Experimental realization of a superfluid stripe phase in a spin-orbit-coupled Bose-Einstein condensate enabled by momentum-space hopping
在过去的几十年里，类超固态相的研究引起了凝聚态和超冷原子界的极大关注。在这里，我们实验证明了一种在自旋轨道耦合的玻色-爱因斯坦凝聚体中实现超流条纹相的途径，即利用弱光晶格在两个自旋轨道带极小值之间诱导动量空间跳跃。我们表征了条纹基态作为晶格耦合强度和自旋轨道失谐的函数，并找到了良好的协议与平均场模拟。我们观察到相干拉比振荡的动量空间之间的两个带的最小值，并证明了长寿命的基态。我们的工作提供了一个令人兴奋的新的和稳定的实验平台，探索超流条纹相及其奇异的激发，这可能揭示超固态的性质。
2018-09-04 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Supersolid Stripes Enhanced by Correlations in a Raman Spin-Orbit-Coupled System
用离散自旋T移动扩散蒙特卡罗方法分析了玻色气体在喇曼自旋轨道耦合（SOC）作用下的性质。通过计算系统的能量、静态结构因子和超流分数，观察到了能量上有利的超固体条纹态的出现，这与最近的观测结果一致。一个显着增强的稳定性的条纹相位相对于平均场的预测观察时，原子间的相关性的强度增加。我们还量化和表征的条纹的超流性的程度，并表明，这个量主要是由拉曼耦合之间的比率和对SOC诱导激光束之间的动量差的平方。
2020-04-16 cond-mat.quant-gas
Paired Superfluidity and Fractionalized Vortices in Spin-orbit Coupled Bosons
本文研究了二维自旋-轨道耦合下自旋1/2相互作用玻色子的有限温度性质。当基态具有条序时，当自旋轨道耦合为各向同性或近似各向同性时，热涨落首先会熔化条序，导致玻色子对超流.这样一个相支持分数化的量子涡旋。从超流到正常态的Kosterlize-无扰动转变是由半涡的扩散驱动的。当基态为平面波态时，跃迁到正常态是由传统的Kosterlize-Schloss跃迁驱动的。然而，对于各向同性自旋轨道耦合，临界温度将下降到零。
2011-05-28 cond-mat.quant-gas
Visible stripe phases in spin-orbital-angular-momentum coupled Bose-Einstein condensates
近年来，自旋轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体中的条纹相由于被认为是超固相而引起了人们的广泛关注。在本文中，我们利用实验可达的参数和理论表明，大条纹间距和高条纹对比度的环形条纹相位可以实现在自旋轨道角动量耦合（SOAMC）BEC。除了使用Gross-Pitaevskii数值模拟，我们开发了一个变分的ananastrophic，捕捉基本的相互作用的影响，一阶，这是不存在的anastrophic在以前的文献中采用。我们的工作将为在实验中直接观察SOAMC BEC中的条纹相提供可能。
2020-05-25 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dipolar Bose Superstripes
研究了在$xy$平面内运动的全极化偶极玻色子系统的超流性质。我们专注于一般情况下，极化场形成一个任意角度$α$相对于$z$轴，而系统仍然是稳定的。我们使用扩散蒙特卡罗和路径积分基态方法来评估的单体密度矩阵和超流分数的相图区域中的系统形成条纹。尽管它的振荡行为，一个有限的大距离渐近值的存在下，在$s$波分量的单体密度矩阵表明玻色凝聚的存在。沿条纹方向的超流分数总是接近1，而在$y$方向上减小到一个小的值，但不是零。这两个事实证实了二维偶极玻色气体的条纹相是超流的。
2017-12-11 cond-mat.quant-gas
Self-bound supersolid stripe phase in binary Bose-Einstein condensates
超固体性--超流性与晶体或无定形密度变化的共存--自从提出猜想以来就一直受到热烈的争论。虽然最初的焦点是氦-4，但最近的实验发现了超冷偶极量子气体中的超固体。在这里，我们提出了一个新的自约束超固相的玻色气体与短程相互作用的二元混合物，利用非平凡的自旋轨道耦合的属性。我们发现，一个一级相变从一个自约束的超固态条纹相的玻色气体的零最小液滴状态发生的Rabi耦合强度的函数。这些阶段的特点是使用的动量分布，横向自旋极化和超流分数。在一个分析框架中估计了过渡的临界点。预测的密度调制超固体条纹和零最小液滴相应该是实验观察到的二元混合物的$^{39}$ K与自旋轨道耦合。
2020-01-14 cond-mat.quant-gas
Comment on "Berezinskii-Kosterlitz-Thouless transition in two-dimensional dipolar stripes"
在最近的一篇文章[R。Bombin，F. Mazzanti和J. Boronat，Phys. Rev. A100，063614（2019）]，认为偶极玻色子的二维系统，其偶极矩相对于垂直于运动平面的方向以特定角度对齐，具有“条纹”晶体基态，进而在低温下经历Berezinskiii-Kosterlitz-无磁超流转变，使其成为二维超固体。我们在这里表明，其中提供的结果，通过量子蒙特卡罗模拟，实际上并不支持这样的结论。相反，它们与我们的工作[J. Low Temp. 196，413（2019）]，即条纹基态是绝缘的（即，在传统意义上的非超流体），本质上表现得像一个准一维的平行独立链系统。我们将Bombin等人得出的结论的不正确性归因于他们模拟系统的尺寸非常小，这不允许可靠地外推到热力学极限。
2020-06-18 cond-mat.quant-gas
Reply to the Comment on "Berezinskii-Kosterlitz-Thouless Transition in Two-Dimensional Dipolar Stripes"
这是对F评论的回应。Cinti和M. Boninsegni对我们最近在二维偶极系统中Berezinskiii-Kosterlitz-无相变（BKT）相变的工作[R.Bombín，F. Mazzanti和J. Boronat，Physical Review A 100，063614（2019）]。对我们工作的主要批评，在那篇评论中表达，是我们没有明确地报告两个空间贡献的总超流部分。在这里，我们分析我们的结果为一个点的相图对应的条纹相，接近气体条纹过渡线，并为低于BKT临界温度的温度。超流部分的贡献，来自空间秩序出现的方向，与系统大小的标度表明，它仍然是有限的热力学极限，正如我们已经在我们的原始工作。这使我们能够说明条纹相在低温下是超流体。此外，我们提供了一些意见，有助于理解Cinti和Boninsegni的结果与我们的结果之间的差异来自哪里。
2020-10-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Programmable dipolar interaction geometry selects stripe-family order in a molecular lattice quantum simulator
Anhui Normal University（安徽师范大学）
通过微波修饰极性分子实现可调偶极相互作用各向异性，在方形光晶格中利用量子蒙特卡洛模拟发现条纹固体相，并揭示其波矢随填充变化的重组行为。
2026-05-24 cond-mat.quant-gas
Supersolid phases of lattice dipoles tilted in three-dimensions
用量子蒙特卡罗模拟方法研究了正方形光晶格中偶极玻色子的相图。系统中的偶极子彼此平行，并且它们的取向可以固定在三维空间的任何方向上。从实验上可调的参数，如散射长度和偶极相互作用强度，我们推导出的参数进入有效的哈密顿量。根据偶极子的方向，各种类型的超固体（例如棋盘，条纹）和固体（棋盘，条纹，对角线条纹和不可压缩相）可以稳定。值得注意的是，我们发现了一个集群超固体的特点是形成水平的粒子簇。这些簇沿与水平方向成一定角度的方向排列。此外，我们发现了所谓的晶界超流体。在这一阶段，具有固体秩序的区域被扩展的缺陷（晶界）分隔开，这些缺陷支持超流性。我们还研究了条纹超固体对热涨落的鲁棒性。最后，我们评论的实验实现的阶段发现。
2022-06-14 cond-mat.quant-gas
Stripe and junction-vortex phases in linearly coupled Bose-Einstein condensates
在理论预言之后不久，在合成的自旋轨道耦合存在下，在超冷中性原子的玻色-爱因斯坦凝聚体中实现了条纹密度态[J. - R. Li等人，Nature \textbf{543}，91（2017）]。这一成就为探索超流性和晶体有序的相互作用开辟了道路，以寻找超固体特征和材料。所考虑的系统实质上是由两个线性耦合的玻色-爱因斯坦凝聚体组成的，即一个赝自旋$1/2$系统，受自旋相关规范场$σ_z \hbar k_\ell$的作用.在这些条件下，当线性耦合$\hbarΩ/2$相对于规范能量$mΩ/\hbar k_\ell^2<1$较小时，获得条纹相。由此产生的密度条纹已被解释为驻波，干涉图案与近似波数$2k_\ell$。在这里，我们表明，条纹相位的出现是由约瑟夫森涡旋生活在由线性耦合定义的结的阵列引起的。就像在超导结中受到外部磁场的影响一样，涡旋阵列是超流系统对规范场存在的自然反应。同样类似于超导体，在没有规范场的情况下，约瑟夫森电流及其相关的涡旋可以作为亚稳态存在。我们提供封闭形式的解决方案，占这样的涡阵列的一维平均场方程。超导结的约瑟夫森电流与超导结相对相位的sine-Gordon方程的解析解相吻合[C. Owen和D. Scalapino，Phys. Rev. \textbf{164}，538（1967）]。
2021-02-19 cond-mat.quant-gas
Two-dimensional supersolidity in a planar dipolar Bose gas
本文研究平面偶极玻色-爱因斯坦凝聚体的基态相图，通过计算非经典平动惯量量化超流分数，识别三角、蜂窝和条纹相中超固态的有利参数区间，并利用简化理论将相图扩展至低密度区域，揭示条纹相的各向异性超流特性。
2023-11-30 cond-mat.quant-gas
Superfluid vortex multipoles and soliton stripes on a torus
研究了环面上非线性薛定谔方程中涡旋偶极和四极组态的存在性、稳定性和动力学性质。为了这个目的，我们使用，除了完整的二维NLS的环面，最近导出的[物理修订版A 101，053606（2021）]减少点涡粒子模型，这是在良好的协议与完整的NLS的演变。水平，垂直和对角固定涡偶极子被确定和继续沿环面的纵横比和化学势的解决方案。确定了这些溶液的稳定性窗口。我们还研究了固定涡旋四极结构。在消除了由不变性和对称性引起的类似解决方案后，我们发现总共有16种不同的配置，从水平和垂直对齐的四极杆，矩形和菱形四极杆，梯形和不规则四极杆。最不稳定的，潜在的，稳定的四极子解决方案的稳定性进行监测，在NLS和减少模型的水平。两个四极配置被发现是稳定的小窗口的环面纵横比和少数的四极被发现是非常弱的不稳定相对较大的参数窗口。最后，我们简要地研究了暗孤子条纹及其连接，通过一系列的分叉级联，与稳态涡旋配置。
2022-01-26 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Supersolid stripe crystal from finite-range interactions on a lattice
由于在低能量下产生大量的竞争态，强的长程相互作用对量子多体晶格模型的理论研究提出了独特的挑战。在这里，我们研究了一类扩展的玻色子哈伯德模型与场外条款之间的短期和无限范围内插，从而允许一个精确的数值解的所有相互作用强度。我们预测了一种新型的条形晶体在强耦合。最有趣的是，对于中等相互作用强度，我们证明了条纹可以变成超流体，从而导致准一维超流体的自组装阵列。随着相互作用强度的降低，这些玻色超条带转变为各向同性超固体。条纹形成的机制是基于集群自组装在相应的经典基态，让人想起经典的软物质模型的聚合物，不同于最近提出的机制冷气体的碱金属或偶极磁性原子。
2019-09-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Interaction-induced localization of fermionic mobile impurities in a Larkin-Ovchinnikov superfluid
从理论上研究了二维光晶格中费米子可动杂质原子与Larkin-Ovchinnikov（LO）超流体的相互作用。我们发现，当杂质原子与LO超流的相互作用足够强时，杂质原子可以局域化并形成对。这些特征是由于自定位现象，其潜在的机制是揭示了一个有效的模型。有限浓度的杂质原子可以驱动二维棋盘状LO态到准一维条纹状LO态的跃迁。实验准备观察这些功能进行了讨论。
2012-11-13 cond-mat.quant-gas
Observation of the supersolid stripe phase in spin-orbit coupled Bose-Einstein condensates
超固体是一个有趣的概念。它结合了超流体流动的性质和固体的长程空间周期性，这两种性质通常是相互排斥的。量子晶体和超固态的最初讨论集中在固态氦-4上，人们预测空位可以形成稀的弱相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚体。在这个系统中，对超固体的直接观测一直是难以捉摸的。超固体的概念随后被推广到包括其他打破空间平移对称性的超流体系统。其中一个系统是具有自旋-轨道耦合的玻色-爱因斯坦凝聚体，它具有超固体条纹相。尽管最近对该系统进行了一些研究，但尚未观察到条纹相。在这里，我们报告的直接观察预测的密度调制的条纹相位使用布拉格反射。我们的工作建立了一个具有独特对称性破缺性质的系统。未来感兴趣的是通过引入涡旋、孤子、杂质或无序来进一步打破空间对称性。
2017-02-15 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Superfluid-quasicrystal in a Bose-Einstein condensate
准晶是一类与固体晶体的常规分类不同的有序结构，并且可以携带经典禁止的（例如，5重）旋转对称性。鉴于长期寻求的超固体，一个自然的问题是超流体是否可以自发地形成准晶体秩序，而不是由基本的哈密顿量，形成“超流体准晶体”。在这里，我们表明，一个超流准晶条纹态的最小5倍旋转对称性可以实现为一个玻色-爱因斯坦凝聚体的基态在一个实际的实验方案。存在着丰富的相图，包括各种超流-准晶相、超固态相和平面波相。我们的方案可以推广用于生成其他高阶（例如，7倍）准晶体状态，并提供了一个平台，研究这种新的奇异量子物质。
2018-06-08 cond-mat.quant-gas
One-sided stripe supersolidity from engineered non-axisymmetric dipolar interactions
Anhui Normal University（安徽师范大学）
本研究通过量子蒙特卡洛方法，在工程化非轴对称偶极相互作用的软核Bose-Hubbard模型中发现粒子掺杂侧会形成条纹超固体，揭示了偶极核与在位软度分别调控条纹通道与相干缺陷的机制。
2026-08-14 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum liquid-crystal order in resonant atomic gases
我回顾了最近的研究，预测量子液晶秩序共振原子气体。作为这种假定系统的例子，我将讨论s波共振不平衡费米气体和p波共振玻色气体。在前者中，液晶近晶、非晶和丰富多样的其他后代态来自强烈的量子和热波动的富尔德-费雷尔和拉金-奥夫钦尼科夫态，由共振配对和费米表面失配之间的竞争驱动。在后者中，在中间失谐的p波共振相互作用一般驱动玻色凝聚在一个有限的动量，设置由原子动能和原子分子杂化之间的竞争。由于被各向同性捕获的原子气体的基本旋转不变环境，假定的条纹超流体是量子超流体近晶相的实现，它可以熔化成各种有趣的相，例如量子超流体。我将讨论相应的丰富的相图和过渡，以及低能量的相位和分数拓扑缺陷的条纹超流体及其波动驱动的后代。
2011-12-04 cond-mat.quant-gas
Hardcore bosons on the dual of the bowtie lattice
本文研究了硬核玻色子在蝴蝶结晶格对偶上的零温相图。讨论了两种类型的条纹对角长程序（条纹序I和条纹序II）。一个状态与II型条纹秩序和超流性被发现，即使没有最近邻排斥。这种状态的出现是由于晶格结构的不均匀性和各向异性。然而，既不破坏平移对称性，也不破坏原晶格的子晶格之间的对称性。在本文中，我们限制一个“固体状态”的格子玻色子作为一个对角长程有序状态打破平移对称的原始晶格或不同的子晶格的对称性。因此，我们将这种相称为条纹超流相（SSF）。在最近邻排斥作用下，当跳跃幅度小于排斥作用时，我们发现了两个条纹电荷密度波相（SCDW I和II），它们分别具有玻色子密度$ρ=1/2$（条纹阶I）和$ρ=2/3$（条纹阶II）. SCDW I态是固体，其中原始晶格的平移对称性被破坏。我们观察到一个相当特殊的一阶相变，当跳跃项足够小时，在两个SCDW相之间显示出有趣的多回线滞后现象。这可以用经典极限附近的基态的特殊简并来解释。SSF重新出现在两个SCDW相位之外。SCDW I和SSF相之间的转变是一级的，而SCDW II和SSF相之间的转变是连续的。我们发现在有排斥和没有排斥的SSF态中，超流刚度是各向异性的。在具有斥力的SSF中，在接近半填充和超过2/3填充的区域，超流刚度表现出不同类型的各向异性。
2010-07-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Stripe, checkerboard, and liquid-crystal ordering from anisotropic p-orbital Fermi surfaces in optical lattices
研究了二维光晶格中p轨道带内单粒子费米子原子在非整数填充时的不稳定性。电荷密度波和轨道密度波的条纹或棋盘图案被发现的吸引和排斥相互作用。超流相，通常预期的吸引相互作用的费米子，被强烈抑制。我们还用场论分析了从轨道条纹序到液晶相的可能相变，并给出了相图。接近完美的费米面嵌套的条件，这是上述结果的关键，显示出强大的独立的费米子填充在这样的p轨道系统，和$(2k_F,\pm2k_F)$动量的密度波振荡是高度可调的。这些显著的特征表明，这些奇异的轨道相位，这是广泛的兴趣，在凝聚态物理，实验实现与光晶格气体的承诺。
2012-05-08 cond-mat.quant-gas
Temperature-induced supersolidity in spin-orbit-coupled Bose gases
研究零温准一维自旋轨道耦合玻色气体在PW-ST相变点附近发现升温诱导超流平面波相向超固态相转变，与均匀系统中非零温促进条纹相熔化形成鲜明对比。
2024-03-27 cond-mat.quant-gas
Observation of vortices and vortex stripes in a dipolar Bose-Einstein condensate
量子化涡旋是超流性的典型特征。涡旋在所有自然系统中普遍存在，但在偶极量子气体中尚未观察到。在这里，我们利用镝玻色-爱因斯坦凝聚体的偶极-偶极相互作用的各向异性性质，在另外的圆柱对称的煎饼形陷阱中诱导角对称破缺。将磁场向径向平面倾斜，通过磁致伸缩使云变形为椭圆体，然后使其旋转。在接近径向陷阱频率的搅拌频率，我们观察到动态不稳定的表面激发，这导致角动量被泵入系统通过涡流的产生。在连续旋转的情况下，涡旋沿着磁场排列成条纹状--与模拟结果密切相关--实现了对偶极涡旋的长期预测。
2022-06-24 cond-mat.quant-gas
Non-Abelian Gauge Fields in Photonic Cavities and Photonic Superfluids
我们表明，结构各向异性和TE和TM模式之间的能量分裂的微腔之间的相互作用导致的传播极化激元凝聚体的规范场的外观。该场与自旋-轨道耦合类似，场织构可以通过旋转样品来调节，并且范围从Rashba连续到单极场。在线性区域，单极场导致显著的聚焦效应。在相互作用区，有效的自旋-轨道耦合导致超流的崩溃。空间均匀的流动变得不稳定，并动态地演变成纹理基态，如条纹和畴壁。
2014-02-06 cond-mat.quant-gas
Enhanced stripe phases in spin-orbit-coupled Bose-Einstein condensates in ring cavities
在具有两个反向传播模的光学环形腔中，原子和光子场的耦合动力学不仅产生了多体系统中原子间的自旋-轨道相互作用，而且还产生了原子间的长程相互作用。在零温度下，两体相互作用和腔介导的相互作用决定了玻色-爱因斯坦凝聚体的基态。在这项工作中，我们发现，在弱耦合制度的腔量子电动力学有利于一个条纹相位状态的平面波相位的强度的腔介导的相互作用的增加。事实上，即使对于具有足够大的腔相互作用的有吸引力的种内和种间相互作用的凝聚物，条纹相也在能量上稳定。在两个阶段中的基本激发光谱对应于在长波长的线性色散关系，表明这两个阶段表现出超流性，虽然平面波阶段也显示出一个特征的roton型功能。结果表明，即使在弱耦合状态下，腔也可以在超冷量子气体中产生有趣的新物理。
2015-05-08 cond-mat.quant-gas
Magnetic quantum phases of spin-orbit-coupled anisotropic dipolar bosons in square lattices
Central University of Rajasthan（中央拉贾斯坦大学）
研究各向异性偶极子玻色子在正方形晶格中的自旋-轨道耦合量子相变，揭示了checkerboard相在特定倾斜角下的转变及新相结构。
2026-04-28 cond-mat.quant-gas
Spin-orbit coupling driven superfluid states in optical lattices at zero and finite temperatures
研究了二维玻色-哈伯德模型在Rashba自旋轨道耦合作用下的量子相变.单粒子跳跃、自旋轨道耦合强度和自旋间相互作用的相互作用导致了具有不同性质的超流相。自旋间的相互作用弱于自旋内的相互作用，自旋轨道耦合诱导两个有限动量的超流相。其中之一是相位扭曲的超流体，存在于低跳跃强度和减少绝缘相的域。在相对较高的跳跃强度下，有一个从相位扭曲到有限动量条纹超流的转变。当自旋间相互作用强于自旋内相互作用时，系统表现出从相位扭曲到铁磁的相变。在有限的温度下，热涨落破坏了相扭曲的超流性，并导致一个广泛的正常流体状态的区域。这些发现在最近的光晶格自旋轨道耦合量子气体实验中可以观察到。
2021-10-11 cond-mat.quant-gas
Quantum-geometric perspective on spin-orbit-coupled Bose superfluids
我们采用Bogoliubov近似研究了螺旋度态的量子几何对连续介质中自旋轨道耦合玻色气体超流性质的影响。特别地，我们导出了低螺旋度带中平面波凝聚体的低能Bogoliubov谱，并表明几何对声速的贡献是由它们对相互作用强度的线性依赖来区分的，即，它们与具有平方根依赖性的传统贡献形成鲜明对比。我们还讨论了平面波凝聚体对条纹相的旋转不稳定性，并确定了它们的相变边界。此外，我们通过对凝聚体的序参量施加相位扭曲，导出了超流密度张量，并研究了与量子几何有关的带间过程对超流密度张量贡献的相对重要性。
2022-01-20 cond-mat.quant-gas
Superfluidity and solid orders in two-component Bose gas with dipolar interactions in an optical lattice
本文研究了光晶格中的扩展玻色t-J模型，该模型描述了具有最近邻赝自旋相互作用以及种间和种内偶极-偶极相互作用的两组分硬核玻色子。特别是，我们专注于两个组成部分的硬核玻色子有反平行极化偶极子彼此的情况下。用Gutzwiller变分法和量子蒙特卡罗模拟（QMC）研究了整体相图。两种计算结果表明，条纹固体秩序，除了棋盘之一，出现作为DDI的结果。通过量子力学计算，我们发现了两种超固体形态：棋盘状超固体和条纹状超固体，并验证了条纹状超固体和棋盘状超固体之间存在奇异相。最后，利用量子力学模型，我们研究了最近由A。de Paz等人[Phys. Rev. Lett. { \bf 111}，185305（2013）]。
2014-11-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Thermal Phase Transitions of Strongly Correlated Bosons with Spin-Orbit Coupling
超冷原子气体实验已经开始探索具有自旋轨道耦合（SOC）的二分量玻色子的晶格效应和热涨落。受此启发，我们研究了一个强关联格点玻色子的$tJ$模型，该模型具有相等的Rashba-Dresselhaus SOC和均匀的磁场。在零温度下，一个Gutzwiller animator被证明可以捕获条纹超流（SF）基态的晶格变体。我们制定了一个有限的温度推广的Gutzwiller方法，并表明，在掺杂的莫特绝缘体的热波动驱动两步熔化的条纹SF，揭示了广泛的中间制度的正常流体条纹秩序。
2014-12-29 cond-mat.quant-gas
Superfluid fraction tensor of a two-dimensional supersolid
本研究在平均场Gross-Pitaevskii理论框架下，针对二维非局域软核相互作用超固体系统，建立超流张量计算方法关联，改进Leggett界并验证，为相关超固体系统研究提供参考。
2023-08-27 cond-mat.quant-gas
Probing supersolidity through excitations in a spin-orbit-coupled Bose-Einstein condensate
ICFO - Institut de Ciencies Fotoniques, The Barcelona Institute of Science and Technology（光子科学研究所，巴塞罗那科学技术研究院）
研究通过in situ成像观测spin-orbit耦合玻色-爱因斯坦凝聚体中的超流和晶体激发，揭示了超固态的压缩模式，确定了超固态相变点。
2026-03-20 cond-mat.quant-gas quant-ph
Superfluid and magnetic states of an ultracold Bose gas with synthetic three-dimensional spin-orbit coupling in an optical lattice
我们研究了立方光晶格中超冷玻色子原子的三维自旋轨道耦合。在超流相中，最低能带呈现出一对、两对或四对简并单粒子基态，这取决于SO耦合强度，在弱相互作用下，这些基态可以形成具有自旋条纹的凝聚态.在深Mott绝缘体制度下，系统的有效自旋哈密顿量结合了三维海森堡交换相互作用，各向异性相互作用和Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用。基于蒙特卡罗模拟，我们数值证明了所得到的哈密顿量与一个额外的塞曼场有一个丰富的相图与螺旋，条纹，涡旋晶体，特别是Skyrmion晶体自旋织构在每个xy平面层。所得到的Skyrmion晶体可以沿z轴以柱状方式以正方形和六边形对称性进行调谐，并且在大参数区域内对层间自旋-自旋相互作用是稳定的。
2013-06-25 cond-mat.quant-gas quant-ph
Pseudo-Goldstone Excitations in a Striped Bose-Einstein Condensate
在玻色-爱因斯坦凝聚体中，空间平移对称性被各向异性相互作用自发破缺，形成条纹有序结构。同时，通过施加一个弱光晶格来迫使对称性破缺，也观察到了超流条纹基态。尽管基态的相似性，在这里，我们表明，这两种对称性破缺机制可以区分它们的集体激发光谱。与\textit{spontaneous}条纹态的无隙Goldstone模相比，我们提出\textit{forced}条纹态的激发光谱可以为长期寻找的有隙赝Goldstone模提供直接的实验证据.通过激发谱和静态结构因子表征了这种晶格诱导条纹相的赝Goldstone模。我们的工作可能为探索不同物理系统中的自发和强迫/近似对称性破缺机制铺平道路。
2021-01-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Structure and dynamics of a rotating superfluid Bose-Fermi mixture
研究了由超流玻色子和双组分（自旋上下）超流费米子组成的旋转超流玻色-费米混合体（SBFM）的结构和动力学。给出了特定参数下非旋转SBFM的基态相图，其中非旋转SBFM的基态组态主要由玻色子-费米子相互作用决定。对于旋转的情况下，SBFM具有足够大的旋转频率，我们表明，该系统支持一个混合相和三个典型的层分离相。特别地，在旋转SBFM的动力学演化过程中，费米子超流中可见涡旋的形成表现出明显的滞后效应，这与旋转二组分玻色-爱因斯坦凝聚体的情况明显不同.
2014-11-19 cond-mat.quant-gas
Spin-exchange-induced exotic superfluids in a Bose-Fermi spinor mixture
我们考虑自旋1/2玻色子和费米子的混合体，其中只有玻色子受到拉曼光束诱导的自旋轨道耦合。费米子，虽然没有直接耦合到拉曼激光器，获得一个有效的自旋轨道耦合通过两个物种之间的自旋交换相互作用。计算表明，这是一种获得自旋轨道耦合费米气体而不需要拉曼诱导加热的有希望的方法，在这种方法中可以实现人们长期寻求的拓扑费米超流体和拓扑带.相反，我们发现费米子的存在不仅提供了一种新的方法来产生玻色子的超固体条纹相位，但更引人注目的是，它还可以大大增加玻色子密度条纹的空间周期，从而使该相位在实验中直接可观察到。该系统提供了一个新的和实用的平台来探索自旋轨道耦合的物理，它具有动态的性质，通过两个物种之间的相互作用。
2019-09-17 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Inhomogeneous Superfluid Phases in the Unitary Li6-K40 Mixture
我们发现，超冷三维${}^6$ Li- ${}^{40}$ K混合物在么正性下可以表现出高度奇异的Larkin-Ovchinnikov超流相。在平均场论中，我们精确地考虑了费米子态的不均匀性，确定了大多数${}^{40}$ K原子的相图。我们发现两个不同的非均匀超流相的混合物与大多数的${}^{40}$ K原子，即拉金Ovchinnikov（LO）相与一个非均匀的方向和立方相（LO $^3$），其中三个空间平移对称性被打破。我们通过求解超流LO相的Bogoliubov-de Gennes方程来确定这两个相之间的过渡。随后，我们计算了原子在LO相位的原子密度调制，并表明它是足够大的，在实验中是可见的。
2013-05-02 cond-mat.quant-gas
Ground states of 2D tilted dipolar bosons with density-induced hopping
受最近的实验的启发，超冷磁性原子被困在光晶格中的原子偶极子的取向可以完全由外场控制，我们研究了被困在一个二维晶格中的偶极玻色子的基态性质与密度诱导跳跃和偶极子是倾斜的沿$xz$平面。给出了上述体系在不同倾角下的基态相图。我们发现，随着偶极相互作用的增加，在半填充因子的超流相被破坏，有利于无论是棋盘或条纹固相的倾斜角$θ\lesssim 35.3^{\circ}$或$θ\gtrsim 35.3^{\circ}$分别。更有趣的物理现象发生在倾斜角$θ\gtrsim 58^{\circ}$，我们发现，随着偶极相互作用强度的增加，固相首先出现在填充因子低于$0.5$。此外，不同于在较低的倾斜角观察到的，我们发现，在半填充，条纹超固体之间的超流和条纹固相介入。
2021-11-29 cond-mat.quant-gas quant-ph
Topological Supersolidity of Dipolar Fermi Gases in a Spin-Dependent Optical Lattice
研究了自旋相关二维光晶格中偶极费米气体的拓扑超实性。数值结果表明，通过拓扑超流态与条纹序的结合可以合成拓扑超固态，其中偶极相互作用生成的拓扑超流态具有$Δ_{x}+iΔ_{y}$序，属于D类拓扑分类.通过调整偶极取向$ϕ\approx \fracπ{4}$的跃迁幅度$t_{x}/t_{y}$和相互作用强度$U$之间的比值，系统将经历$p_{x}+ip_{y}$波拓扑超流态、p波超流态和拓扑超固态之间的相变.通过逆压缩性的正号证明了拓扑超固态的稳定性。我们设计了一个实验方案，利用激光辅助隧穿技术实现了超固态拓扑结构合成的关键--交错次次近邻跳跃。
2017-09-08 cond-mat.quant-gas
Fluctuation-based evidence for number--phase dynamics in a frustrated orbital superfluid
Southern University of Science and Technology（南方科技大学）；Hainan University（海南大学）
该研究通过测量p轨道三角晶格超流体的模式分辨涨落，揭示了阻挫轨道超流体中对隧穿诱导的数-相动力学，确立了模式分辨涨落测量作为相关量子流体的探测手段。
2026-08-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Bose-Einstein condensation with spin-orbit coupling
最近实现的合成自旋轨道耦合是超冷量子气体物理学的一项杰出成就。在这篇综述中，我们探讨了具有相同Rashba和Dresselhaus强度的自旋-轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体的性质。该系统呈现出丰富的相图，其中显示出分离零动量相、自旋极化平面波相和条纹相的三临界点。在条纹相中，平移不变性自发地被破坏，类似于超固体。自旋-轨道耦合也强烈地影响系统的动力学。特别是，激发光谱表现出有趣的功能，包括抑制的声速，出现一个回旋最小的平面波相，和出现的双无隙能带结构的条纹相。最后，我们讨论了一个组合的程序，使条纹可见和稳定，从而允许直接的实验检测。
2015-10-06 cond-mat.quant-gas
Liquid crystal phases of two-dimensional dipolar gases and Berezinskii-Kosterlitz-Thouless melting
液晶是介于晶体和液体之间的物质相。虽然经典的液晶已经被人们知道很长时间了，并且被用于电光显示器中，但是对于它们的量子对应物却知之甚少。越来越多的证据表明，量子液晶在包括高温超导体在内的许多电子系统中起着核心作用，但由于无序和其他复杂性，缺乏定量的理解。在这里，我们分析了二维偶极气体的量子相图，它表现出条纹，双极和超固相。我们计算的刚度常数确定的稳定性的条纹和条纹相，和熔化的条纹设置的拓扑缺陷的扩散进行了微观分析。我们的结果为这些阶段的临界温度表明，量子液体和超流相之间的相互作用的控制研究是在实验范围内的第一次，使用偶极气体。
2015-09-09 cond-mat.quant-gas
Supersolid and charge density-wave states from anisotropic interaction in an optical lattice
我们证明了磁性原子或极性分子间偶极相互作用的各向异性可以稳定光晶格中的新量子相。利用基于张量网络算法的可控数值方法，计算了二维正方形格子--一个具有吸引相互作用和排斥相互作用的硬核玻色子各向异性哈伯德模型的有效哈密顿量的相图.除了传统的超流态和莫特绝缘体态外，我们还发现了条纹态和棋盘状态的电荷密度波态，以及连接超流态和条纹固态的超固相。向超固相的转变具有不同于软核玻色哈伯德模型的机制。
2010-05-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Cluster stability driven by quantum fluctuations
利用精确的路径积分蒙特卡罗方法研究了二维粒子系综通过Lifshitz-Petrich-Gaussian势相互作用的问题。特别是，通过分析由标记图案的两个波数之间的相称比率描述的结构，Lifshitz-Petrich-Gaussian玻色子模型可能显示出稳定且定义良好的条纹相位，缺乏任何全局相位相干性，但仅具有沿条纹方向的超流信号。当玻色子的量子涨落和量子力学交换增加时，势的傅里叶变换中的负极小值的双重退化以簇三角形晶体特有的密度调制为代价被去除。我们还表明，这最后的结构具有所有功能坚持的定义超固相。
2019-12-27 cond-mat.quant-gas
Exotic phases of interacting p-band bosons
我们研究了二维光晶格中占据第一激发p带态的相互作用玻色子模型。与研究较多的单带玻色-哈伯德哈密顿量相比，这个更复杂的模型允许与非零动量和轨道角动量的交错顺序的凝聚相关联的非平凡的超流体相，以及超流体-莫特绝缘体过渡。更具体地说，我们观察到交错的轨道角动量顺序在莫特阶段在相称的填充和超流性在所有密度。我们还观察到交错角动量超流相和条纹超流之间的过渡，沿一个方向交替的超流相。在最近的实验中观察到这两个阶段之间的过渡，然后定性地很好地描述了我们的模型。
2013-04-10 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dynamics of Stripe Patterns in Supersolid Spin-Orbit-Coupled Bose Gases
本研究通过解析与数值方法揭示自旋轨道耦合玻色–爱因斯坦凝聚体中超固体密度条纹在自旋扰动下的非刚性振荡动力学。
2023-07-11 cond-mat.quant-gas quant-ph
Angular Stripe Phase in Spin-Orbital-Angular-Momentum Coupled Bose Condensates
提出在自旋-轨道-角动量耦合的类饼状自旋-1/2玻色气体中实现具有超固态性质的角条纹相，预测了包含涡旋-反涡旋对相、半斯格明子相和角条纹相的基态相图，并分析了不同相的集体激发及相变不稳定性，可在$^{87}$Rb和$^{41}$K冷原子实验中检验。
2020-05-27 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Observation of a supersolid stripe state in two-dimensional dipolar gases
研究在二维各向异性气体中观测到超流体条状相，揭示了低维中超流体形成的新机制。
2025-12-15 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Hydrodynamics of a superfluid smectic
我们确定了液晶中近晶A相的超流模拟物的流体动力学模式，即，一种沿单一方向的规范不变性和平移不变性都被自发破坏的状态。这种超流近晶相提供了一个理想化的描述，实现了无公度超固态的玻色-爱因斯坦凝聚体与强偶极相互作用，以及条纹相的玻色气体与自旋轨道耦合。我们表明，在这些系统的基态中的有限正常流体密度的存在下，即使在零温度下，也会产生一个定义良好的第二声音类型模式。它取代了正常近晶相的扩散渗透模式，并与Andreev和Lifshitz在传播缺陷模式方面对超固体的经典描述直接相关。导出了纵向激励谱中出现的两个声速的解析表达式。它只依赖于与两个独立的对称性破缺相关的低能参数，即有效层压缩模量和超流分数。
2021-04-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Probing Majorana fermions in spin-orbit coupled atomic Fermi gases
本文从理论上研究了二维囚禁超冷原子费米气体中Majorana费米子的可视化。通过增加外部塞曼场，被困气体从非拓扑超流体过渡到拓扑超流体，通过混合相，其中两种类型的超流体共存。我们表明，零能量马约拉纳费米子，支持的拓扑超流体和本地化的涡核，是清晰可见的通过（i）核心密度和（ii）局域态密度，这是很容易测量的实验。本文给出了超冷$^{40}$ K原子实验参数的一个实际估计。
2012-02-23 cond-mat.quant-gas
Tunable anisotropic superfluidity in an optical kagome superlattice
研究了亚格子对称性破缺的kagome晶格上的Bose-哈伯德模型的相图。这样的超晶格结构可以自然地创建和调整，通过改变一个子晶格的潜在偏移在光产生的阻挫晶格。超结构产生了丰富的量子相图，这是通过结合量子蒙特卡罗模拟与广义有效势朗道理论分析。Mott相的非整数填充和沿条纹的特征顺序被发现，这表明过渡到超流相的各向异性超流密度。令人惊讶的是，超流各向异性的方向在不同的对称方向之间变化，作为粒子数或跳跃强度的函数。最后，我们讨论了飞行时间吸收测量中各向异性相的特征签名。
2015-05-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.atom-ph
Spin supersolid phase in coupled alternating spin chains
本文研究了具有条纹超固相的自旋为1和$1/2$链耦合的二维混合自旋系统的基态相图。利用平均场近似、团簇平均场论和线性自旋波理论等不同的分析和数值方法，我们证明了该体系除了具有半填充、超流和Mott绝缘相的条形固体外，还显示出丰富的基态相图，包括新型的条形超固体、具有不同填充的固体和超逆流相.为了找到一个最小的混合自旋条形超固体模型，本文第二部分考虑了两类具有（i）各向异性最近邻相互作用和（ii）各向异性跳跃的交替自旋为1和$1/2$链的混合自旋耦合系统，并研究了它们的基态相图。我们证明，对于具有均匀跳跃的系统，链内排斥相互作用是条纹超固体的必要条件。在这种情况下，最小的二维混合自旋模型是一个自旋为1和自旋为1/2的XXZ链系统，通过XY哈密顿量相互作用。在各向异性跳跃的情况下，耦合伊辛链系统是极小模型。
2017-12-18 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
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
Finite Temperature Phases of Two Dimensional Spin-Orbit Coupled Bosons
利用经典场蒙特卡罗方法计算了通过Rashba-Dresselhaus自旋轨道相互作用耦合的两个超精细（赝自旋）态的二维玻色子的有限温度相图.对于各向异性的自旋轨道耦合，我们发现一个过渡到Berenzinskiii-Kosterlitz-无磁超流相准长程序。我们表明，自旋顺序的准凝聚体是由粒子间相互作用的各向异性，有利于一个均匀的平面波状态或条纹相打破平移对称。这两个阶段都表现出代数衰减自旋密度关联函数的特征行为。对于完全各向同性粒子间的相互作用，我们的计算表明，一个分馏准凝聚体的平均场简并的平面波和条纹相位仍然强大的临界波动。在完全各向同性的自旋轨道耦合的情况下，单粒子基态的圆简并破坏了热力学极限下的代数有序相，但对于有限尺寸的系统仍存在交叉。
2017-01-18 cond-mat.quant-gas
