Anyonic Haldane insulator in one dimension
我们用数值方法证明了一维扩展($U$ - $V$)哈伯德模型的一个非平凡拓扑Halfton相的存在性,该模型的平均密度为每格点一个粒子,不仅对于玻色子而且对于任意子,尽管反射宇称对称性破缺.在$V$ - $U$参数平面上,由超流、莫特绝缘体和密度波相所包围的Haldron绝缘体被空间反演和时间反演相结合的对称性所保护,并通过分析广义转移矩阵在基于矩阵乘积态的无限密度矩阵重整化群方案中得到验证.对于任意离子Haldom绝缘体态的实验验证,计算出的动力学密度结构因子的不对称性应该是特别重要的。
2017-03-11 cond-mat.quant-gas
Mean field study of the topological Haldane-Hubbard model of spin-$1/2$ fermions
基于研究相互作用对Chern绝缘体的影响,以及最近在人工规范场实现超冷原子拓扑能带的实验,我们研究了自旋- $1/2$费米子的蜂窝晶格Halfen-哈伯德模型.使用一个不受限制的平均场的方法,我们映射出的拓扑带绝缘体的不稳定性对磁有序绝缘体出现增加哈伯德排斥。除了拓扑Néel相位,我们恢复各种手性非共面磁订单以前确定的强耦合方法。我们计算了这些有序相的能带结构,表明三重- $Q$四面体相具有大的Chern数的拓扑Chern带。
2016-03-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Competing Supersolid and Haldane Insulator phases in the extended one-dimensional bosonic Hubbard model
半导体绝缘体是一个具有奇异非局域序参量的带隙相。它可能存在的参数范围,以及它如何与其他类型的秩序(如超固体秩序)竞争,仍然没有完全理解。利用随机格林函数(SGF)量子蒙特卡罗(QMC)和密度矩阵重整化群(DMRG)方法,数值研究了具有接触和近邻排斥作用的一维玻色哈伯德模型(BHM)的基态相图.我们发现,根据近邻接触相互作用的比例,该模型表现出电荷密度波(CDW),超流(SF),超固体(SS)和最近确定的Halflion绝缘(HI)相。我们表明,HI只存在于单位填充CDW波瓣的尖端,并且在很宽的参数范围内存在稳定的SS相位。
2013-04-08 cond-mat.quant-gas
Chiral Bosonic Phases on the Haldane Honeycomb Lattice
最近在超冷原子和光子类似物中的实验报道了在晶格系统中实现人工规范场,促进了拓扑相的实现。受这些进展的启发,我们研究了Halfton蜂窝晶格紧束缚模型,玻色子与局部相互作用的平均填充一个玻色子每个网站。我们分析了基态相图,揭示了三个不同的阶段:一个均匀的超流体(SF),一个手征超流体(CSF)和一个plaquette莫特绝缘体与本地电流回路(PMI)。最近邻电流和次最近邻电流区分CSF和SF,并且它们之间的相变是一阶的。我们应用玻色子动力学平均场论和精确对角化得到的相图,补充与计算的激发光谱的强,弱耦合微扰理论的数值。在超冷原子实验中,特征密度涨落、电流关联函数和激发光谱是可测量的。
2015-03-11 cond-mat.quant-gas
Topological Kondo insulators in one dimension: Continuous Haldane-type ground-state evolution from the strongly-interacting to the non-interacting limit
利用密度矩阵重整化群(DMRG)方法,研究了一维拓扑绝缘体基态从非相互作用到强相互作用极限的演化,并将其映射到拓扑Kondo绝缘体模型上.我们专注于一个玩具模型哈密尔顿算子(即,相互作用“$sp$ -阶梯”模型),这可以在实验上在具有加载有超冷费米子原子的较高轨道的光晶格中实现。我们的目标是阐明强相互作用基态的出现及其拓扑分类的Hubbard- $U$相互作用参数的模型增加。我们的数值计算结果表明,基态可以被归类为一个安全的Haldane型的拓扑相位,即使在非相互作用的情况下$U=0$,系统可以被另外归类为一个时间反演$\mathbb{Z}_{2}$ -拓扑绝缘体,并在非相互作用和强相互作用的限制之间动态演化。
2017-04-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.atom-ph
Quantum cluster approach to the spinful Haldane-Hubbard model
本文采用量子集团方法:集团微扰理论(CPT)、变分集团近似(VCA)和集团动力学平均场论(CDMFT),研究了半充满状态下的自旋费米子Halfen-哈伯德模型.我们探讨可能的零温度相的模型作为一个功能的网站排斥相互作用强度和次近邻跳跃幅度和相位。我们的方法使我们能够访问政权的中间相互作用强度,其中电荷波动是显着的和有效的自旋模型的描述可能是不合理的。我们的方法还改进了Haldom-哈伯德模型的平均场解,保留了局部量子涨落,并将其非微扰化。在弱相互作用下,我们发现了一个关联的拓扑Chern绝缘体;在强相互作用下,我们发现了一个拓扑平凡的Néel反铁磁绝缘体。对于中间相互作用,我们发现,拓扑非平凡的Néel反铁磁绝缘相和/或拓扑非平凡的Néel绝缘相可以稳定。
2016-02-18 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Competing Chiral Orders in the Topological Haldane-Hubbard Model of Spin-1/2 Fermions and Bosons
受超冷原子实验的启发,我们考虑了超冷原子的Mott极限与自旋- $1/2$费米子的强关联。我们发现,从转子平均场论产生的手征自旋液体莫特绝缘体带隙或无隙。为了研究竞争磁序,我们考虑了包含手征三自旋交换的强耦合有效自旋哈密顿量。我们得到了它的经典相图,揭示了各种手征磁序,包括四面体,锥,和非共面螺旋状态,可以竞争假定的手征量子自旋液体。我们研究了热涨落对这些状态的影响,确定了自旋手性的交叉,以及与晶格对称性破缺相关的相变。我们还讨论了关联自旋- $1/2$玻色子的类似有效自旋哈密顿量。最后,我们指出了我们的结果可能对冷原子实验的影响。
2015-04-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Floquet Engineering of Haldane Chern Insulators and Chiral bosonic phase transitions
合成规范场的实现与周期驱动系统和Floquet理论的关系最近引起了人们的广泛关注。在光晶格和光子网络中的超冷原子系统中,这允许模拟物质的奇异相,例如量子霍尔相、反常量子霍尔相和拓扑绝缘体的类似物。在本文中,我们应用Floquet理论的工程各向异性Halflit模型的蜂窝晶格和两个腿的阶梯系统。我们发现,这些各向异性的Halfton模型仍然具有拓扑非平凡的能带结构与手征边缘模式(没有在一个单元格中的净单位通量的存在下),然后指的是量子反常霍尔效应。聚焦于晶格的s波段中的(相互作用)玻色子系统,我们展示了如何通过Floquet理论来设计均匀超流体和FFLO(Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov)态的BEC(玻色-爱因斯坦凝聚体)模拟物之间的量子相变,其中玻色子在非零波矢处凝聚。我们对石墨烯晶格上的量子相变进行了金兹伯格-朗道分析,并计算了手性电流和动量分布等观测量。精确的对角化计算结果的支持,并与各向同性的情况下。在Floquet理论的高频扩展的有效性也测试使用时间依赖的模拟模型的各种参数。最后,我们表明,各向异性选择的有效矢量势允许玻色化方法在等效梯形(带)的几何形状。
2016-08-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Non-Hermitian Haldane-Hubbard model: Effective description of one- and two-body dissipation
该研究通过数值精确对角化分析含耗散的关联Haldane-Hubbard模型,构建有效非厄米哈密顿量,揭示两体耗散下拓扑非平庸相的稳定机制及单体耗散下电荷序的指数熔化规律。
2023-08-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Bosonic integer quantum Hall effect as topological pumping
基于薄环面上量子霍尔态的准一维极限,我们构造了一个相互作用诱导拓扑泵浦模型,该模型模拟了玻色整数量子霍尔(BIQH)态的霍尔响应。BIQH态的准一维对应物被确定为由形成有效自旋- $1$自由度的两分量玻色子组成的Haldron相。在Halcohol相和平凡莫特绝缘体之间的绝热变化构成{ \it非对角}拓扑泵浦,其中一个组件的晶格势的平移在另一个组件中感应电流。这种泵送的机制被解释在偏振之间的变化的保护量子化值。
2017-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
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
Synthetic magnetoelectric response of lattice bosonic insulators
本文研究了由带电玻色子自由度构成的晶格绝缘体的磁电响应,推导了线性响应张量的体相公式(含 Chern-Simons 积分),构建了最小微观模型,并指出该理论适用于玻色子 Mott 绝缘体及 $U(1)$ 量子自旋液体。
2024-09-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Exotic Haldane Superfluid Phase of Soft-Core Bosons in Optical Lattices
我们提出在一个扩展的Bose-哈伯德模型中实现一个奇异的Halfenstein超流体(HSF)相(即,相互作用玻色子的两种混合物)。通过大规模量子蒙特卡罗模拟证实了该建议,揭示了基态相图的重要部分。最值得注意的是,新发现的HSF相具有超流性和非局部拓扑Haldom序。进一步探讨了不同的腿数所引起的影响。我们的结果揭示了拓扑超流体如何出现在玻色子系统。
