo 模拟,探讨了浸入囚禁 Bose 气体中的中性杂质作为温度计的潜力,发现其在低温下具有高精度和稳健性,且最大似然估计精度可逼近 Quantum Fisher Information 极限。
2025-03-06 cond-mat.quant-gas