Strongly correlated superfluid order parameters from dc Josephson supercurrents
直流约瑟夫森效应为研究超流序参量提供了强有力的相敏工具。本文报道了在没有外加电势差的情况下,在强相互作用的费米子超流体中,通过隧穿势垒观察到的直流约瑟夫森超电流。对于足够强的障碍,我们观察到一个正弦电流相位关系,与约瑟夫森的开创性的预测。我们映射出的零电阻状态和它的击穿作为结参数的函数,提取约瑟夫森临界电流行为。通过与解析模型的比较,我们确定了Bardeen-Cooper-Schrieffer -玻色-爱因斯坦凝聚交叉的对凝聚分数。我们的工作表明,相干约瑟夫森输运可以用来确定超流体序参量在不同的原子系统,即使在存在强关联。
2021-11-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con physics.atom-ph
Crossover between snake instability and Josephson instability of dark solitons in superfluid Fermi gases
超流玻色气体中的暗孤子通过蛇不稳定机制衰减,除非它们被强限制。最近在超流费米气体中的实验也解释了通过这种机制的孤子衰变。然而,我们使用有效场数值模拟和微扰分析表明,在BEC和BCS制度的孤子衰减之间存在质的差异。在相互作用区域的BEC侧,序参量的振幅起伏引起了特征蛇形变形,而在BCS侧,相位起伏通过形成局部约瑟夫森电流破坏了孤子核.后一种机制与蛇形不稳定性在性质上是不同的,这种差异应该是实验检测。
2019-01-30 cond-mat.quant-gas
Critical Josephson current in BCS-BEC crossover superfluids
我们开发了一个微观模型来描述超冷费米子原子的两个超流库之间的约瑟夫森动力学,该模型考虑了临界电流对从BCS到BEC的交叉的势垒高度和相互作用强度的依赖性。根据以前的研究[F。Meier & W. Zwerger,Phys. Rev. A,64 033610(2001)]的弱相互作用玻色子,我们得到了任意耦合下均匀和囚禁系统在零温度下的Josephson临界电流的解析结果。临界电流表现出最大值附近的么正性极限,这是由于之间的竞争不断增加的冷凝物馏分和减少的化学势从BCS的BEC极限的演变。我们的结果同意定量与数值模拟和最近的实验数据。
2019-12-03 cond-mat.quant-gas
Josephson effect in an atomic Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov superfluid
从理论上研究了双阱中两个空间分离的准一维费米原子气体。通过独立地调节它们的自旋极化,可以在每个阱中形成Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)超流体或Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)超流体。我们寻求在两个超流体之间建立一个空间可调的原子约瑟夫森结的可能性,这应该是通过在双阱势垒的给定位置建立一个弱连接来实现的。我们证明了在平均场论中,两个阱中的最大约瑟夫森电流与序参量成正比。因此,一个阱中的FFLO序参量的空间不均匀性可以通过利用位置可调链路的电流测量来直接揭示。我们期望这种约瑟夫森测量可以为奇异FFLO超流体的存在提供有用的证据。讨论了费米原子气体中约瑟夫森测量的可能实验实现。
2011-01-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The superfluid insulator transition of ultra-cold bosons in disordered 1d traps
我们导出了一个有效的量子约瑟夫森阵列模型,用于弱相互作用的一维凝聚体,该凝聚体被无序势分裂成弱耦合的水坑。从第一性原理得到的耦合常数的分布表明,无序势中的弱相互作用玻色子经历由强随机不动点控制的超流绝缘体转变[Phys. Rev. Lett. 93,150402(2004)]。我们计算重整化群流的具体实现的无序势,以方便有限尺寸标度的实验结果,并允许比较的行为所规定的强随机性不动点。通过对平均场结果的修正,得到了系统的相图。
2011-10-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas
Stability of the superfluid state in a disordered 1D ultracold fermionic gas
利用密度矩阵重整化群(DMRG)方法研究了无序势场中具有吸引短程相互作用的一维费米气体。该设置可以通过使用冷原子技术在实验上实现。我们确定了一个区域的参数,无序增强超流态。随着无序的进一步增加,全球超流性最终会崩溃。然而,这种转变发生在向绝缘体状态的转变发生之前。这表明存在一个中间金属“pseudogap”相,其特征在于强配对,但没有准长程序。
2010-10-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Sub-unity superfluid fraction of a supersolid from self-induced Josephson effect
Università degli studi di Firenze(佛罗伦萨大学);CNR-INO(意大利国家研究委员会光学研究所);European Laboratory for Nonlinear Spectroscopy(欧洲非线性光谱学实验室);QSTAR(量子与统计热力学研究前沿中心);Università degli studi di Napoli “Federico II”(那不勒斯费德里科二世大学)
研究通过自诱导约瑟夫森效应测量超流体中的超流分数,发现冷原子偶极超流体具有显著的亚单位超流分数,为探索新现象和统一超流体系统提供了新方向。
2023-11-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con quant-ph
Nonequilibrium phase transition of dissipative fermionic superfluids: Case study of multi-terminal Josephson junctions
Institute of Science Tokyo(东京科学大学);Osaka Metropolitan University(大阪公立大学)
研究非平衡动力学中三超流体通过约瑟夫森结连接的相变,发现耗散BCS理论下超流序参量相位旋转导致三种直流约瑟夫森电流。弱隧道幅时出现两步非平衡动态相变,强隧道幅时所有电流消失。
2026-08-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Rotation Sensing via Josephson-frequency Splitting in a Toroidal Superfluid
Istituto Nazionale di Ottica, Consiglio Nazionale delle Ricerche (INO-CNR)(意大利国家光学研究所,意大利国家研究委员会);European Laboratory for Nonlinear Spectroscopy (LENS)(欧洲非线性光谱学实验室)
研究通过环形超流体中约瑟夫森频率分裂实现旋转传感,解析得出耦合振荡正常模式谱,经模拟验证,揭示双频拍频,其提供旋转信号,估计不确定性标度为ΔΩ ∼ n^(-3/2),表明多结环形超流体是可扩展的旋转传感器。
2026-07-10 cond-mat.quant-gas
Acceleration-driven dynamics of Josephson vortices in coplanar superfluid rings
本文理论上研究了共面双环原子玻色-爱因斯坦凝聚体中由耦合持续电流引起的约瑟夫森涡旋动力学,发现施加线性加速度可产生非零净隧穿电流及不对称涡旋位移,展现了在量子传感中的应用潜力。
2024-11-14 cond-mat.quant-gas
Josephson effect with superfluid fermions in the two-dimensional BCS-BEC crossover
我们研究了二维BCS-BEC交叉中费米子超流体的宏观量子隧穿,采用的有效隧穿能明显依赖于系统的凝聚分数和化学势.我们比较了平均场有效隧穿能和超越平均场有效隧穿能,发现在BEC区的交叉点,平均场隧穿能是不可靠的。然后求解了粒子数不平衡的约瑟夫森方程和相对相位方程,计算了线性和非线性两种情况下的隧穿振荡频率。我们的结果表明,由于BCS-BEC交叉的有效隧穿能的特殊行为,约瑟夫森频率在中间区域较大。
2020-07-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
The Atomic Superfluid Quantum Interference Device with tunable Josephson Junctions
本文理论研究了可调约瑟夫森结的原子超流体量子干涉装置(ASQUID),建立解析理论发现临界布居偏置和临界时间两个旋转传感物理量,指出对称结更优并探讨初始相位差影响。
2024-11-26 cond-mat.quant-gas
Connecting dissipation and phase slips in a Josephson junction between fermionic superfluids
研究了弱耦合超流费米气体间原子约瑟夫森结中耗散的出现。我们发现,涡引起的相位滑移是整个BEC-BCS交叉耗散的主要微观来源。我们探索不同的动力学制度,通过调整两个超流水库之间的偏置化学势。对于小的激发,我们观察到耗散和相位相干共存,与一个电阻电流,其次是定义良好的约瑟夫森振荡。我们链接的结输运性质的相位滑移机制,发现涡旋成核是主要负责所观察到的电导和临界电流的趋势。对于大的激发,我们观察到的两个超流体之间的相干性不可逆的损失,和运输不能只描述在一个不相关的相位滑移图片。我们的发现为研究强关联费米系统中耗散和超流输运之间的相互作用以及非平衡量子系统中的一般概念开辟了新的方向。
2017-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
BEC-BCS crossover and the mobility edge: superfluid-insulator transitions and reentrant superfluidity in disordered Fermi gases
一个超流绝缘体过渡是已知的发生在强烈无序的费米气体,在BCS和BEC制度,在这里,我们解决跨BEC-BCS交叉的这种过渡的属性。我们认为,临界无序强度在失去超流性的变化与失谐的非单调费什巴赫共振,并出现一个重入超流相附近的费米迁移率边缘失谐。我们的中间制度的分析是定量有效的窄共振和近四维,并提供了一个简单的物理图片,这一制度,在两个不同的,但共存的绝缘体。
2012-12-03 cond-mat.quant-gas quant-ph
Coherent and dissipative transport in a Josephson junction between fermionic superfluids of $^6$Li atoms
量子系统的平衡提供了理解现代物理学中有趣和具有挑战性的问题的可能性。研究输运性质不仅对揭示量子物质的基本性质有价值,而且对于开发内在地利用量子力学效应的新量子器件也是一个很好的工具。在这篇文章中,我们提出了我们的实验研究量子输运使用超冷费米气体的$^6$锂原子。我们用薄的光学势垒将费米子超流体一分为二,实现了类似于约瑟夫森结的结构。我们观察到相干动力学的人口和两个水库之间的相对相位。对于临界参数,超流体动力学表现出相干流和阻力流由于相位滑移事件表现为旋涡传播到散装。我们还发现了一个政权的强耗散的交界处的操作是不可逆转的涡流增殖的影响。我们的研究为研究强关联费米子系统中的耗散和超流输运开辟了新的方向。
2018-12-21 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Propagation of collective pair excitations in disordered Bose superfluids
研究了无序玻色超流中无序对集体激发传播的影响。我们将在平均场水平的强无序引起的局部密度耗尽,并制定了一个屏蔽散射问题的激发的运输。我们发现,无序,屏蔽和密度耗尽的竞争引起了强烈的非单调能量依赖的无序参数。在三个维度上,它导致了一个丰富的本地化图,具有四个不同类别的迁移率谱,其特征在于没有或多达三个迁移率边缘。无序超冷原子的实验的影响进行了讨论。
2015-04-23 cond-mat.quant-gas
Superfluid transition in disordered dipolar Fermi gases
在二维几何条件下,研究了偶极粒子(磁性原子或极性分子)的弱相互作用双组分费米气体。垂直于平移运动平面的偶极的偶极-偶极相互作用(连同费什巴赫共振处的短程相互作用)可以提供超流转变。偶极-偶极散射振幅是动量相关的,这违反了Anderson定理,该定理声称转变温度与弱无序的存在无关。我们已经表明,无序可以强烈地增加临界温度(高达10 nK,在现实的密度)。这为研究弱相互作用费米气体中的超流态提供了广阔的可能性,这是迄今为止尚未观察到的。
2020-06-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Properties of the Superfluid in the Disordered Bose-Hubbard Model
利用量子蒙特卡罗模拟研究了三维无序玻色-哈伯德模型中超流相的性质。该相图是使用高斯无序的现场电位。与盒子和斑点无序的比较显示了导致超流体重入行为的定性相似性。出现的数量差异由疾病的特定形状控制。有关无序分布的统计研究了一系列的相互作用强度和系统的大小,在那里观察到强大的有限尺寸效应。尽管如此,超流分数和压缩性在整个超流相保持自平均。接近超流玻色玻璃相边界,有限尺寸效应占主导地位,但仍然表明自平均成立。我们的研究结果与超冷原子气体的实验有关,其中系统的无序平均过程通常是不可能的。
2018-08-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Quench Dynamics of Three-Dimensional Disordered Bose Gases: Condensation, Superfluidity and Fingerprint of Dynamical Bose Glass
在平衡的三维(3D)无序凝析油中,已经很好地建立了无序可以产生等于凝析油消耗的$\frac{4}{3}$的正常流体的量。超流体比凝聚体更易挥发无序的概念对于理解玻色玻璃相是至关重要的。在这封信中,我们表明,通过在相互作用中的量子猝灭,将弱无序的3D凝聚物带到非平衡状态,无序可以破坏超流体,导致正常流体密度远远超过凝聚物耗尽的$\frac{4}{3}$的稳定状态。这表明在动态范围内设计玻色玻璃的可能性。由于凝聚密度和超流密度都是可测量的量,我们的结果允许在非平衡情况下的无序和相互作用之间的戏剧化的相互作用的实验演示。
2014-11-27 cond-mat.quant-gas
Critical Velocity and Arrest of a Superfluid in a Point-Like Disordered Potential
超流通过势垒的流动是超冷玻色气体中一个研究得很好的问题,然而,很少有研究考虑通过无序势的情况。在这里,我们考虑的情况下,一个超流体流过一个通道包含多个点状障碍,随机放置,形成一个无序的潜力。我们首先确定两个点状障碍物的相对位置和这种安排的临界速度之间的关系。然后,我们表明,有两个障碍物的系统的临界速度之间的映射,并与大量的障碍物的系统。通过建立一个初始的超流通过一个点状的无序势,移动速度比临界速度快,我们研究如何通过涡旋的成核和超流的崩溃,一个有趣的连接到量子湍流和粗化的问题,超流被逮捕。我们计算的涡旋衰减率的障碍的宽度增加,并表明,涡旋钉扎成为这些较大的障碍更重要的影响。
2022-02-28 cond-mat.quant-gas
Full distribution of the superfluid fraction and extreme value statistics in a one dimensional disordered Bose gas
讨论了随机势场中一维玻色气体超流分数的全统计分布。罕见的配置与极端波动的无序势可以破碎的凝聚和减少超流分数为零。数值计算了准一维平均场下超冷原子在激光散斑势场中的双峰几率分布。利用极值统计方法,给出了零超流几率随无序强度、无序关联长度和系统尺寸变化的解析标度。有人认为,类似的结果可以预期点状杂质,这些发现是在达到目前的实验。
2019-11-08 cond-mat.quant-gas
Dark Soliton Formation as a Dark-State Phase Transition in a Dissipative Superfluid Josephson Junction Chain
本研究在含单个损耗位点的玻色-哈伯德链中识别并表征了离散暗孤子与均匀超流体间的一级暗态相变,通过模拟与分析揭示其机制可定量解释实验相边界,解决了先前建模差异,揭示了驱动、耗散和量子相干的相互作用。
2025-11-16 cond-mat.quant-gas
Theoretical description of atomtronic Josephson junctions in an optical lattice
本文从理论上研究了光学晶格中环形陷阱内玻色超流体的原子电子学约瑟夫森结,采用有限温度强耦合展开计算其性质,并探讨了莫特区域带来的丰富行为。
2025-02-19 cond-mat.quant-gas
Phase tunable Josephson junction and spontaneous mass current in a spin-orbit coupled Fermi superfluid
原子电子学具有制造新型功能器件的潜力,如约瑟夫森结(JJ)。以往的研究主要集中在基态间具有0或$π$超导相位差的JJ,而相位任意可调的JJ在超导电子学和量子计算中可能有重要的应用。在这里,我们表明,相位可调JJ可以实现在自旋-轨道耦合的冷原子气体与磁隧穿势垒的自旋相关的聚焦激光束。我们认为JJ被限制在线性谐振势阱或圆环势阱中。在环形阱中,磁势垒诱导出JJ的基态自发质量流,证明了冷原子的磁电效应。
2016-07-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Fragmentation and the Bose-glass phase transition of the disordered 1D Bose gas
通过研究平均场极限下一维无序玻色气体中密度的概率分布,研究了超流-绝缘体的量子相变。超流相的特征在于具有零密度的概率为零,而非零概率标记绝缘体相。这种关系是解析推导,并通过数值研究证实。这种碎裂判据特别适用于实验中检测相变。当包括谐波陷阱时,可以从局部密度分布的统计中提取到绝缘相的转变。
2010-10-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas
Phase diagram of disordered Bose-Hubbard model based on mean-field and percolation analysis in two dimensions and at fixed $n=1$ filling
本文基于平均场理论,研究二维无序玻色-哈伯德模型在固定填充下的相图,发现超流相在玻色玻璃相之间重入,并通过渗流分析论证其鲁棒性。
2023-02-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas
Superfluid transition of disordered dipolar Fermi gases in a 2D lattice
研究二维晶格中无序双组分偶极费米气体的超流转变,发现动量依赖的偶极相互作用违反Anderson定理导致转变温度升高,且在紧束缚和低动量极限下可用有效质量近似处理,无序引起的临界温度升高比自由空间更显著。
2024-02-10 cond-mat.quant-gas
Superfluid-insulator transition of two-dimensional disordered Bose gases
研究了零温下存在关联无序的二维弱排斥玻色气体。使用大规模的模拟,我们表明,低能量Bogoliubov累积态密度保持二次临界无序强度,超过该指数与无序依赖指数$β<2$的幂律集。我们将这种阈值行为与从超流体到玻色玻璃的过渡相关联,并将所得的平均场相图与标度律和平均场密度分布的T-Fermi渗流阈值进行比较。
2014-10-27 cond-mat.quant-gas
Josephson-like oscillations in toroidal spinor Bose-Einstein condensates: a prospective symmetry probe
约瑟夫森结是许多现有量子技术中使用的超导电路的基本成分。此外,超冷原子量子气体也成为研究超流性的重要平台。在这里,我们探讨了超导性和超流性之间的类比,提出了一个有趣的效果所造成的薄有限势垒在准一维环形旋量玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)。在这个系统中,流过势垒边缘的原子电流密度会发生振荡,就像超导体中流过约瑟夫森结的电流一样,但在我们的例子中,没有电流通过势垒。我们还展示了非平凡的对称性破缺状态的旋量BEC如何改变这种约瑟夫森电流的结构,创造了探测旋量对称性的可能性,仅使用这种超流电流的测量。
2022-04-25 cond-mat.quant-gas quant-ph
Superfluid-insulator transition in weakly interacting disordered Bose gases: a kernel polynomial approach
本文提出了一种基于核多项式方法的迭代格式,用于有效地计算Bogoliubov理论中弱相互作用玻色气体的单体密度矩阵。利用该方案分析了一维和二维无序玻色子的相干性质。在一维几何中,我们研究了超流体和玻色玻璃之间在弱相互作用下的量子相变,并且我们恢复了Fontanesi等人[Phys.Rev.A81,053603(2010)]使用直接光谱方法表征的相边界的标度。核多项式格式也被用来研究二维几何中的无序诱导的凝析亏损。我们的方法铺平了道路,玻色气体的相干特性的分析在二维和三维的超流绝缘体过渡。
2013-05-15 cond-mat.quant-gas
Superfluid-Insulator Transition unambiguously detected by entanglement in one-dimensional disordered superfluids
我们利用纠缠来跟踪一维哈伯德模型描述的无序费米子超流体中的超流-绝缘体相变。发现纠缠具有显著的SIT特征,其由i)无序强度$V$,ii)杂质浓度$C$和iii)颗粒密度$n$驱动。我们的研究结果揭示了在$V$驱动的SIT上不存在临界势强度,即任何小的$V$都足以显著降低纠缠度:对于$V=-0.25t$,它降低了$\sim 50\%$。我们还发现,纠缠是非单调的浓度$C$,接近零的某一临界值$C_C$。发现这个临界浓度与一种特殊类型的局域化有关,这里称为完全局域化状态,对于特定的密度$n_C$也可以达到这种状态。结果表明,由$n$或$C$驱动的SIT无论是导致完全局域化还是导致普通局域化都具有不同的性质:当导致完全局域化时,SIT是一级量子相变,而当达到普通局域化时,SIT是一级量子相变.相比之下,由$V$驱动的SIT始终是与所达到的定位类型无关的更平滑的过渡。
2019-03-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Generalized Josephson relation for conserved charges in multi-component bosons
本文将约瑟夫森关系推广到多分量玻色子中的守恒电荷。利用线性响应理论,给出了广义超流密度的推导公式。当存在多个守恒荷时,超流密度一般是内自旋空间的二阶张量。当格林函数矩阵的秩为1时,利用相位算符方法给出了约瑟夫森关系式。对于二分量玻色子,利用量子场论,我们证明了广义Hugenholtz-Pines关系成立,并证明了两个无带隙声子的存在性。当相互作用是$U(2)$不变时,我们证明了无论相互作用有多强,都存在一个无间隙的二次色散激发。相应的广义约瑟夫森关系用格林函数矩阵元表示。
2017-11-04 cond-mat.quant-gas
Nonequilibrium Transport in a Superfluid Josephson Junction Chain: Is There Negative Differential Conductivity?
本研究针对一维超流约瑟夫森结链的非平衡输运问题,通过幺正c场模型定量重现相关实验,指出负微分电导率仅在弱耦合区存在,为原子电子学器件建模提供了新方向。
2024-03-13 cond-mat.quant-gas
Entanglement in disordered superfluids: the impact of density, interaction and harmonic confinement on the Superconductor-Insulator transition
研究了一维哈伯德模型描述的无序费米子超流体中密度、相互作用和谐振子约束对超流体到绝缘体跃迁的影响。通过密度泛函理论计算线性熵,我们量化了基态单点纠缠。我们分析了全定域态$-$出现的临界浓度$C_C$,这是一种特殊类型的定域,具有零纠缠$-$出现。我们发现,$C_C$是独立的相互作用,但需要一个最小的无序强度发生。然后,我们推导出解析关系$C_C$作为一个函数的平均粒子密度的吸引力和排斥性的障碍。结果表明,弱的谐振子约束并不影响完全局域态的性质,它发生在相同的$C_C$上,但较强的谐振子约束可能导致系统从完全局域态到普通局域态.
2019-03-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Nonlinear dynamics of Josephson vortices in merging superfluid rings
研究了三维势阱中两个具有不同涡度的平行环形玻色-爱因斯坦凝聚体的合并问题。在隧道耦合制度,约瑟夫森涡(旋转磁通)出现在之间的障碍的超流。当障碍逐渐消除,我们观察到基本上是三维的量子涡旋的演化,其中可能包括发展的开尔文-亥姆霍兹不稳定性在环之间的接口,在一个弱耗散的Gross-Pitaevskii方程的框架。一个最初人口较多的环,携带着持续的电流,可以把一个最初不旋转的人口较少的环拖入同一个漩涡状态。凝聚体的最终状态主要取决于双环集合中的初始粒子数不平衡,以及三维俘获势的形状,扁长或扁长。在扁长(轴向伸长)的配置,强大的3D混合结构可能会出现作为合并的结果,对应于不同的涡旋的持续电流。
2019-11-17 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Superfluid clusters, percolation and phase transitions in the disordered, two dimensional Bose-Hubbard model
玻色玻璃(BG)相是无序玻色哈伯德模型(BHM)的格里菲斯区域,其特征在于在莫特绝缘背景内的有限的准超流团簇。我们建议利用这种特性来确定完整的零温度相图的无序BHM在$d\ge2$维分析的几何性质,我们称之为超流(SF)集群,这被定义为集群的网站与非整数期望值的本地玻色子占有数。因此,莫特绝缘体(MI)相是相图中不存在SF簇的区域,SF相是SF簇渗透的区域-BG相在其间:SF簇存在,但不渗透。这个定义是特别有用的局部平均场(LMF,或Gutzwiller-Answer)计算的背景下,在那里我们表明,识别的相位的基础上的全球量,如平均SF序参量和压缩性是误导。我们应用SF集团分析的二维无序BHM的LMF基态,以产生其相图,并发现a)一个很好的协议的基础上的量子蒙特卡罗模拟的公度密度$n=1$的相图,和b)大的差异,随机平均场和其他平均场的预测固定的无序强度。讨论了SF团簇的渗流转变与非零SF刚度的发生的关系,表明BG到SF的转变。
2013-04-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Finite-temperature superfluid depletion of disordered Bose gases
Deutsche Akademie für Metrologie beim Bayerischen Landesamt für Maß und Gewicht(巴伐利亚州计量与度量局下属德国计量学院)
该研究通过非均匀博格里乌夫理论,计算了有限温度下无序玻色气体的正常流体密度,并给出了无序修正的解析表达式。
2026-10-14 cond-mat.quant-gas
Solitonic excitations in collisions of superfluid nuclei: a qualitatively new phenomenon distinct from the Josephson effect
最近,我们报道了一种新的作用,在低能重离子反应中的能量以上的库仑势垒,这可能有一个可检测的影响反应的结果,如动能的碎片和融合截面[arXiv:1611.10261,arXiv:1702.00069]。这种现象模仿了超冷原子气体的实验研究,其中两个具有不同相位的配对场的费米子超流体云被迫合并,诱导配对场的各种激发模式。虽然它起源于配对场的相位差,但其背后的物理学与所谓的约瑟夫森效应明显不同。在这篇简短的文章中,我们将简要地概述我们最近的论文中讨论的结果,并解释与超冷原子气体场的关系。
2017-05-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con nucl-ex
Phase diagrams of 2D and 3D disordered Bose gases in the local density approximation
本文研究了二维和三维无序相互作用玻色气体的超流跃迁。我们在长程关联无序的极限下工作,使得它可以在局域密度近似下处理。给出了二维和三维玻色气体在无序-温度平面和无序-熵平面上的超流转变曲线。令人惊讶的是,我们发现少量的无序总是有利于超流体的出现。我们的研究结果提供了一个定量的比较与最近的实验在二维无序超冷气体,没有确切的理论存在。
2012-10-03 cond-mat.quant-gas
Coherent Oscillations in an Exciton-Polariton Josephson Junction
本文报道了在微腔极化激元玻色子约瑟夫森结中观察到的自发相干振荡。激子极化激元的凝聚发生在无序环境中的非相干激发下,其中双势阱往往出现在无序景观。相干振荡在激发功率远高于凝聚阈值时开始。时间分辨布居和相位动力学揭示了与AC约瑟夫森效应的类比。我们引入了一个理论双模模型来描述所观察到的效应,这使我们能够解释如何不同的实现脉冲实验具有相似的相位关系。
2010-04-13 cond-mat.quant-gas
Dissipation in a Finite Temperature Atomic Josephson Junction
Newcastle University(纽卡斯尔大学);CNR-INO, European Laboratory for Non-Linear Spectroscopy (LENS)(意大利国家研究委员会无机光学研究所,非线性光谱学欧洲实验室)
研究有限温度玻色超流在拉长约瑟夫森结中的动态行为,探讨温度与初始化学势差对耗散机制的影响,揭示热云与超流体相互作用的主导因素。
2021-10-02 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Dynamical Transitions in Trapped Superfluids Excited by Alternating Fields
本文综述了受交变场作用的非平衡陷俘玻色-爱因斯坦凝聚系统中的动力学转变,重点分析了内部 Josephson 效应及其丰富的动力学行为,并指出强非共振激发可产生多种非平衡态。
2025-09-14 cond-mat.quant-gas
Bogoliubov approach to superfluid-Bose glass phase transition of a disordered Bose-Hubbard Model in weakly interacting regime
研究了无序光晶格中超冷稀玻色气体的相干分数和量子相变的无序效应。在Bogoliubov理论的框架内,导出了粒子密度的解析表达式,并讨论了相干分数对无序强度和晶格深度的依赖关系。在弱无序区,随着在位相互作用强度的增加,相干分数对无序的敏感性降低。对于强无序,定性地讨论了弱相互作用下无序玻色-哈伯德体系中超流相与玻色玻璃相之间的量子相界。所得相图符合经验平方根定律。同时给出了相应的无序强度临界值与光晶格深度的关系,为可能的实验研究提供了参考。
2016-12-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Superfluid transition in quasi-two-dimensional disordered dipolar Fermi gases
Russian Quantum Center(俄罗斯量子中心);Moscow Institute of Physics and Technology(莫斯科物理技术学院);L. D. Landau Institute for Theoretical Physics(列夫·朗道理论物理研究所);Laboratory for Condensed Matter Physics, HSE University(高等经济大学凝聚态物理实验室);Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学);CNRS(法国国家科学研究中心);Van der Waals–Zeeman Institute, Institute of Physics, University of Amsterdam(阿姆斯特丹大学范德瓦尔斯-泽曼凝聚态物理研究所)
研究弱无序对双组分准二维极化费米气体超流性质的影响,发现无序可显著提升超流转变温度,但随着组间相互作用增强,此效应减弱。
2023-02-15 cond-mat.quant-gas
Stabilizing persistent currents in an atomtronic Josephson junction necklace
本研究在环形超流体构成的原子电子学约瑟夫森结项链中实现有限环流态,发现增加结数可提升临界电流与环流稳定性,揭示其与超流体分数变化的相反趋势,为原子电子学应用及宏观叠加态观测提供新途径。
2023-11-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dynamical Phase Diagram of Ultracold Josephson Junctions
我们提供了一个完整的研究的相图表征出现在三维约瑟夫森结在超冷量子气体中的不同的动力学制度。考虑到被困超冷超流体分为两个水库的可变高度和宽度的障碍,我们分析了人口不平衡动力学变量初始人口不匹配。我们表明,作为化学电势差的增加,系统从约瑟夫森等离子体振荡的耗散(在限制低和窄的障碍)或自陷制度(大和更宽的障碍),与耗散和自陷制度之间的交叉,我们探索和表征的第一次。这项工作,这超出了标准的双模式模型的有效性,连接的障碍宽度的作用,涡环和相关的声发射与不同制度的超流体动力学的交界处,建立一个框架,其实验观察,这是发现在目前的实验范围内。
2020-07-26 cond-mat.quant-gas
Non-equilibrium steady-states in a driven-dissipative superfluid
我们实验研究了一种由弱相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚体在一维光晶格中实现的驱动耗散约瑟夫森结阵列。一个站点上的工程损失作为局部耗散过程,而邻近站点的隧道则构成驱动力。我们的特点是新兴的稳定状态,这种atomronic设备。随着耗散强度$γ$的增加,该系统从超流态,其特征在于由相干约瑟夫森电流到损耗站点的电阻状态,其特征在于由非相干跳跃传输。对于中间值的$γ$,系统表现出双稳态,超流和电阻分支共存。我们还研究了向稳态的弛豫动力学,在那里我们发现一个临界的放缓,表明存在非平衡相变。
2015-07-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Critical transport and vortex dynamics in a thin atomic Josephson junction
研究了费米超流体间原子约瑟夫森结在分子玻色-爱因斯坦凝聚强吸引极限下的耗散起始。我们的模拟确定的临界人口不平衡和最大约瑟夫森电流划定无耗散和耗散运输,与最近的实验定量一致。我们毫不含糊地链接耗散涡环成核和动力学,表明量子相位滑移是负责所观察到的电阻电流。我们的工作直接连接宏观耗散输运的微观特征,提供了一个全面的描述涡环动力学三维非均匀收缩超流体在零和有限的温度。
2020-01-06 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.flu-dyn
Weyl singularities in polaritonic multi-terminal Josephson junctions
本文理论研究了腔激子-极化激元形成的5端约瑟夫森结,在4维参数空间中发现外尔点,并建立实空间涡旋与参数空间拓扑的联系,为直接测量拓扑相提供新平台。
2022-10-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Dynamics of a tunable superfluid junction
本文研究了双势阱中玻色-爱因斯坦凝聚体的粒子布居动力学。在高于化学势的障碍,我们观察到慢振荡以及描述的约瑟夫森模型。在低障碍的限制,基频同意一个简单的流体动力学模型,但我们也观察到第二个,更高的频率。一个完整的数值模拟的Gross-Pitaevskii方程给出的频率和振幅的观察到的模式之间的这两个限制进行比较的数据,并用于了解更高的模式的起源。被困的物质波干涉仪的影响进行了讨论。
2011-01-19 cond-mat.quant-gas
Superfluid--Bose-glass transition in a system of disordered bosons with long-range hopping in one dimension
本文用玻色化和非微扰泛函重整化群研究一维幂律长程跃迁无序玻色子体系,发现弱无序下超流相可稳定存在,但长程跃迁在红外极限下失效,超流--玻色玻璃相变仍属 BKT 普适类。
2024-09-30 cond-mat.quant-gas
Superfluidity and sound propagation in disordered Bose gases
该研究理论分析了零温二维玻色-爱因斯坦凝聚体中散斑无序对声波传播的影响,通过求解Gross-Pitaevskii方程和超流流体力学方法,发现无序会降低超流分数与声速并引入阻尼,其弱无序极限预测与微扰理论吻合且适用于当前冷原子实验。
2024-07-24 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dipole oscillations of fermionic superfluids along the BEC-BCS crossover in disordered potentials
我们研究了超冷费米气体通过无序势沿BEC-BCS交叉的偶极振荡。我们观察到一个混乱引起的阻尼振荡,以及基本科恩模式频率的变化。测量结果进行了比较,数值密度矩阵重整化群计算以及非相互作用费米子的三维模拟。在实验上,我们发现了一个无序依赖的阻尼,它的增长约与无序强度的二次幂。此外,我们观察到实验的振荡频率的变化偏离预期的阻尼谐振子的行为在一个百分比的水平。虽然这种行为是定性的预期从理论模型中使用,定量的实验观察显示出显着更强的效果比理论预测。此外,虽然频率偏移似乎与BEC与BCS制度的相互作用强度不同的规模,阻尼系数明显减少的相互作用的强度,但不与符号,这改变了BEC和BCS型费米气体。这是令人惊讶的,因为预计在两种制度中占主导地位的阻尼机制是不同的。
2019-11-13 cond-mat.quant-gas