2016-05-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Winding number order in the Haldane model with interactions
我们研究了具有最近邻相互作用的Halfton模型。这个模型是由相关的超冷原子实现物理动机。我们表明,相互作用模型的拓扑相位可以通过物理上可观察的缠绕数来表征。这个数字的鲁棒性远远超出了拓扑绝缘体阶段,对吸引力和排斥力的相互作用,是可比的动能规模的模型。我们识别和描述模型的相关阶段。
2015-05-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Realizing Topological Mott Insulators from the RKKY Interaction
我们在蜂窝晶格上的费米子-费米子混合物中设计拓扑绝缘相,而不求助于人工规范场或自旋轨道耦合,只考虑局部相互作用。从本质上讲,在有限的掺杂区域中积分出快分量(其特征在于较大的跳跃幅度)后,我们获得了半填充时慢费米子之间的有效相互作用,这在狄拉克锥的两个谷中获得了具有相反宇称的Half质量,从而触发了量子反常霍尔效应。我们仔细地分析了感应Semenoff型质量(在真实空间中产生电荷密度波序)与Haldron质量(量子异常霍尔相位)之间的竞争,作为快费米子化学势的函数。如果第二种物质涉及自旋1/2的粒子,这种相互作用可能会引起量子自旋霍尔相。这种费米子-费米子混合物可以在光晶格或石墨烯异质结构中实现。
2016-05-18 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Topological Phase Transition in the Two-Leg Hubbard Model: Emergence of the Haldane Phase via Diagonal Hopping and Strong Interactions
Instituto de Física, Universidade Federal do Rio de Janeiro(里约热内卢联邦大学物理研究所)
研究双腿Hubbard模型中对角跃迁与强电子相互作用的相互作用,发现拓扑Haldane相的出现,通过磁性性质、边缘相关性和非零字符串序参数的变化,验证其拓扑性质。
2025-04-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Polar bosons in one-dimensional disordered optical lattices
分析了无序和准无序对光晶格中超冷极性玻色子基态性质的影响。我们发现,无序和站点间的相互作用之间的相互作用,导致丰富的相图。一个均匀的无序导致一个有限的宇称阶的Haldane绝缘体相,而密度波相成为玻色玻璃在非常弱的无序。对于准无序,Half绝缘体与带隙的广义不均匀密度波连接,而没有中间临界区。
2013-03-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Topological phase transitions in the repulsively interacting Haldane-Hubbard model
利用动力学平均场论和精确对角化方法,研究了在不同相互作用强度和亚晶格电势差下,排斥Haldinger-哈伯德模型的相图。除了在非相互作用模型中已经存在的具有陈数$C=2$的量子霍尔相和具有$C=0$的能带绝缘体外,该系统还表现出$C=0$ Mott绝缘相和$C=1$量子霍尔相。我们解释后一个阶段的自发对称性破缺,其中一个自旋组件是在霍尔状态和其他带绝缘状态。
2016-04-25 cond-mat.quant-gas
Bosonization and entanglement spectrum for one-dimensional polar bosons on disordered lattices
在无序势作用下,扩展的玻色-哈伯德模型显示出丰富的相图。在均匀随机无序的情况下,除了超流体和玻色玻璃相之外,还发现了两个绝缘量子相-莫特绝缘体和Haldom绝缘体。在准周期电位的情况下,进一步的相位被发现,例如,无公度密度波,磁连接到Halfenite绝缘体。对于弱随机无序的情况下,我们使用微扰玻色化方法确定相边界。然后,我们计算了这两种类型的混乱的纠缠谱,表明它提供了一个很好的指示的各个阶段。
2013-02-03 cond-mat.quant-gas
Non-equilibrium dynamics of Bosonic Mott insulators in an electric field
研究了在可调有效电场E作用下一维Mott绝缘玻色子的非平衡动力学,该电场使系统通过一个分离无序相和平移对称破缺有序相的量子临界点.我们提供了剩余能量Q、对数保真度F、过剩缺陷密度D和E随速率v线性随时间变化的序参量关联函数的精确数值计算。我们讨论了这些量在v范围内和与实际实验设置相关的有限系统尺寸下的时间和空间变化[J. Simon等人,Nature 472,307(2011)]。我们表明,在有限大小的系统Q,F和D服从Kibble-Zurek标度,并建议在此设置进一步的实验来测试我们的理论。
2011-06-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Solvable lattice model for (2+1)D bosonic topological insulator
本文构造了(2+1)D玻色拓扑绝缘体的一个精确可解的可交换投影哈密顿量,该拓扑绝缘体是受U(1)和时间反演$\mathbb{Z}_2^T$对称性保护的保序拓扑(SPT)相,对称群为U(1)$\rtimes\mathbb{Z}_2^T$ .该模型的构建是基于装饰域壁解释的$E_{\infty}$ -页的光谱序列的cobordism组分类的SPT阶段的问题。我们证明了非平凡的模型显示的Kramers双峰的出现时,系统被放在一个半无限的圆柱$(-\infty,0]\times S^1$插入$π$通量。表面异常表现为U(1)$\rtimes\mathbb{Z}_2^T$对称性的非现场表示。在一个简单的边界理论内讨论边界上的异常匹配。
2020-02-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Site-resolved imaging of a bosonic Mott insulator using ytterbium atoms
我们证明了在荧光成像过程中不依赖于激光冷却技术的强相关量子系统的位点分辨成像。我们观察到了绝缘区莫特壳层的形成,并实现了原子云的测温。这项工作证明了非制冷方法的可行性,并打开了大门,将探测技术扩展到新的原子物种。
2017-11-08 cond-mat.quant-gas
Modified interactions in a Floquet topological system on a square lattice and their impact on a bosonic fractional Chern insulator state
提出了一种在周期驱动的光学正方晶格中实现超冷原子拓扑准能带结构的简单方案。它是基于一个圆形晶格在超晶格存在的情况下的振动,从而降低了其他所有位置的能量。拓扑带隙,这两个带与陈数$\pm 1$分开,是开放的方式特有的Floquet拓扑绝缘体,即,由有效的哈密顿量出现在一个高频展开的次引导顺序。这些术语对应于颗粒在一个驱动周期内多次隧穿的过程。这种过程与粒子相互作用的相互作用也产生了几种不同类型的新的相互作用项。对于具有在位相互作用的玻色子原子,它们包括以削弱在位排斥为代价引入的最近邻密度-密度相互作用以及密度辅助隧穿。利用精确对角化方法,我们研究了在最低能带半填充时,单个诱导相互作用项对玻色子分数陈氏绝缘体态稳定性的影响。
2016-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Thermally induced coherence in a Mott insulator of bosonic atoms
传统观点认为,温度升高会导致量子相干性降低。利用有限温度微扰理论和对强关联玻色Mott绝缘态的精确计算,我们给出了一个可以在光晶格实验中探索的实际反例:Mott绝缘相的短程相干性可以随着温度的升高而显著增加。我们证明,这种现象源于热产生的缺陷,可以轻松隧道。由于近零温度的相干特性已被高精度地测量,我们希望这些结果在目前的实验中是可验证的。
2010-11-19 cond-mat.quant-gas
Novel Polaron State for Single Impurity in a Bosonic Mott Insulator
我们发现,一个单一的杂质嵌入在冷原子玻色子莫特绝缘体导致一个新的极化子,表现出相关的运动与有效质量和线性尺寸,几乎在现场杂质玻色子相互作用强度的临界值发散。冷原子技术可以调节极化子的性质,在有限的、可控的极化子动量下,将复合粒子破碎成非受限的杂质空穴和玻色子粒子态。
2011-10-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
The role of real-space micromotion for bosonic and fermionic Floquet fractional Chern insulators
分数阶陈氏绝缘体是一种物质相,它模拟了没有整体磁场的晶格上的分数阶量子霍尔态的物理学。Floquet分数Chern绝缘体的概念是指通过Floquet工程产生底层拓扑能带结构的潜在可能性。在这些方案中,一个高度可控和强相互作用的系统周期性地由外力以一定的频率驱动,使得在一个强制周期期间的双隧穿事件变得重要,并有助于形成所需的有效能带。我们表明,在所描述的情况下,它是必要的,也考虑到三阶过程相结合的两个隧道事件的相互作用。参考所获得的贡献作为微动诱导的相互作用,我们发现,这些相互作用往往有一个负面的影响分数陈绝缘相的稳定性,并讨论了未来的实验的影响。
2015-04-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Measuring topology in a laser-coupled honeycomb lattice: From Chern insulators to topological semi-metals
超冷费米子被困在一个蜂窝状光晶格构成了一个通用的设置,以实验实现的Halfton模型[物理评论快报。61,2015(1988)]。在这个系统中,一个不均匀的合成磁通量可以通过激光诱导的方法,明确打破时间反演对称性工程。这潜在地打开了能谱中的体隙,其与非平凡拓扑序相关联,即,一个非零的Chern数在这项工作中,我们考虑的可能性,生产和识别这样一个强大的陈氏绝缘体的激光耦合蜂窝晶格。我们探索了一个大的参数空间跨越实验可控参数,并获得了各种相图,清楚地识别可访问的拓扑非平凡制度。我们讨论了冷原子系统中的陈氏绝缘体的签名,考虑可用的检测方法。我们还强调存在的拓扑半金属在这个系统中,这是无间隙的相位,其特征在于非零绕组数,不存在于Halfman的原始模型。
2012-09-05 cond-mat.quant-gas quant-ph
Tuning linear response dynamics near the Dirac points in the bosonic Mott insulator
光晶格系统提供了产生和调谐紧束缚晶格色散中存在的狄拉克点的可能性。例如,这种行为可以在交错磁通晶格或蜂窝型晶格中实现。在这里,我们集中在狄拉克点附近的强关联玻色子动力学。特别是,我们调查玻色子莫特绝缘体相,其中准粒子激发有一个简单的粒子-空穴解释。我们表明,狄拉克点周围的线性响应动力学,可以显着工程至少在两个方面:外部扰动的类型或通过改变晶格性质。带间跃迁起着关键作用。此外,我们解释了这些跃迁的行为是直接连接到不同的能量尺度的粒子和空穴的有效跳跃幅度。本文提出了在光晶格系统中直接模拟狄拉克点附近线性响应动力学可调谐性的理论研究。
2018-05-24 cond-mat.quant-gas
Entanglement spectrum of one-dimensional extended Bose-Hubbard models
纠缠谱提供了有关相关量子系统的重要信息。我们表明,研究的块状性质的减少密度矩阵在一些部门和分区的依赖性的频谱在有限的系统导致有趣的意想不到的见解,我们说明的情况下,一维扩展哈伯德模型。我们表明,块对称性提供了一个直观的理解的光谱双简并的Haldane绝缘体,以及揭示部分双简并的莫特绝缘体。此外,令人惊讶的是,在Half-和莫特-绝缘体的光谱简并的分区依赖性直接链接到,在原则上无关,密度-密度相关性,并提出了一个有趣的周期性行为在超流和超固相。
2011-05-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Bosonic superfluid-insulator transition in continuous space
我们研究了在简单立方光晶格中相互作用玻色气体的零温相图,超越了单带玻色-哈伯德模型的可靠映射。我们的计算方法是一种新的混合量子蒙特卡罗方法,该方法结合了用于模拟连续空间中的均匀量子流体的算法和用于强相关系统的离散晶格模型的算法。我们确定的临界相互作用强度和光学晶格强度的超流到绝缘体的转变发生,也考虑到制度的浅光晶格和强原子间的相互作用。我们的研究结果的超固态物质的影响进行了讨论。
2012-07-18 cond-mat.quant-gas
Simulating bosonic Chern insulators in one-dimensional optical superlattices
研究了一维光学超晶格中超冷玻色子原子实现的具有周期调制跳跃和在位势参数的扩展Bose-哈伯德模型的拓扑性质.我们表明,在半填充和深莫特绝缘制度的相互作用玻色子链可以模拟玻色子陈绝缘体的拓扑相图类似的Haldom模型的非相互作用费米子。通过计算多体Chern数、准粒子能谱、相互作用玻色子的拓扑抽运以及从正常(平凡)到拓扑莫特绝缘体的拓扑相变,我们进一步研究了基态的拓扑性质.我们还提出了全球相图的多体基态,其中包含一个超流相和两个莫特绝缘相平凡(零陈数)和非平凡的拓扑结构(非零陈数),分别。
2020-02-14 cond-mat.quant-gas quant-ph
Ab initio analysis of the topological phase diagram of the Haldane model
我们提出了一个从头算分析的连续哈密顿映射到著名的Halflit模型。紧束缚模型的隧穿系数的计算通过两个独立的方法-一个基于最大本地化的Wannier函数,其他通过解析表达式的规范不变性质的频谱-提供了一个显着的协议,并允许准确地再现精确的频谱的连续哈密顿量。将这些结果与陈氏数的数值计算相结合,我们就可以根据微观模型的物理参数绘制相图。值得注意的是,我们发现,只有一小部分的原始相图的Haldom模型可以访问,和拓扑绝缘体相被抑制在深紧束缚制度。
2015-11-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas hep-ph
Odd-parity altermagnetism through sublattice currents: From Haldane-Hubbard model to general bipartite lattices
University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校);Catalan Institute of Nanoscience and Nanotechnology - ICN2 (CSIC and BIST)(加泰罗尼亚纳米科学和技术研究所)
通过子晶格电流实现奇宇磁性,揭示半填充哈达奈-海伯模型的拓扑性质及一般双部分晶格中的自旋分裂机制。
2026-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Entanglement entropy across the superfluid-insulator transition : a signature of bosonic criticality
研究了格点上强关联玻色子的玻色-哈伯德模型的纠缠熵和纠缠谱。使用受控近似-从玻色子方法-使我们能够以最小的成本研究模型的所有状态(最重要的是,跨越其超流/莫特绝缘体过渡)的纠缠。我们发现,面积律缩放的纠缠-验证在所有阶段-表现出尖锐的奇异性的过渡。当过渡在固定的整数填充处交叉时,奇异性大大增强,这是由于包含额外的无间隙模式的更丰富的纠缠谱,该模式从全局激发谱的振幅(希格斯)模式下降-而该模式在具有可变填充的通用(无间隙-不相称)过渡处保持间隙。因此,纠缠特性包含了玻色-哈伯德模型所表现出的两种不同形式的玻色子临界性的独特特征。
2016-05-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Observation of a disordered bosonic insulator from weak to strong interactions
利用具有可控无序和相互作用的超冷原子,研究了全无序相互作用平面内无序玻色子的范型问题。结合测量的相干性,运输和激发光谱,我们得到的绝缘制度从弱到强相互作用和周围的超流状政权的证据,在一般协议的理论。对于强相互作用,我们揭示了一个强关联玻色玻璃共存的莫特绝缘体的存在。
2014-05-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas
Emergent Mott insulators and non-Hermitian conservation laws in an interacting bosonic chain with noninteger filling and nonreciprocal hopping
研究了具有非互易跳跃的相互作用玻色子链的基态和量子动力学。与厄米对应物形成鲜明对比的是,由于非互易跳跃和在位相互作用之间的竞争,基态可以在非整数填充的系统中支持莫特绝缘体。对于量子动力学,非厄米特系统的守恒定律与厄米特系统的守恒定律有着明显的不同。特别地,对于任何与哈密顿算符交换的厄米算符,它的期望值在非厄米量子动力学中保证是不守恒的。为了系统地识别非厄米守恒定律,建立了一种构造具有全实谱的非厄米多体量子系统守恒量的通用方法,并以所研究的系统为例进行了具体说明.利用超冷原子在光晶格中的非互易跳跃,可以对非整数填充和非厄米守恒律系统中的莫特绝缘体进行直接的实验观察。
2022-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Bosonic Mott Insulator with Meissner Currents
我们介绍了一个通用的玻色子模型举例说明(自旋)迈斯纳电流可以坚持在绝缘相的物质。我们考虑格点上两种相互作用玻色子。我们的模型表现出分离的电荷(总密度)和自旋(相对密度):在玻色子莫特绝缘体相的总密度1的电荷部门是有间隙的,而自旋部门保持超流由于物种间的转换。将自旋扇区耦合到规范场产生自旋迈斯纳效应,反映了长程自旋超流相干性。我们调查由此产生的相图,并描述其他可能的自旋相位的物质在莫特制度拥有手性电流以及自旋密度波相位。本文提出的模型可在约瑟夫森结阵列和冷原子实验中实现。
2013-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Many-body Multifractality throughout Bosonic Superfluid and Mott Insulator Phases
我们证明了Fock空间中玻色-哈伯德哈密顿量的基态的多体多重分形性。广义分形维数明确的信号,即使是小的系统尺寸,出现了一个莫特绝缘体,但是,不能天真地确定与局部相位在福克空间。我们发现,任何广义分形维数的导数相对于相互作用强度的标度编码的临界点的超流到莫特绝缘体过渡,并提供了一个有效的方法来准确地估计其位置。我们进一步建立的过渡可以定量地表征为一个单一的波函数振幅从指数大的Fock空间。
2019-02-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
Cluster Mean-Field Signature of Entanglement Entropy in Bosonic Superfluid-Insulator Transitions
纠缠熵是量子信息中表征纠缠的基本概念,已被广泛用于研究量子相变。虽然传统的单场平均场方法成功地预言了量子点的出现,但它没有考虑到量子纠缠。在这里,第一次,在一个集群MF治疗的框架中,我们提取的签名EE的玻色子超流绝缘体过渡。我们考虑一个三聚化的相互作用玻色子的Kagome格,其中每个三聚体被视为一个集群,并实现集群MF处理解耦所有三聚体间的跳跃。除了超流和整数绝缘相,我们发现,分数绝缘相出现时,隧道是由三聚体内的部分占主导地位。为了量化团簇中剩余的二体纠缠,我们计算了二阶Renyi熵,它可以通过多体孪生子的量子干涉实验测量。二阶Renyi熵本身是处处连续的,然而,其一阶导数的连续性在相边界处被破坏。这意味着玻色子超流-绝缘体转变仍然可以被我们的簇MF处理中的剩余纠缠有效地捕获。除了玻色超流-绝缘体跃迁,我们的簇MF处理也可以用来捕获量子超晶格模型中其他QPT的EE签名。
2016-08-16 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Phase diagrams of Bose-Hubbard model and Haldane-Bose-Hubbard model with complex hopping amplitudes
本文研究了具有复杂跳跃振幅的正方形和蜂窝晶格上的玻色-哈伯德模型,这些模型是最近光晶格中冷原子气体实验所证明的可行性。为了阐明相图,我们使用扩展的量子蒙特卡罗模拟(eQMC)。对于正方形晶格上的系统,通过人工磁场实现了复跳跃。我们发现,涡旋固体状态的形成对于一定的磁场,即,每个元格具有通量量子的磁场$f=p/q$,其中$p$和$q$是互质自然数。对于蜂窝格点上的系统,我们增加了次近邻复跳跃。该模型是一个玻色子模拟的哈尔德-哈伯德模型。利用eQMC,我们研究了具有弱和强就地排斥的模型。数值研究表明,该模型具有丰富的相图。我们还发现,在定义在蜂窝晶格上的圆柱几何系统,一个有趣的边缘状态出现。
2015-12-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Phase diagrams of bosonic $AB_{n}$ chains
$AB_{N-1}$链是由具有$N$位点的重复晶胞组成的系统,其中在$A$和$B$位点之间存在$λ$的能量差。我们考虑了这些特殊晶格中的玻色子,并考虑了哈密顿量中的动能、局域两体相互作用和非均匀局域能量。我们发现了电荷密度波(CDW)、超流相和Mott绝缘体相,并在热力学极限下绘制了$N=2$和$3$的相图。该系统表现出绝缘体相的密度$ρ=α/N$,$α$是一个整数。我们得到,超流区分离的绝缘体相的密度大于1。对于任何$N$值,我们发现,对于整数密度$ρ$,系统显示$ρ+1$绝缘体相,莫特绝缘体相,和$ρ$ CDW相。对于大于1的非整数密度,出现几个CDW相。
2019-03-19 cond-mat.quant-gas
Artificial gauge fields and topological insulators in Moire superlattices
我们提出了一个创新的量子模拟器的基础上的莫尔超晶格显示,通过采用周期性调制的每个晶格网站,可以创建可调谐的,人工规范场与印刷Peierls相位上的跳跃参数,并实现了一个模拟的新的Haldane相。作为一个应用程序,我们提供了一种方法来直接量化的拓扑不变量在这样一个系统的动态淬火过程。这种设计展示了一个强大的集成平台,打开了一扇新的大门,研究拓扑物理。
2019-12-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Orbital-driven melting of a bosonic Mott insulator in a shaken optical lattice
为了研究光晶格超冷原子系统中定域轨道态和色散轨道态之间的相互作用,我们研究了利用共振周期强迫使最低两个布洛赫带相干耦合的可能性。考虑在一维玻色子,它表明,一个强相互作用的Floquet系统可以实现,在每个晶格位置两个(只有两个)近简并轨道状态是相关的。通过平滑地调谐两个状态到共振,我们发现系统可以经历轨道驱动的莫特绝缘体到超流的转变。作为一个有趣的结果,在系统中的动力学挫折,这种转变可以是连续的或一阶的,这取决于参数,如晶格深度和填充。
2015-04-16 cond-mat.quant-gas quant-ph
Haldane phase in the sawtooth lattice: Edge states, entanglement spectrum and the flat band
利用密度矩阵重整化群数值计算方法,研究了在动能项下具有强阻挫的双晶格中半满玻色-哈伯德体系的相图.我们特别关注的跳跃项产生一个平坦的频带的值,并表明,在接触和近邻排斥的存在下,存在三个阶段:莫特绝缘体(MI),电荷密度波(CDW),和拓扑Halperson绝缘(HI)相,显示系统的两端之间的边缘状态和粒子的不平衡。我们发现,即使纠缠谱在Halfton阶段是不是双重退化,它是在很好的协议与阿弗莱克-肯尼迪-Lieb-Tasaki(AKLT)的纠缠谱建立在Wannier基与平带。这强调了纠缠谱中没有简并不一定是非拓扑相位的特征,而是(隐藏的)保护对称性涉及非局域态。最后,我们还表明,HI阶段是稳定的,对小偏离平坦的频带,但被破坏为较大的。
2016-12-02 cond-mat.quant-gas quant-ph
Topological Mott Insulator with Bosonic Edge Modes in 1D Fermionic Superlattices
利用数值密度矩阵重整化群(DMRG)方法研究了一维费米子光学超晶格中相互作用驱动的拓扑相变,发现了一种新的拓扑莫特绝缘体态.值得注意的是,低能边缘激发从自旋1/2费米子单粒子模式到自旋1玻色子集体模式的整个相变。由于自旋-电荷分离,低能理论由有效的自旋超交换模型控制,而电荷自由度是完全空白的。这种拓扑Mott态可以用自旋Chern数和由有限自旋能隙保护的无能隙磁振子模来表征。该实验装置简单,为奇异拓扑Mott态的实验观测奠定了基础。
2017-12-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
$\mathbb{Z}_2$ topological insulator analog for vortices in an interacting bosonic quantum fluid
光子和一般玻色子的$\mathbb{Z}_2$拓扑绝缘体不能严格实现,因为缺乏受保护的赝自旋。我们表明,所需的保护,可以提供一个相互作用的量子流体:量子涡旋的实空间拓扑激发。本文研究了在两个交错蜂窝晶格的量子谷霍尔系统的布里渊区的$Γ$点上的玻色-爱因斯坦凝聚体。我们证明了涡旋的缠绕数和大块布洛赫带的谷之间存在耦合。这导致手征涡旋传播的两个区域之间的锯齿形接口的倒交错,其中的绕组谷耦合提供真正的拓扑保护,防止反向散射,相反的非相互作用的哈密顿的界面状态。这种结构类似于量子涡旋的$\mathbb{Z}_2$拓扑绝缘体。
2017-09-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Symplectic Hopf Insulator: Delicate Topology in Bosonic Bogoliubov-de Gennes Systems
Technische Universität Berlin(柏林工业大学);University of Coimbra(科英布拉大学)
本文构建了辛 Hopf 绝缘体,一种在弱相互作用玻色系统中具有整数量子化辛 Hopf 不变量、每个原胞需两个玻色模式且边界存在精细保护的表面态的拓扑相。
2026-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Site-Resolved Imaging of Bosonic Mott Insulator of $^7$Li atoms
我们展示了光晶格中$^7$ Li原子玻色莫特绝缘体的单原子分辨荧光成像。荧光图像通过在深二维正方形晶格上实施拉曼边带冷却来获得,在那里我们用高数值孔径物镜收集散射光子。正方形晶格是由一个折叠的回射光束配置,可以达到2.5 mK的晶格深度从一个单一的激光源创建。晶格束椭圆聚焦,具有大面积深电势。在1~s的拉曼边带冷却过程中,平均每个原子收集到4,000个光子,在中心80个$\times$ 80格点上的成像保真度超过95 $\%$。作为研究关联量子相位的第一步,我们给出了莫特绝缘体的位置分辨成像。通过调节费什巴赫共振附近的磁场,散射长度可以增加到680 $a_B$,并且我们能够在低温下制备出具有2,000个原子的大尺寸单一填充莫特绝缘体。我们的工作为进一步深入研究光晶格中有趣的量子多体相提供了一个垫脚石。
2021-11-30 cond-mat.quant-gas quant-ph
Excitation and dynamics in the extended bose-hubbard model
一维扩展玻色子哈伯德模型已被证明表现出各种各样的相,从莫特绝缘体和超流体到奇异的超固体和Haldron绝缘体,这取决于填充和接触($U$)和近邻($V$)相互作用强度的相对值。本文利用密度矩阵重整化群和时间演化分块抽取数值方法,详细研究了该模型各相的动力学和激发谱。特别是,我们详细研究的行为的电荷和中性的差距,其特点莫特,电荷密度和Halcohol绝缘相。我们还表明,除了在$k=0$的无隙模式,超固相表现出在有限的$k$,这取决于填充的无隙模式。
2015-08-10 cond-mat.quant-gas quant-ph
Spiral spin textures of bosonic Mott insulator with SU(3) spin-orbit coupling
通过将光晶格中的三分量玻色子映射到SU(3)自旋模型上,研究了每格点一个粒子的三分量玻色子的Mott相位。在完全SU(3)对称的最简单情况下,我们得到一个铁磁海森堡模型。引入SU(3)自旋-轨道耦合模拟,产生额外的自旋-自旋相互作用。我们首先考虑自旋相关的跳跃阶段的情况下,导致Dzyaloshinskiii-Moriya型的相互作用。它们导致螺旋自旋纹理的形成,在一维中可以通过局部么正变换来理解。应用经典的蒙特卡罗模拟,我们将我们的研究扩展到二维系统,与“真正的”自旋-轨道耦合系统,涉及自旋变化的跳跃。
2014-11-18 cond-mat.quant-gas quant-ph
Non-Hermitian superfluid--Mott-insulator transition in the one-dimensional zigzag bosonic chains
本文通过计算动态响应函数,研究一维锯齿形光晶格中非厄米玻色气体的量子相变,揭示了耗散强度调控下超流相、正常液相和莫特绝缘体相之间的转变机制,并提出了实验实现方案。
2023-09-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Melting of a Bosonic Mott Insulator in Kagome Optical Lattices with Sign-Inverted Hopping
本研究利用dTWA方法研究kagome光晶格中超冷玻色子的非平衡动力学,发现正负跃迁下莫特绝缘体熔化行为不同,验证了该方法在阻挫量子系统中的适用性。
2025-04-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph