Critical behavior of hard-core lattice gases: Wang-Landau sampling with adaptive windows
采用自适应窗口Wang-Landau算法研究了正方晶格和简单立方晶格中最近邻不相容晶格气体的临界性质,对于正方晶格和简单立方晶格,该模型表现出Ising类相变.研究了粒子密度、序参量、压缩性、Binder累积量和磁化率。我们的研究结果表明,它是可能的估计临界指数使用Wang-Landau采样自适应窗口。尺寸缩放分析导致的结果与精确值(二维)和数值估计(三维)相当一致。
2010-06-29 cond-mat.stat-mech
Hopping motion of lattice gases through nonsymmetric potentials under strong bias conditions
本文研究了在各种偏压条件下,晶格气体通过无镜像对称势的跳跃运动。明确地解决了在一个环上有4个网站的2个粒子的模型,所产生的电流在一个负电势进行了讨论。本文研究了在不同浓度和偏压值下,由周期性重复的具有负电势的链段组成的扩展系统中晶格气体的电流。整流效果观察,类似于单粒子的情况下。一个平均场近似的情况下,对系统中的最高障碍的强偏置作用的电流,并与数值模拟进行比较。讨论了该模型的粒子-空位对称性。
1999-09-10 cond-mat.stat-mech
Boundary induced phase transitions in driven lattice gases with meta-stable states
我们研究了亚稳态驱动格子气中的边界诱导相变。开放系统的相图,参数化的输入和输出速率,由两个区域对应的自由流动和堵塞相。两者都有完整的特征。在高密度相的微观状态示出有一个有趣的条纹结构,它生存在热力学极限。
2001-03-15 cond-mat.stat-mech
Macroscopic current fluctuations in stochastic lattice gases
我们在宏观极限下研究晶格气体中的电流波动,扩展了以前文章中开发的密度波动的动态方法。更准确地说,我们得到的空间-时间波动的经验电流,其中包括以前的结果的大偏差估计。最近由Bodineau和Derrida建立的电流时间平均波动的大时间渐近估计可以在更一般的环境中推导出来。有模型,我们必须修改他们的估计,并介绍了一些明确的例子。
2004-10-01 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium steady states in contact: Approximate thermodynamic structure and zero-th law for driven lattice gases
我们探讨驱动晶格气体的存在下,一个强烈的热力学变量,可以确定“平衡”之间的两个非平衡稳态系统保持弱接触。在模拟中,我们发现这些系统满足令人惊讶的简单的热力学定律,如第零定律和粒子数波动和相应的磁化率之间的波动响应关系非常好。然而,在较高的密度,小,但可观察到的偏离这些法律发生由于非平凡的接触动力学和存在的长程空间相关性。
2010-11-17 cond-mat.stat-mech
Large deviations in weakly interacting boundary driven lattice gases
在弱相互作用极限下,研究了具有局域相互作用的一维边界驱动晶格气体。的密度分布和关联函数计算的零程和短程过程的相互作用强度的第一顺序不同的细节平衡动力学的细节。此外,有效的自由能(大偏差函数)和积分电流分布也发现这个顺序。从前者,我们发现,边界驱动器产生的长程相关性只为短程动力学,而后者提供了支持的可加性原则最近提出的Bodineau和德里达。
2004-04-15 cond-mat.stat-mech
Short-time Behaviour and Criticality of Driven Lattice Gases
从完全无序的初始组态出发,通过二维空间的蒙特卡罗模拟,研究了受驱动和未受驱动晶格气体的非平衡短时临界行为.特别是,我们研究了适当定义的序参量的时间演化,这说明了由均匀驱动引入的强各向异性。我们证明,在短时间内,所有这些模型的动态出乎意料地由有效连续统理论描述,其中横向波动,即,沿着驱动器平均的波动是高斯的,而不管这实际上是静止状态下的情况。强有力的数值证据,在显着的协议与该理论,无论是驱动和未驱动的晶格气体,因此,原来显示相同的短时动态。
2017-02-15 cond-mat.stat-mech
Coupling of thermal and mass diffusion in regular binary thermal lattice-gases
我们构造了一个规则的二元热晶格气体,其中热扩散和质量扩散耦合,形成两个非传播扩散模式。示出的功率谱的结构是类似的一个在真实的流体中,其中的中心峰成为耦合熵和浓度的贡献的组合。我们的功率谱的理论研究结果证实了在这个模型上进行的计算机模拟。
2001-09-26 cond-mat.stat-mech
High-temperature expansion for steady nonequilibrium states in driven lattice gases
我们发展了一个受控的高温膨胀的非平衡稳态的驱动格子气。我们用$P(η)\propto e^{-H(η)-Ψ(η)}$表示稳态,并计算了最低阶对非平衡有效相互作用$Ψ(η)$的贡献。我们看到,在$d\ge2$维中,所有具有非奇异跃迁率的模型都具有相同的$Ψ(η)$,它由一个像$1/r^{2d+1}$一样衰减的三体有效相互作用组成。具有Metropolis规则的模型显示出异常的行为。
2004-07-21 cond-mat.stat-mech
Visibility of Cold Atomic Gases in Optical Lattices for Finite Temperatures
在几乎所有的超冷原子实验中,飞行时间图像是唯一可用的数据。本文对光晶格中玻色子在Mott位相下的飞行时间图象进行了强耦合解析计算。这使我们能够确定可见度,它量化了飞行时间图片中峰值的对比度,我们建议如何将其用作温度计。
2008-09-04 cond-mat.stat-mech
Driving Driven Lattice Gases to Identify Their Universality Classes
驱动格子气模型的临界行为已经被研究了几十年,作为探索非平衡相变和临界现象的范例。然而,在它们所属的普适性类中存在着长期的争议。这是至关重要的,因为它意味着一个微观模型和它的介观场论是否可能在非平衡临界现象中与它们的平衡对应物相比具有不同的对称性的问题。在这里,我们用有限速率加热两个通用模型驱动晶格气体通过各自的非平衡临界点到进一步的非平衡条件。利用有限时间标度理论,我们能够明确区分两种模型之间的普适性类。特别地,无限驱动的格子气和随机驱动的格子气模型属于不同的普适类。这些结果表明,有限时间标度是有效的,即使在非平衡相变。
2019-05-08 cond-mat.stat-mech
Approximate thermodynamic structure for driven lattice gases in contact
对于一类非平衡系统,称为驱动晶格气体,我们研究当两个系统保持接触并允许交换粒子时会发生什么,其中粒子总数守恒。无论是吸引力和排斥最近邻粒子之间的相互作用和参数值的范围很广,我们发现,一个很好的近似,可以定义一个密集的热力学变量,如平衡化学势,它决定了最终的稳定状态的两个最初分离的驱动晶格气体接触。然而,由于非平凡的接触动力学,也有从这个简单的热力学定律观察到的偏差。为了说明接触动力学的作用,我们研究了零范围过程的一个变体,并讨论了如何可以解释的偏差修改后的大偏差原则。我们确定了一个额外的贡献大偏差函数,我们称之为过剩化学势,为零范围的过程以及驱动的晶格气体的变体。过量的化学势取决于接触动力学的细节,并且通常是先验未知的。接触依赖性意味着,即使一个密集变量可以均衡,第零定律仍然可能被违反。
2011-07-27 cond-mat.stat-mech
Failure of steady state thermodynamics in lattice gases under nonuniform drive
为了有用,稳态热力学(SST)必须是自洽的,并具有预测价值。虽然SST的一致性最近被证实为全球弱交换下驱动的晶格气体,我在这里表明,它不能预测共存的密度在非均匀驱动下的非热随机晶格气体。我认为格子气最近邻排斥的正方形晶格,最近邻跳跃(NNE动力学),并与最近和次最近邻跳跃(NNE 2动力学)。系统的一部分受到驱动器$D$的控制,该驱动器有利于沿一个方向跳跃,而另一部分则不受驱动器的控制。因此,稳态代表两个子系统之间的共存,一个远离平衡,另一个处于平衡,它们沿着界面交换粒子。对于密度为$ρ$的格子气,其无量纲化学势$μ^*(ρ,D) = μ/k_B T$在均匀系统的研究中很容易确定。然而,在非均匀驱动下,使共存子系统的化学势相等并不能得到共存密度。此外,与热力学的基本原理相反,稳态化学势在共存的体区域中是不同的。这些结果对SST的预测价值提出了严重质疑。
2014-07-29 cond-mat.stat-mech
On the universal Gaussian behavior of Driven Lattice Gases at short-times
在二维空间中研究了驱动和平衡格子气模型的动态和静态临界行为。我们表明,在短时间制度紧接着临界淬火,动态的横向序参量,自相关,和宾德累积量是一致的高斯,$i.e.,$非相互作用,有效的理论预测,无论是平衡格子气和它的非平衡对应。这种“超普适”行为只在临界淬灭后的短时间内被观察到,而各种模型在稳态中显示出其独特的行为,由相应的已知普适性类描述。
2017-08-23 cond-mat.stat-mech
Shock-dynamics of two-lane driven lattice gases
作为ASEP的驱动晶格气体是模拟自驱动粒子(如分子马达或道路交通中的车辆)进行的各种随机输运过程的有用工具。这些过程通常发生在一维系统中,为粒子提供了几个轨道,并且在许多情况下,粒子能够以给定的速率改变轨道。在这项工作中,我们考虑的情况下,强耦合的跳跃率沿轨道和交换率是相同的顺序,并显示如何基于畴壁理论的唯象方法可以描述系统的动力学。特别地,不同轨道上的畴壁形成对,其动力学支配系统的行为。
2010-05-10 cond-mat.stat-mech
Non equilibrium current fluctuations in stochastic lattice gases
我们在宏观极限下研究了晶格气体中的电流波动,扩展了以前文章中开发的密度波动的动态方法。更准确地说,我们建立了一个大偏差原理的时空涨落的经验电流与率泛函$j$。然后,我们估计的平均电流的波动在一个大的时间间隔的概率,这个概率可以通过求解变分问题的功能$\mc I $。我们讨论了几种可能的情况下,解释为动态相变,这个变分问题。它们实际上发生在特定的模型中。最后,我们讨论了$\mc I$的时间反演性质,并导出了类似于Gallavotti-Cohen定理的熵产生涨落关系。
2005-06-24 cond-mat.stat-mech
Phase diagram of random lattice gases in the annealed limit
本文分析了退火极限下的无规格子气。简要回顾了无序晶格系统的统计力学。对于具有任意均匀相互作用势和随机短程相互作用的格子气,详细讨论了退火极限。通过识别和提取混合项熵,明确给出了压力的正确物理表达式。作为应用,讨论了具有均匀长程相互作用和随机短程相互作用的一维格子气,它们满足双峰退火几率分布。该模型是完全解决,并示出了有趣的行为,在相互作用之间的竞争的存在下,如三个相变的存在下,在恒定的温度和三重和四重点的发生。
1998-10-14 cond-mat.stat-mech
Fluctuations of Current in Non-Stationary Diffusive Lattice Gases
利用宏观涨落理论研究了具有阶跃初始密度分布的一维晶格气体中积分电流的涨落。我们解析地确定了一类扩散过程的电流波动的方差与密度无关的扩散系数,但在其他任意。我们的计算依赖于周围的无噪声流体动力学解的扰动理论。我们考虑淬火和退火类型的平均(在后一种情况下,允许初始条件波动)。方差的一般结果是专门的几个有趣的模型,包括对称排斥过程和Kipnis-Marchioro-Presutti模型。我们还探测大偏差的对称排斥过程的电流。这是通过数值求解的宏观波动理论的控制方程,使用一个有效的迭代算法。
2012-08-29 cond-mat.stat-mech
Binary lattice-gases of particles with soft exclusion: Exact phase diagrams for tree-like lattices
我们研究的二元晶格气体包括$A$和$B$粒子,进行连续交换与各自的水库,保持在化学势$μ_A = μ_B = μ$的平衡性质。粒子通过现场硬核排斥相互作用,也在最近的邻居之间相互作用:对于$AB$对有一个软排斥,对于$AA$和$BB$对有任意强度的$J$,正或负的相互作用。对于树状贝特和胡西米晶格,我们确定了完整的相图,这样的三元混合物的颗粒和空隙。我们发现,$J$是以上的晶格依赖的阈值,临界行为是相似的:系统经历了一个过渡在$μ= μ_c$从一个阶段具有相等的平均密度的物种到一个阶段的自发破缺对称性,其中的平均密度不再相等。根据$J$的值,该跃迁可以是连续的,也可以是一阶的。对于足够大的负$J$,在两个晶格上的行为变得明显不同:而对于贝特晶格,存在连续过渡到具有交替顺序的相,然后是连续重入过渡到无序相,由于强烈的挫折效应,在胡西米晶格上不存在交替顺序相。
2021-09-05 cond-mat.stat-mech
Dynamical arrest, tracer diffusion and Kinetically Constrained Lattice Gases
我们分析了动力学约束模型的玻璃态系统的标记粒子扩散。我们提出了一种方法,专注于Kob-Andersen模型作为一个例子,它允许证明下限和上限的自扩散系数$D_S$。这种方法导致精确的密度依赖性的$D_{S}$,在高密度,有限缺陷的模型,并证明扩散,$D_{S}>0$,在任何有限密度的高度合作的模型。一个更普遍的结果是,在非常一般的假设下,人们可以排除动态转变,就像玻璃的模式耦合理论所预测的那样,发生在有限的温度/化学势下,对于晶格上相互作用的粒子系统。
2004-02-11 cond-mat.stat-mech
Macroscopic Fluctuation Theory and Current Fluctuations in Active Lattice Gases
我们研究了具有运动诱导相分离(MIPS)的相互作用活性粒子晶格模型的大偏差。为了做到这一点,我们首先推导出精确的波动流体动力学的模型在大系统的限制。在通常的高斯噪声项之上,该理论还提出了泊松噪声项,我们充分考虑了这一点。我们发现一个动态的相变之间的平坦的密度分布和急剧的相位分离的行波,我们推导出相关的相图连同所有阶段的大偏差函数,包括一个显示MIPS。我们展示了如何使用类似于平衡相分离的方法获得结果,尽管问题的非平衡性质。
2022-11-07 cond-mat.stat-mech
Dynamic behavior of anisotropic non-equilibrium driving lattice gases
结果表明,本征各向异性非平衡系统的动力学松弛过程中表现出普遍的临界行为,在他们的非平衡定态的演变。提出了一种各向异性尺度的动力学anzats和数值测试。相关的临界指数可以自我一致地使用短期和长期的动态框架进行评估。所得到的结果使我们能够澄清一个长期存在的争议的理论描述,普遍性和各向异性的驱动扩散系统的起源,表明标准的场论不成立,并支持最近提出的替代理论。
2002-10-07 cond-mat.stat-mech
Extreme Current Fluctuations in Lattice Gases: Beyond Nonequilibrium Steady States
利用宏观涨落理论研究了非定常扩散晶格气体中的大电流涨落。我们确定了两个普遍性类的这些波动,我们称之为椭圆和双曲。当确定性质量通量小于由散粒噪声引起的质量通量时,它们出现在极限。这两个类是由\emph{effective fluid}的可压缩性的符号,通过映射到一个无粘流体力学的MFT。椭圆类的一个例子是对称简单排他过程,在某些初始条件下,我们可以精确地求解有效的流体动力学。这导致了由Derrida和Gerschenfeld(2009)提出的超高斯极端电流统计,并产生了系统的最佳路径。对于双曲线类的模型,确定性的质量通量不能被忽略,导致不同的极端电流统计。
2013-12-08 cond-mat.stat-mech
Regular binary thermal lattice-gases
我们分析了二维规则二元热格子气的功率谱,并推导出描述二元混合物中的完全混合物和单一组分的低波长低频域功率谱的Landau-Placzek公式。理论结果进行了比较,在这个模型上进行的模拟,并显示出完美的协议。的功率谱被发现是相似的结构,连续理论,其中的中心峰是一个复杂的叠加熵和浓度的贡献,由于这些量的波动的耦合。基于两种成分之间的相对差异的光谱通常具有作为均分失效的结果的附加布里渊峰。
2002-02-14 cond-mat.stat-mech
Dynamic structure factor of ultracold Bose and Fermi gases in optical lattices
研究了零温下一维光晶格中玻色和费米气体的动力学结构因子。重点是S(k,ω)的通用行为作为填充和相互作用强度的函数,其目的是确定可能的实验签名为不同的量子相变。我们采用Hubbard或Bose-哈伯德模型并精确求解中等晶格尺寸的汉密尔顿本征值问题。这使我们能够直接在相变区确定动态结构因子和其他可观测量,其中近似方案通常不适用。我们讨论的特征签名的各种量子相位中出现的动态结构因子和说明的强度分布的质心可以用来估计相关的激发间隙。使用求和规则,这些量可以仅使用基态期望值来评估。玻色子和费米子系统之间的重要差异被观察到,例如,关于莫特绝缘体相中的激发间隙的起源。
2004-07-14 cond-mat.stat-mech
Equation of state for hard square lattice gases
本文提出了边长为$λ$的硬正方形格子气的一个简单状态方程。通过与蒙特卡罗模拟的比较,发现新的状态方程对于无序流体相是相当准确的。
2006-08-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Ultracold Dipolar Gases in Optical Lattices
本教程是一个理论工作,我们在其中研究超冷偶极玻色子气体的物理在光晶格。这种气体由玻色子原子或分子组成,它们通过偶极力相互作用,并且被冷却到量子简并温度以下,通常在nK范围内。当这种简并量子气体被加载到由激光的驻波产生的光晶格中时,会发生新的物理现象。这些系统实现扩展的哈伯德型模型,并可以被带到一个强相关的政权。这些气体的物理性质,占主导地位的远程,各向异性偶极-偶极相互作用,使用平均场近似,和精确的量子蒙特卡罗技术(蠕虫算法)进行了讨论。
2011-03-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Monte Carlo algorithms for charged lattice gases
我们认为蒙特卡罗算法的模拟带电晶格气体与纯粹的本地动态。我们研究了粒子的流动性作为温度的函数,并表明,在低温下的粒子的流动性差是由于“痕迹”或“字符串”后留下的粒子运动。我们引入修改后的更新,大大提高了算法的效率,在这个政权。
2005-08-22 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Mott-insulator phase of coupled 1D atomic gases in a 2D optical lattice
讨论了有限尺寸一维玻色气体二维耦合阵列的二维莫特绝缘体(MI)态。结果表明,在晶格面的动量分布是非常敏感的相互作用制度在一维管。特别是,我们发现,在飞行时间的实验中的干涉图案的消失将不会是MI阶段的签名,但强烈的相互作用的Tonks-Girardeau制度沿管的一个明确的后果。
2004-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Renormalized Field Theory of Infinitely Driven Lattice Gases
利用场论重整化群方法研究了最近提出的晶格气体受驱动的Langevin方程在无限快驱动下的临界行为。我们在上临界维数d_c=4附近进行了展开,得到了一个循环阶的临界指数。然后概述了两个回路计算的主要特征。重整化理论表现出的行为不同的标准场论的DLG,即它不是平均场一样。
1999-03-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Ising low-temperature polynomials and hard-sphere gases on cubic lattices of general dimension
本文导出并分析了一般维数为$d$的立方晶格上的硬球气体模型的压强的低活度、低密度展开式。这些计算是基于我们最近扩展到d维的低温膨胀的自旋1/2伊辛模型的特定自由能受到均匀磁场上的(超)简单立方晶格。对其它一些格也给出了模型参数的估计
2015-10-21 cond-mat.stat-mech hep-lat
A density functional theory for general hard-core lattice gases
我们提出了一个一般的程序,以获得一个近似的自由能量密度功能的任何硬核格子气,无论形状的颗粒,下面的晶格或系统的尺寸。该过程是概念上非常简单,毫不费力地恢复以前的一些特定的系统的结果。此外,所得到的密度泛函属于基本测度泛函类,因此,通过降维总是一致的。我们讨论了这种方法的可能扩展到有吸引力的晶格模型。
2004-10-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Simulations of driven and reconstituting lattice gases
我们讨论了一组驱动的晶格气体,其中的硬核粒子的空间范围内,覆盖一个以上的晶格网站,扩散和重建在一个维度下最近邻相互作用的固定方面。如在非耦合情况下[M。Barma等人,J.物理.康登斯Matter 19,065112(2007)],相空间的动力学分裂成指数数量的相互断开的扇区,这些扇区由非局部构造(不可约弦)标记。取决于粒子耦合是否采取吸引力或排斥力,在大多数研究部门的模拟表明,稳态电流和对相关性在低温制度下的行为完全不同。对于排斥相互作用的有序无序过渡的建议。
2011-10-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Integer Lattice Gases at Equilibrium
格子气自动机可以作为统计力学的基础。所提出的确定性和可逆自动机产生半经典统计分布。本文讨论了从元胞自动机的位置来研究玻色-爱因斯坦统计量的一种可能途径。
2006-01-24 cond-mat.other cond-mat.stat-mech nlin.CG
Planar lattice gases with nearest-neighbour exclusion
讨论了蜂窝格上的硬六边形和硬正方形问题以及相应的问题。当活动是统一的情况下是组合学家感兴趣的,是没有两个相邻的1的二进制矩阵计数的问题。对于这种情况下,我们使用强大的角转移矩阵方法来数值计算每个站点的配分函数,密度和一些近邻的相关性,以高精度。特别是对于正方形格子,我们得到的配分函数每个网站的43位小数。
1998-12-21 cond-mat.stat-mech math.CO
Disorderless quasi-localization of polar gases in one-dimensional lattices
在深光晶格中,由于偶极相互作用、能量守恒和有限带宽之间的相互作用,一维极性气体呈现出严格的动力学约束。动态结合的最近邻二聚体的出现增强了$1/r^3$偶极尾的作用,导致在没有外部障碍的情况下,通过二聚体聚集在非常低的密度和中等偶极强度的准本地化。此外,即使是弱偶极子也允许形成具有有限掺杂的移动但受限的holon的自约束超流晶格液滴。我们的结果,这可以外推到其他幂律相互作用,是直接相关的当前和未来的晶格实验与磁性原子和极性分子。
2019-01-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Condensation in stochastic lattice gases with size-dependent stationary weights
Institute of Mathematics, University of Augsburg(奥格斯堡大学数学研究所);Department of Statistics, University of Warwick(华威大学统计系);Department of Mathematics, Faculty of Science, Mahidol University(马希隆大学理学院数学系)
该研究通过等价于集合的方法,推导了具有尺寸依赖性稳态权重的随机晶格气体中凝结转变的机制,并通过模拟验证了簇大小分布的理论结果。
2026-02-28 cond-mat.stat-mech math.PR
Nonlinear dynamics of ultracold gases in double-well lattices
一个超冷气体被认为是,加载到一个晶格,其中每个网站是由一个双阱势。初始条件,加载后,对应于一个非平衡状态。系统的非线性动力学,从一个非平衡态,在本地场近似分析。考虑到衰减的重要性,所造成的粒子碰撞,强调。这种衰减的存在显著地影响系统动态。
2009-03-23 cond-mat.other cond-mat.stat-mech nlin.AO
Diffusive properties of persistent walks on cubic lattices with application to periodic Lorentz gases
我们计算了三次和超三次格上的持久随机游动的扩散系数,其中在给定的步骤中,步行者的方向取决于先前的一个或两个步骤的记忆。这些结果,然后应用到研究台球模型,即三维周期性洛伦兹气体。模型的几何形状进行了研究,以找到它表现出正常扩散的制度。在这个制度中,我们数值计算细胞之间的过渡概率比较持久的随机游走近似与模拟结果的扩散系数。
2010-09-20 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Rejection-free cluster Wang-Landau algorithm for hard-core lattice gases
我们引入了一种无排斥、平坦的直方图、聚类算法来确定硬核晶格气体的态密度。我们表明,该算法是能够有效地采样低熵状态,通常是难以访问,即使当每个粒子的排除量是大的。该算法是基于同时蒸发所有的粒子在一个带和重新占据这些网站与一个新的适当选择的配置。我们实现的算法的特殊情况下的硬核格子气中的第一个k次近邻的粒子被排除被占用。结果表明,该算法在正方形和立方格上都能重现k = 1,2,3时的已知结果.我们还表明,相比之下,相应的平面直方图算法,无论是本地移动或无偏集群移动是不太准确,不收敛的系统大小的增加。
2021-10-29 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Emergent criticality and universality class of spin and charge density wave transitions of two-component lattice Bose gases in optical cavities at finite temperature
研究了光晶格中二组元晶格旋量玻色气体在Mott-绝缘体极限下的有限温度自旋密度波(SDW)和电荷密度波(CDW)跃迁。在约为原位相互作用能一半的温度范围内,我们发现了一个新的临界区域,特别是一条新的双临界线和两条临界线,分别与有限温度的SDW-CDW,SDW-SDW和SDW-CDW转变有关。对标度行为的临界指数的直接计算和在此临界区的有效理论研究表明,它们属于五维Ising普适类,清楚地表明了系统相互作用的长程性质。我们的预测的紧急临界可以很容易地观察到目前的实验装置在中间温度范围内的一半左右的现场相互作用能。
2020-12-22 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Monte Carlo simulations of 2d hard core lattice gases
用蒙特卡罗模拟研究了二维正方晶格上具有扩展硬核粒子的晶格气。排除一个和多达五个最近的邻居(NN)被认为是。这些可以被映射到具有不同边长的硬正方形上,$λ$(以晶格为单位),相对于原始晶格倾斜一定角度。在协议与早期的研究,1 NN排斥经历了连续的有序无序转变的伊辛普适类。令人惊讶的是,我们发现,格子气与排斥高达第二近邻(2NN)也经历了连续的相变在伊辛普适类,而Landau-Lifshitz理论预测,这种转变应该在XY模型的立方各向异性的普适类。发现3 NN排斥的格子气经历了一个不连续的有序-无序转变,与早期的转移矩阵计算和Landau-Lifshitz理论一致。另一方面,气体的4 NN排除再次表现出连续的相变在伊辛普适类-矛盾的预测的Landau-Lifshitz理论。最后,发现5 NN排斥的格子气经历不连续的相变。
2006-12-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Heterogeneity and growing lengthscales in the dynamics of kinetically constrained lattice gases in two dimensions
我们研究了两个动力学约束模型,即一个和两个空位辅助三角形晶格气体的动力学不均匀性和不断增长的动力学尺度。其中一个模型是坚固的玻璃成形器,另一个是脆弱的玻璃成形器。两者都表现出异质动态广泛分布的时间尺度上看到的持久性时间的分布。我们发现,斯托克斯-爱因斯坦关系被违反,在更大程度上在脆弱的玻璃成型,并显示这种违反是如何与动态异质性。我们提取动力学lengthscales从结构因素的移动粒子和显示,定量地,这个lengthscale的增长密度的增加。我们评论如何缩放的长度和时间在这些模型中涉及到的便利自旋模型的玻璃。
2005-06-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Large deviation approach to non equilibrium processes in stochastic lattice gases
本文从微观系统大偏差性质的分析出发,综述了近年来非平衡过程的统计力学的研究进展。随机晶格气体是这种现象的非平凡模型,可以严格研究,提供了一个具有挑战性的数学问题的来源。通过这种方式,已经获得了一些广泛有效的原则,导致有趣的物理后果。
2006-02-24 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Competition between Vortex Unbinding and Tunneling in an Optical Lattice
研究了深一维光晶格势阱中的二维玻色气体系统。增加相邻气体之间的隧穿幅度驱动解除禁闭过渡到相邻二维气体之间建立相干性的阶段。我们计算这个过渡的签名的干涉图案的系统,以及在其旋转响应,这提供了一个直接的测量系统中的超流性。
2007-01-30 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Disordered driven lattice gases with boundary reservoirs and Langmuir kinetics
不对称的简单排斥过程与额外的朗缪尔动力学,即附着和脱离的散装,是一个典型的细胞内运输模型。在这里,我们研究这个模型中存在随机分布的不均匀性(“缺陷”)。使用蒙特卡罗模拟,我们发现了大量共存的高密度和低密度域。结果是通用的一维驱动扩散系统与短程相互作用,可以理解的局部极值原理的电流配置文件。这一原则是用来确定电流分布和相图以及统计性质的合奏缺陷样品。
2008-10-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Cluster dynamics in two-dimensional lattice gases with inter-site interactions
在扩展的Hubbard和XXZ自旋模型中,足够强的站点间相互作用导致在相邻站点处的动态绑定集群。我们发现,这些集群在二维晶格的动力学是显着不同的,比排斥约束的现场集群在气体中没有站点间的相互作用更丰富。而在网站对移动在同一个晶格中的单个粒子,最近的邻居二聚体执行一个相互作用的量子行走在一个不同的晶格几何,导致一个奇特的动力学的特点是一个以上的时间尺度。后者是一般的任何晶格几何形状,但它是特别相关的三角形和菱形晶格,其中二聚体共振移动在一个有效的kagome和Lieb晶格,分别。因此,二聚体由于有效的平带而经历部分准定位,并且可能比更长的簇移动得更慢。在这些模型中,缓慢的量子行走动力学与平带物理学之间的这种令人惊讶的联系,可以在镧系元素原子的实验中很容易地观察到。
2020-12-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Perpendicular and Parallel Phase Separation in Two Species Driven Diffusive Lattice Gases
我们研究了三种不同的晶格模型,其中两种扩散粒子被电场沿相反方向驱动。我们专注于动态的相变,涉及相分离到域,可以是平行或垂直的驱动场。在所有情况下,垂直状态出现弱驱动,与以前的工作一致。对于强驱动,我们介绍了两个模型,支持并行状态。在一个模型中,这种状态的发生是因为包含了在碰撞过程中增强横向扩散的动力学规则;在另一个模型中,它是最近邻的吸引/排斥相互作用的结果。我们讨论了这些结果之间的联系和非晶格系统中发现的行为,包括拉宁和冻结加热。
2022-08-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Efficient algorithms for general periodic Lorentz gases in two and three dimensions
我们提出了有效的算法来计算周期性洛伦兹气体的轨迹组成的正方形格子的圆形障碍物在两个维度上,和简单的立方格子的球体在三维空间中,这些变得越来越有效的障碍物的半径趋于0,所谓的玻尔兹曼-格拉德极限。2D算法应用连分数来获得粒子在每一步将与之碰撞的精确圆盘,而不是像经典算法那样使用周期性边界条件。3D版本通过投影到三个坐标平面来结合2D算法。作为应用,我们计算了某些洛伦兹气体的自由程长度分布接近玻尔兹曼-格拉德极限。我们还展示了如何的算法可以应用到处理一般的晶格。
2015-11-01 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Finite temperature mean-field theory with intrinsic non-hermitian structures for Bose gases in optical lattices
我们揭示了一个与平均场论相关的发散问题,该理论适用于光晶格中的玻色气体,该晶格是由广泛使用的跳跃项的直接平均场解耦构造的,其中相应的平均场哈密顿量通常假设一旦考虑了平均场超流序参量的空间依赖性,则没有较低的能量约束。通过系统的泛函积分方法,我们解决了这个问题,通过建立一个一般的有限温度平均场论,可以处理任何可能的空间依赖的序参量,而不会导致发散的问题。有趣的是,我们发现该理论通常假设一种固有的非埃尔米特结构,这种结构源于系统跳跃矩阵的不确定性。在此理论范围内,我们开发了一种有效的方法,用于调查在有限温度下的系统的物理,系统的性能可以通过直接调查的有效势函数的鞍点的序参量计算。我们通过研究光晶格中玻色气体的有限温度超流跃迁来说明我们的方法。由于有限温度平均场论是相当普遍的,这种方法可以直接应用于研究具有复杂空间结构相的相关系统的有限温度性质。
2022-03-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Quantum simulation of $(1+1)$-dimensional U(1) gauge-Higgs model on a lattice by cold Bose gases
在一维光晶格上,利用超冷玻色气体对包含紧致U(1)规范场和Higgs物质场的$(1+1)$维U(1)格点规范-Higgs模型进行了量子模拟的理论研究.从具有在位和最近邻相互作用的扩展玻色-哈伯德模型出发,导出了U(1)格点规范-Higgs模型作为低能有效理论。导出的规范-Higgs模型在禁闭相和Higgs相之间存在非平凡的相变,并讨论了它与扩展的Bose-哈伯德模型中的相变的关系.最后,我们利用Gross-Pitaevskii方程和截断Wigner近似研究了电通量的实时动力学。动力学由Schwinger机制的玻色子类似物控制,即,通过希格斯场的凝聚屏蔽电通量,这在希格斯和限制阶段中不同地发生。这些结果,连同所获得的相图,将指导实验工作者在设计规范-希格斯模型的量子模拟冷气体。
2017-05-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech hep-lat
Ripples and dots generated by lattice gases
我们发现,不同的表面图案(波纹,点)的出现可以很好地理解一个合适的映射到最简单的非平衡晶格气体和元胞自动机。使用这种有效的方法困难,未回答的问题,表面生长及其缩放可以研究。我们已经证实了Kardar-Parisi-Zhang(KPZ)普适性类对于竞争性粗糙化扩散是稳定的,而强光滑化扩散导致对数增长,这是二维的平均场类型行为,该模型也可以有效地描述各向异性表面扩散过程.通过分析随时间变化的结构因子,我们给出了波长粗化行为的数值估计。
2011-09-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech nlin.CG
Equivalence of interest rate models and lattice gases
考虑一类短期利率与高斯马尔可夫过程x(t)在终端测度r(t)= a(t)exp(x(t))中的指数成比例的短期利率模型.这些型号包括黑色,德曼,玩具和黑色,卡拉辛斯基型号的终端措施。我们证明了这样的利率模型与具有吸引两体相互作用的晶格气体V(t1,t2)= -Cov(x(t1),x(t2))是等价的。我们详细地研究了x(t)为Ornstein,Uhlenbeck过程的Black,Karasinski模型,证明了它与Kac和Helfand考虑的具有吸引长程两体相互作用V(x,y)= -α(e^{-γ| X - y|} - e^{-γ(x + y)})。一个明确的解决方案,该模型给出了作为一个总和以上的状态的晶格气,这是用来表明,该模型有一个相变类似于以前发现的黑色,德曼,玩具模型中的终端措施。
2012-04-04 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Kinetically constrained lattice gases: tagged particle diffusion
动力学约束格子气体(KCLG)是整数格点$\mathbb Z^d$上的相互作用粒子系统,具有硬核排斥和Kawasaki型动力学。他们的特点是,跳跃是允许的,只有当配置满足一个约束,要求在一定的局部邻域足够的空站点。KCLG作为玻璃态动力学模型在物理学文献中得到了广泛的介绍和研究。我们专注于KCLG,Kob Andersen(KA)模型的研究最多的类。我们分析示踪剂(即标记粒子)在平衡状态下的行为。我们证明了对于所有维度的$d\geq 2$和任何平衡粒子密度,在扩散重标度的示踪剂的运动收敛到一个$d$维布朗运动与非退化扩散矩阵。因此,我们反驳了物理学文献中所描述的扩散/非扩散相变的发生。我们的技术是足够灵活的,可以扩展到分析其他选择的约束的跟踪器的行为。
2017-01-26 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP