Relaxation dynamics of ultracold bosons in a double-well potential: Thermalization and prethermalization in a nearly integrable model
数值研究了双势阱中相互作用玻色子孤立量子系统在可积性破缺猝灭后的弛豫动力学。使用统计的频谱,我们确定的postquench哈密顿量的非混沌和接近可积性在很宽的范围内的相互作用参数。我们证明了该系统的本征态热化假设(ETH)的上下文中表现出热化。我们还探讨了初始状态离域的postquench哈密顿量的本征态,即使是从中间的频谱的能量。我们观察到不同的制度的平衡过程取决于初始能量。对于低能量,系统在单个步骤中迅速弛豫到热状态。随着能量的增加,对中间的频谱,弛豫动力学表现出预热化和亚稳态的寿命增长。占据数和冯诺伊曼熵在模式划分系统的时间演化的弛豫动力学分析的基础。
2015-09-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium dynamics of one-dimensional hard-core anyons following a quench: Complete relaxation of one-body observables
我们展示了相互作用在驱动一个孤立的可积量子系统的突然淬火后的松弛的作用。我们考虑一个家庭的可积的硬核晶格任意子模型,连续插入之间的非相互作用的无自旋费米子和强相互作用的硬核玻色子。一个广义的乔丹-维格纳变换将整个费米子族映射为非相互作用的费米子。我们发现,除了奇异的自由费米子极限,整个单粒子密度矩阵,因此所有的单体观测放宽广义吉布斯系综(GGE)的预测。这表明,在存在相互作用的情况下,多体波函数中粒子之间的相关性提供了将所有单体观测量弛豫到广义相对论所需的有效耗散。这种弛豫不依赖于平移不变性,也不依赖于系统的任何空间域的追踪。
2014-07-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Quadrature interferometry for nonequilibrium ultracold bosons in optical lattices
我们发展了一种干涉技术,用于对光晶格中非平衡超冷玻色子的场正交算符进行时间分辨测量。该技术利用磁性原子的内部状态结构来创建处于不同自旋状态和晶格位置的两个原子子系统。一个费什巴赫共振关闭一个自旋子系统中的原子-原子相互作用,使其成为一个良好的特征参考状态,而在其他子系统中的原子进行非平衡动力学的可变保持时间。通过第二次分束操作干涉子系统,通过检测相对自旋布居获得相互作用原子的时间分辨正交测量。该技术可以为各种哈密顿量和晶格几何形状(例如,立方、蜂窝、超晶格),包括具有隧穿、使用人工规范场的自旋-轨道耦合和更高带效应的系统。通过对隧道效应可忽略的深晶格的特殊情况的分析,我们得到了正交观测量及其涨落的时间演化。作为第二个应用,我们表明,干涉仪可以用来测量原子-原子相互作用强度与超海森堡标度n^(-3/2)的平均原子数每格点n,和标准的量子极限标度M^(-1/2)的格点数M。在我们的分析中,我们要求M >> 1,并且对于实际系统,n很小,因此总原子数N = nM的标度低于海森堡极限;然而,在这个系统中,测试基于相互作用的量子精密测量的标度行为的测量应该是可能的。
2013-03-12 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Observation of Relaxation Stages in a Nonequilibrium Closed Quantum System: Decaying Turbulence in a Trapped Superfluid
本研究观测到囚禁玻色-爱因斯坦凝聚体衰减湍流弛豫的两个 distinct 阶段,即正、逆粒子级联,均可用波湍流理论的自相似解解释,为非平衡量子多体系统弛豫研究提供了重要见解。
2025-01-15 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Ultracold atoms out of equilibrium
孤立量子多体系统的弛豫是联系统计物理和量子物理的一个主要未解决的问题。研究这种松弛过程仍然是一个挑战,尽管相当大的努力。在实验上,它需要创建和操纵良好控制和真正隔离的量子系统。在这种情况下,超冷中性原子提供了独特的机会,了解非平衡现象,因为大量的可用方法来隔离,操纵和探测这些系统。在这里,我们给出了一个快速的实验进展,已在该领域在过去几年中,并强调了一些问题,可能会在未来的探索。
2014-08-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Semiclassical solitons in strongly correlated systems of ultracold bosonic atoms in optical lattices
本文从理论上研究了二维和三维光晶格中强关联超冷玻色子原子系统的孤子激发及其形成动力学。在强相互作用和无公度填充的情况下,将原子看作硬核玻色子,导出了非线性流体力学方程。当参数仅沿一个方向变化时,得到了远离半填充的Korteweg-de Vries型方程和半填充时的修正KdV方程。我们应用这个一般的分析问题的衰减的密度步骤。我们考虑一维横向涨落解的稳定性。我们的结果也是相关的理解晶格自旋模型的非平衡动力学。
2011-02-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum optomechanics with a mixture of ultracold atoms
研究了混合超冷原子与可调非线性碰撞的腔光学力学。我们发现,原子碰撞提供了虚拟凝聚态振荡器之间的线性耦合,从而有可能实现一个全球耦合的量子光机械网络与集成的原子芯片。潜在的应用范围从模拟过去物理学领域的集体非平衡动力学到探测量子混合物的独特性质。
2012-12-06 cond-mat.quant-gas physics.optics quant-ph
Spin Drag in Ultracold Fermi Mixtures with Repulsive Interactions
本文计算了两个自旋分量之间具有正散射长度的双组分超冷原子费米气体的自旋-阻力弛豫速率。在一维中,我们发现它随温度线性地消失。在三维空间中,对于足够弱的相互作用弱相互作用,自旋-阻力弛豫速率随温度平方地消失。这种二次温度依赖性是存在的,对数校正,以及在二维的情况下。对于较强的相互作用,系统在二维和三维中表现出Stoner铁磁相变。我们发现,自旋涨落的自旋-阻力弛豫速率增强的温度接近临界温度,从上述转变。
2010-12-17 cond-mat.quant-gas
Far-from-equilibrium dynamics of an ultracold Fermi gas
用超平均场Kadanoff-Baym方程描述了N重自旋简并超冷费米气体的非平衡动力学。利用Schwinger-Keldysh公式中的两粒子不可约有效作用量,采用1/N的非微扰展开,导出了方程组。在有效作用量水平上的非微扰近似的定义确保了重要的守恒律,例如,总能量和粒子数。作为一个例子,在一维空间中研究了均匀的双重自旋简并费米气体在远离热平衡的初始制备后的长时间演化。波动耗散关系的分析表明,在低能量,气体不热化。
2010-12-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech hep-ph
Radio frequency field-induced electron mobility in an ultracold plasma state of arrested relaxation
潘宁电离释放电子在一个国家选择里德堡气体的一氧化氮夹带在超音速分子束。电子碰撞雪崩、分叉和猝灭的后续过程形成NO $^+$离子和电子的强耦合、空间相关的超冷等离子体,其表现出自组织临界性的特征。这种血浆含有一氧化氮里德堡分子的残余物。离子-电子-里德伯准平衡的传统流体动力学预言了快速衰变到中性原子。相反,NO等离子体持续了一毫秒或更长时间,这表明淬火无序产生了一种抑制电子迁移率的状态。支持这一主张,一个60 MHz的射频场与峰-峰幅度小于1 V cm $^{-1}$的行为显着动员电子,导致等离子体消散的解离复合和里德伯预解离。一个明显的密度依赖性表明,这种效果依赖于碰撞,权重逮捕松弛的想法作为一个合作性质的合奏。
2020-07-09 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Dynamical Pruning of the Non-Equilibrium Quantum Dynamics of Trapped Ultracold Bosons
由于Hilbert空间的过度膨胀,玻色多体系统的非平衡量子动力学研究具有很大的挑战性,并对它们的理论描述和模拟提出了一个主要问题。我们提出了一种新的动态修剪方法的框架下的多配置的时间相关的Hartree方法的玻色子来解决这个问题,通过动态检测最相关的物理系统的数量状态,并相应地修改多体哈密顿量。我们讨论了两种不同的数态选择准则以及两种不同的修改哈密顿量的方法。我们的计划定期重新评估的数量状态选择,以动态地适应系统的时间演化。为了对我们的方法进行基准测试,我们研究了限制在光晶格或双阱势中的玻色粒子的非平衡动力学。结果表明,我们的方法准确地再现未修剪的MCTDHB结果,同时产生显着减少的模拟时间。这种加速在光晶格的情况下尤其明显。
2019-08-06 cond-mat.quant-gas
Many-body entropies, correlations, and emergence of statistical relaxation in interaction quench dynamics of ultracold bosons
研究了在一维谐振子阱中全同玻色子与$N=10$相互作用系统的量子多体动力学和由相互作用猝灭引起的熵产生.采用多组态含时Hartree方法(MCTDHB)求解含时薛定谔方程,得到了高精度的结果.我们考虑多体熵的措施,如香农信息熵,主成分的数量,和占领熵计算的时间依赖性的多体基组中使用的MCTDHB。这些措施量化了相关的物理特征,如不规则或混沌动力学,统计弛豫和热化。我们监测熵的措施作为时间的函数,并评估它们如何依赖于相互作用的强度。对于较大的相互作用强度,多体信息熵的值接近预测的高斯正交系综的随机矩阵,并意味着统计松弛。MCTDHB的基态是明确的时间依赖性和优化的变分原理的方式,最大限度地减少显着贡献的数量。因此,统计松弛在MCTDHB计算中占主导地位是一个重要的事实。此外,我们证明了一个基本的连接之间的生产熵,建立相关性和损失的一致性系统。由于相干性和相关性可以通过实验获得,因此可以仔细检查它们与多体熵的现有联系,以检测统计弛豫。我们的结果是第一个获得的有限量子系统的热化使用优化的时间相关的和真正的多体基组。
2015-07-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermomagnetic Anomalies by Magnonic Criticality in Ultracold Atomic Transport
本文研究了由磁性量子点接触连接两个铁磁体的超冷原子系统中的热磁输运,利用非平衡格林函数方法发现在弱有效塞曼场极限下自旋电导发散和自旋弛豫减慢,揭示了源于磁振子临界点的异常自旋动力学,为热磁学开辟了新途径。
2024-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Nonequilibrium Dynamics of Ultracold Fermi Superfluids
本文综述了在BCS和BEC极限下费米超流体单通道和双通道非平衡动力学的研究文献。重点是平均场方法的动力学,特别注意到金斯堡-朗道序参量的费米和复合玻色场的动力学,以及微观动力学的量子自由度。这两种方法是有效的近似在两个不同的时间尺度的后续动态。假设系统在参数空间中的量子猝灭期间和/或之后演化。猝灭可以是具有几乎瞬时变化的脉冲猝灭,或者是两个值之间的周期性变化。本文综述了由含时Ginzburg-Landau方程描述的序参量动力学的文献,并重点介绍了作者在这方面的工作。本文还考虑了双通道情况下的混合相区,并对费米-玻色混合物的双序参量动力学进行了评述。最后,在自洽和非自洽两种情况下,对超流体微观自由度的非平衡动力学进行了评述。前者的动力学可以用Bogoliubov de-Gennes方程来描述,其中平衡BCS间隙方程在时间上是连续的,并且自洽地耦合到BdG动力学。后者是一个简化的BCS问题,可以映射到伊辛和Kitaev模型的动力学。本文综述了Feshbach失谐中的脉冲猝灭和化学势中的周期猝灭的动力学,并着重介绍了作者在这一领域的研究贡献。
2013-07-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con quant-ph
Spin relaxation in ultracold spin-orbit coupled $^{40}$K gas
本文报道了在超冷自旋轨道耦合$^{40}$ K气体中,当$|9/2,9/2\ >$和$|9/2,7/2\ >$态之间的耦合(相当于有效塞曼磁场)比自旋轨道耦合场强得多时,反常的Dyakonov-Perel自旋弛豫.横向和纵向自旋弛豫的研究与小和大的自旋极化。研究发现,在自旋极化较小的情况下,(纵向)自旋弛豫被分为四(两)个区域:正常弱散射区、反常Dyakonov-Perel '-like区、反常Elliott-Yafet区和正常强散射区(异常Elliott-Yafet-like区域和正常强散射区域),只有正常的弱散射状态处于弱散射极限。这与弱磁场下的常规情况有很大不同,弱磁场下的常规情况根据弱/强散射极限分为弱和强散射区。在大自旋极化下,Hartree-Fock自能作为有效磁场,在弱散射和强散射极限下都能显著抑制横向自旋弛豫.此外,由于动量弛豫时间和Hartree-Fock有效磁场都随散射长度的变化而变化,反常的Dyakonov-Perel '型区被抑制,因此横向自旋弛豫在散射长度依赖性上可分为三个区:正常弱散射区、反常的Elliott-Yafet型区和强散射区.另一方面,纵向自旋弛豫再次分为异常EY状和正常的强散射制度。...
2013-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Nonequilibrium Relaxation and Odd-Even Effect in Finite-Temperature Electron Gases
本文提出一种高效方法,在动力学理论中计算二维费米液体弛豫模式全谱,证实奇宇称长寿命模式存在,并揭示其寿命比可调,为理解电子气体非平衡弛豫提供全面描述。
2025-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Tuning the relaxation dynamics of ultracold atoms with an optical cavity
研究了超冷原子在光晶格中的非平衡态动力学行为。我们推导了一个有效的量子主方程的弱原子光耦合,可以带入Lindblad形式的坏和好腔限制。在所谓的坏腔状态中,我们发现稳态总是无限温度的稳态,但弛豫动力学可能非常不平凡。对于小跳跃,耗散和强相互作用之间的相互作用通常导致原子组态空间中的反常扩散。然而,对于腔介导和现场相互作用的微调比例,我们发现了一个具有正常扩散的限制。相反,对于大的跳跃和消失的现场相互作用,系统可以描述为一个线性速率方程,导致无限温度下的稳定状态的指数方法。最后,在良好的腔制度,我们表明,为消失现场相互作用,该系统允许的动量模式对之间的光泵,使腔冷却。
2018-05-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Emergent Fracton Hydrodynamics of Ultracold Atoms in Partially Filled Landau Levels
本研究针对部分填充最低 Landau 能级的超冷原子,揭示投影有效 Hamiltonian 诱导的电荷与偶极矩涌现守恒,从而产生亚扩散 fracton 流体动力学,并提出实验观测方案。
2025-06-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Spin drag in an ultracold Fermi gas on the verge of a ferromagnetic instability
最近的实验[Jo等人,Science 325,1521(2009)]已经提出了具有强排斥相互作用的双组分超冷费米气体中的铁磁相关性的证据。受这些实验的启发,我们考虑自旋阻力,即,在这种系统中,由于具有相反自旋的粒子的散射而产生的摩擦阻力。结果表明,当从正常方向接近铁磁态时,自旋拖曳弛豫速率在临界点附近强烈增强。我们还确定了自旋扩散常数的温度依赖性。在捕获的气体中,自旋拖曳弛豫速率确定自旋偶极模式的阻尼,因此其提供铁磁相变的前驱信号,其可用于实验地确定与铁磁相的接近度。
2010-02-17 cond-mat.quant-gas
Equilibration and Approximate Conservation Laws: Dipole Oscillations and Perfect Drag of Ultracold Atoms in a Harmonic Trap
(近似)守恒律的存在可以禁止相互作用的多粒子量子系统的快速弛豫。我们通过研究两类费米子超冷原子在谐振子阱中的质心振荡来研究这一物理现象。如果它们的陷阱频率相等,则与科恩定理密切相关的动力学对称性(谱生成代数)禁止质心振荡的弛豫。两个物种的陷阱频率的小失谐$δω$打破了动力学对称性,并最终导致由物种间相互作用驱动的偶极振荡的阻尼。使用记忆矩阵的方法,我们计算的弛豫作为频率差,粒子数,温度和物种间相互作用的强度的函数。当相互作用占主导地位时,两个物种之间几乎是完美的阻力,动力学对称性近似恢复。阻力可以由哈特里势或摩擦力产生。在后一种情况下(流体动力学极限),质心振荡以微小的速率$1/τ\propto (δω)^2/Γ$衰减,其中$Γ$是单粒子散射速率。
2015-04-16 cond-mat.quant-gas
mm-wave Rydberg-Rydberg resonances as a witness of intermolecular coupling in the arrested relaxation of a molecular ultracold plasma
在多体系统中,失去平衡的强相关性触发了涌现的性质,这些性质可以以重要的方式限制能量和物质的自然耗散。原子的网络,经过复杂的设计来安排位置和调整相互作用能,表现出惊人的动态。但是,强相关性本身也可以起到限制可用相空间的作用。强关联约束下的弛豫导致了尺度不变性和自组织临界性的密度分布特征。一段时间以来,我们已经观察到的雪崩,分叉和淬火的状态选择的里德堡气体的一氧化氮形成超冷,强相关的超冷等离子体的自组织的迹象。这个系统的强大逮捕松弛形成一个无序状态的量子力学性质,似乎支持一个连贯的破坏运输。这里报告的工作集中在雪崩和淬火的初始阶段,使用嵌入式量子探针的毫米波光谱来表征与等离子体演化相关的分子间相互作用动力学。双共振激发制备由单一选择态$n_0f(2)$组成的一氧化氮里德堡气体。潘宁电离,随后是电子-里德伯碰撞的雪崩,形成NO $^+$离子和弱束缚电子的等离子体,其中$n_0$里德伯分子的残余群体演变为高- $\ell$。在长时间内,$n_0\ell(2) \rightarrow (n_0 \pm 1)d(2)$耗尽共振信号在中心场里德伯态的基础上的无碰撞能量重新分布。法诺线型的宽度和不对称性证明了耦合到被捕浴的程度扩大了亮态,以及亮态预解离如何混合局域系综中的能级网络。
2020-05-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas
Use of quantum quenches to probe the equilibrium current patterns of ultracold atoms in an optical lattice
光晶格中的原子玻色子和费米子可以实现各种有趣的凝聚态,这些凝聚态在合成磁场或非阿贝尔规范场存在下支持平衡电流模式。作为探测这种质量电流的途径,我们提出了一种非平衡量子淬火的哈密顿量,动态转换成实验测量的真实空间密度模式的电流模式。我们说明了如何一个特定的这种“单向”淬火的光晶格可以用来揭示棋盘和条纹的晶格玻色超流体和费米气体的电流顺序,以及手性边缘电流在整数量子霍尔态。
2012-06-17 cond-mat.quant-gas
Observation of coherent quench dynamics in a metallic many-body state of fermionic atoms
超冷原子的量子模拟已成为深入研究相互作用多体系统的一种强有力的技术。特别是,研究非平衡动力学的可能性为理解强相互作用量子物质中的关联和激发提供了一条独特的途径。到目前为止,相干非平衡动力学仅在玻色子原子的超冷多体系统中观察到。本文报道了费米子原子相干猝灭动力学的观测结果。在浅三维光晶格中制备了金属态的超冷自旋极化费米子和玻色-爱因斯坦凝聚体。在抑制费米子和玻色子的晶格位置之间的隧道效应的淬火后,我们观察到费米子动量分布中的长寿命相干振荡,其周期仅由费米-玻色相互作用能量确定。我们的结果表明,相干猝灭动力学可以作为一个敏感的探针,在离域的费米量子态的相关性和量子精密测量。
2015-07-27 cond-mat.quant-gas quant-ph
Tuning the Order of the Nonequilibrium Quantum Phase Transition in a Hybrid Atom-Optomechanical System
研究了具有两个内部原子态的混合原子-光机量子多体系统的一阶和二阶非平衡量子相变。一个纳米膜被放置在一个泵浦光腔中,其输出耦合光形成一个超冷玻色气体的晶格。通过改变泵浦强度,可以调节膜-原子的有效耦合。在临界强度以上,出现了一个破碎相,其特征在于高能量内部状态和位移膜的相当大的占领。这种非平衡量子相变的阶数可以通过调节跃迁频率来改变。对于对称耦合,过渡在某一过渡频率以下是连续的,而在某一过渡频率以上是不连续的。对于非对称耦合,发生一阶相变。
2019-12-01 cond-mat.quant-gas quant-ph
Hydrodynamics of nonintegrable systems from a relaxation-time approximation
我们开发了一个通用的动力学理论框架来描述强相互作用的非平衡量子系统的流体力学,其中可积性被弱破坏,留下一些剩余的守恒量。这个框架是基于广义弛豫时间近似,它给出了一个简单的,但令人惊讶的准确,处方计算非平衡运输,即使在强相互作用系统。这种近似再现的交叉广义到传统的流体动力学在相互作用的一维玻色气体的可积性破坏扰动,无论有和没有动量守恒。它还预测了混沌量子自旋链的流体动力学,与矩阵乘积算子计算结果吻合得很好。
2021-02-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum transport in ultracold atoms
被设计的磁势或光势限制的超冷原子是用于研究在固态中难以实现或探测的现象的理想系统,因为它们的原子相互作用强度、物种数量、密度和几何形状可以独立控制。这篇评论的重点是原子气体中的量子输运现象,这些现象反映并经常更好地阐明或显示出与介观和纳米观系统中观察到的基本差异。我们讨论了在原子气体中进行传输实验的重大进展,对比了冷原子和凝聚态系统中传输之间的相似性和差异,并调查了难以在常规设置中验证的鼓舞人心的理论预测。这些结果进一步证明了原子系统在非平衡现象研究中的多功能性及其在新应用中的前景。
2015-04-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Noise-induced transition from superfluid to vortex state in two-dimensional nonequilibrium polariton condensates
本文研究了二维非平衡凝聚超流体中涡旋-反涡旋对形成的Berezinskiii-Kosterlitz-Escherless机制。我们的数值研究是基于一个经典的场模型驱动耗散量子流体,适用于极化激元凝聚。我们调查的临界噪声需要在系统中创建涡旋-antivortex对,从一个状态与均匀的相位。详细分析了临界噪声与非平衡参数和能量驰豫参数的关系。
2019-09-27 cond-mat.quant-gas
Phase Diagram of Rydberg atoms in a nonequilibrium optical lattice
研究了囚禁在光晶格中的超冷三能级原子的量子非平衡动力学,原子在双光子激发下被激发到Rydberg态,自发发射不可忽略.发现了丰富的量子相,包括均匀相、反铁磁相和振荡相。我们绘制了相图,发现这些相位可以通过调节泵浦光与控制光的强度之比以及双光子失谐量与里德伯相互作用强度之比来控制。当双光子失谐量发生蓝移且蓝移比小于1时,相位间存在双稳性。实际上,该比例控制了Rydberg阻断和反阻断效应,因此该系统中的相变可以被认为是研究这两种效应的可能途径。
2012-06-27 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Dynamical control in a prethermalized molecular ultracold plasma: Local dissipation drives global relaxation
University of British Columbia(不列颠哥伦比亚大学);Kenyon College(肯扬学院);University of California, San Diego(加利福尼亚大学圣迭戈分校);Institute for Advanced Study(高等研究院)
研究通过局部耗散驱动全局弛豫,揭示了分子超冷等离子体中预热化状态的持续性及弛豫阻断机制,探讨了弱射频场和量子态跃迁对系统弛豫的影响。
2024-07-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Nonequilibrium Quantum Phase Transition in a Hybrid Atom-Optomechanical System
我们考虑了一个混合量子多体系统,该系统由纳米膜的振动模式和超冷原子气体组成,纳米膜的振动模式与腔中的光发生光力学相互作用,超冷原子气体位于外耦合光的光晶格中。在光场上积分后,有效的哈密顿量揭示了定域势力和膜位移力之间的竞争。对于增加原子膜相互作用,我们发现一个非平衡量子相变从一个本地化的非运动阶段的原子云的集体运动的阶段。在量子临界点附近,最低集体激发的能量消失,而凝聚态的序参量在破缺态中变为非零。当原子和膜非共振耦合时,会发生这种效应。
2018-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Anisotropic relaxation dynamics in a dipolar Fermi gas driven out of equilibrium
我们报道了在超冷偶极费米气体的再热动力学中观察到的大的各向异性。我们的系统由一个超冷样品的强磁性$^{167}$铒费米子,自旋极化的最低塞曼子级。在这个系统中,弹性碰撞纯粹由普适偶极散射引起。基于跨维再热实验,我们观察到一个强烈的各向异性的散射,这体现在一个大的角度依赖的热弛豫动力学。我们的结果与最近的理论预测非常吻合。此外,我们测量的再热率作为温度的函数为不同的角度,并发现抑制碰撞的泡利阻塞是不受偶极子取向。
2014-11-21 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Phonon scattering from spatial relaxation of one-dimensional Bose gases
该研究针对一维弱相互作用玻色气体的密度调制非平衡弛豫问题,揭示了非平衡声子散射率的收敛规律,为实验探测量子气体声子动力学提供了理论框架。
2025-11-18 cond-mat.quant-gas quant-ph
Approximating Steady States in Equilibrium and Nonequilibrium Condensates
通过推广无发散的WKB方法,得到了二维和三维空间中与时间无关的Gross-Pitaevskii(GP)方程和复GP方程的近似解。结果包括一个明确的表达的一致有效的近似的冷凝物密度的超冷玻色气体限制在一个谐波陷阱,延伸到经典的禁区。这提供了一个精确的近似的凝聚密度,其中包括愈合效应在领先的顺序,是失踪的广泛采用的费米子-费米近似。本文提出的结果使我们能够制定有用的近似范围内的实验系统,包括有限温度玻色气体的平衡性质和稳态性质的二维非平衡冷凝物。我们的渐近和数值结果的保守和强迫耗散形式的GP方程应用到这些系统之间的比较显示出良好的协议之间的两套解决方案,从而说明这些近似的准确性。
2012-06-27 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Schwinger pair production with ultracold atoms
我们考虑了光晶格中的超冷原子系统作为量子电动力学(QED)中正负电子对产生的量子模拟器。在一维空间中,我们研究了电子对产生的非平衡现象,包括导致等离子体振荡的反反应。与以前的研究不同,量子链接模型,我们专注于无限维希尔伯特空间的QED和表明,它可以很好地近似实验采用玻色-爱因斯坦凝聚体与费米子原子相互作用。基于泛函积分技术的计算给出了在冷原子实验中实现QED现象所需物理参数的唯一途径。特别是,我们使用我们的方法来考虑量子链路模型在一个尚未探索的参数制度,并给出他们的能力,以捕捉物理的基本特征的界限。这些结果表明,对于高能粒子物理现象的量子模拟,使用相干多体态而不是单个原子实现的范式变化。
2016-08-08 cond-mat.quant-gas hep-ph quant-ph
Magnetic properties and quench dynamics of two interacting ultracold molecules in a trap
本文从理论上研究了在电场和磁场作用下一维简谐势阱中两个相互作用的超冷极性顺磁分子的磁性和非平衡动力学。分子通过多通道两体接触势相互作用,结合分子间相互作用的短程各向异性。我们发现,各种磁化状态产生的分子相互作用,电子自旋,偶极矩,旋转结构,外部磁场和自旋-旋转耦合的相互作用。丰富的磁化强度图主要取决于分子间相互作用和自旋旋转耦合的各向异性。这些特定的分子特性很难计算或测量。因此,我们提出了淬火动力学实验,从观察分析系统的时间演化中提取它们。我们的研究结果表明了用外电场控制分子少体磁化的可能性,为研究光镊或光晶格中超冷分子的磁化及其在分子多通道多体哈密顿量量子模拟和量子信息存储中的应用奠定了基础.
2020-12-01 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Optical spin conductivity in ultracold quantum gases
我们证明了在超冷原子中,光学自旋电导率是体自旋电流的一个小的交流响应,在凝聚态系统中是难以测量的。我们证明,这种导电性包含丰富的信息,通过分析实验上可实现的系统,如自旋1/2超流费米气体,自旋1玻色-爱因斯坦凝聚体,和Tomonaga-Luttinger液体的量子态。所获得的电导率谱在德鲁德电导率中不存在,反映了准粒子激发和非费米液体性质。可解释的物理量包括超流费米气体的超流能隙和接触、玻色-爱因斯坦凝聚体的带隙和无隙自旋激发以及量子损耗、以及在冷原子实验中难以捉摸的Tomonaga-Luttinger液体参数的自旋部分。与质量输运对应物不同,自旋电导率作为探针适用于没有无序和晶格势的清洁原子气体。我们的形式可以推广到各种系统,如自旋轨道耦合和非平衡系统。
2022-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas