Higgs mode in a strongly interacting fermionic superfluid
希格斯和戈德斯通模式是一个序参量自发破缺的连续对称性的可能集体模式。虽然低能量的戈德斯通（相位）模式总是稳定的，但需要额外的对称性来防止希格斯（振幅）模式迅速衰减为低能量激发。在高能物理学中，希格斯玻色子经过几十年的寻找才被发现，洛伦兹不变性保证了它的稳定性。在凝聚态物理领域，粒子-空穴对称性可以起到这种作用，在弱相互作用的超导体中观察到了希格斯模式。然而，希格斯模式是否也是稳定的强关联超导体中的粒子-空穴对称性是不完全满足或是否这种模式变得过阻尼已多次讨论的主题。实验证据仍然缺乏，特别是由于难以直接激发希格斯模式。在这里，我们观察到的希格斯模式在强相互作用的超流费米气体。通过诱导超导序参量$Δ$的振幅的周期性调制，我们观察到在频率$2Δ/h$的激发共振。对于强耦合，当库珀对变成紧密结合的二聚体时，峰宽变宽，最终模式消失，这表明希格斯模式最终不稳定。
2019-12-04 cond-mat.quant-gas
Bogoliubov analysis of Higgs mode in trapped Fermi superfluids with spatial inhomogeneity
本文针对谐振受限超冷费米原子气体超流体，在Hatree-Fock近似下从Bogoliubov-de Gennes方程导出积分方程，发现Higgs模式频率等于势阱中心序参量绝对值的两倍，且该特性对相互作用、势阱和温度变化具有鲁棒性。
2025-08-08 cond-mat.quant-gas
Damping of the Higgs and Nambu-Goldstone modes of superfluid Bose gases at finite temperatures
本文研究了光晶格中超流玻色气体在公度填充下的集体模。研究了量子相变到莫特绝缘体的附近，除了与自发U（1）对称性破缺有关的Nambu-Goldstone相模外，还存在Higgs振幅模.利用有效自旋1模型和基于有限温度格林函数的场论方法，分析了有限温度对集体模阻尼的影响。我们计算的阻尼率高达1圈的顺序，并评估他们的分析和数值。我们表明，希格斯模式的阻尼率随温度的增加而增加，但它仍然欠阻尼到一个典型的温度在实验中实现。此外，我们发现Nambu-Goldstone模通过与Higgs模相互作用产生的Landau阻尼过程衰减，并且在特定的参数范围内，它可以在典型的温度下过阻尼。
2016-03-08 cond-mat.quant-gas
Localized Higgs modes of superfluid Bose gases in optical lattices: A Guzwiller mean-field study
研究了势垒对光晶格中超流玻色气体集体模的影响。我们假设势垒是由跳跃幅度的局部抑制产生的。当系统是在附近的莫特过渡在相称的填充，其中出现一个近似的粒子-空穴对称性，存在的希格斯振幅模式的束缚态是本地化周围的障碍。通过将Gutzwiller平均场近似应用于玻色-哈伯德模型，我们分析了系统的简正模性质，特别是Higgs束缚态.我们发现当系统远离Mott跃迁点时，由于粒子-空穴对称性的不可避免的破缺，Higgs束缚态转变为准束缚态。我们用稳定化方法计算了准束缚态的共振能和线宽。我们比较Gutzwiller方法与Ginzburg-Landau理论的结果。我们发现，希格斯束缚态的生存，即使在一个参数区域远离莫特过渡，金兹伯格-朗道理论失败。
2017-07-10 cond-mat.quant-gas
Superfluid transition temperature and fluctuation theory of spin-orbit and Rabi-coupled fermions with tunable interactions
在可调$s$ -波相互作用下，我们得到了等Rashba-Dresselhaus自旋-轨道和Rabi耦合费米超流体从BCS到BEC的转变温度.在存在Rabi耦合的情况下，我们发现自旋-轨道耦合提高（降低）了BEC（BCS）极限下的临界温度。对于固定的相互作用，我们表明，自旋-轨道耦合可以转换一阶（不连续）相变到二阶（连续）相变，作为拉比耦合的函数。我们推导出了超流序参量的六次方的Ginzburg-Landau自由能，用来描述连续和不连续的相变随自旋轨道和Rabi耦合的变化.最后，我们发展了一个含时的Ginzburg-Landau涨落理论，适用于任意相互作用强度的Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合的任意混合物。
2022-06-02 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Response of the Higgs amplitude mode of superfluid Bose gases in a three dimensional optical lattice
本文研究了三维光晶格中超流玻色气体的Higgs模，该模出现在公度填充下向莫特绝缘体的量子相变附近。具体来说，我们考虑的希格斯模式的现场相互作用和跳跃能量的时间调制的响应。为了计算包含量子涨落和热涨落效应的响应函数，我们将玻色-哈伯德模型映射到一个有效的赝自旋模型上，并采用基于时间格林函数理论的微扰展开.我们还包括一个非均匀的捕获势的影响，通过局部密度近似。我们发现，在我们的近似下，跳跃调制的响应函数等于相互作用调制的响应函数。在单位填充率和在没有捕获势的情况下，我们表明，希格斯模式可以存在作为一个尖锐的共振峰在典型的温度下的动态磁化率。然而，当调制被全局地应用于整个系统时，由于捕获电势，共振峰显著地加宽。我们认为，希格斯模式可以检测到作为一个尖锐的共振峰周围的陷阱中心的部分调制。
2018-05-24 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
Tunable topological phases with fermionic atoms in a one-dimensional flux lattice
我们提出了一个实现超冷费米子自旋$1/2$原子一维磁通晶格的简单方案。由此产生的紧束缚模型支持间隙和无间隙的拓扑相，迈斯纳和涡旋相的手性电流。其单粒子谱在小通量下呈现拓扑平坦带，且平坦度对跳跃强度敏感。一个有效的$p$ -波相互作用出现在一个$s$ -波配对超流体。该模型将原子内部状态视为一个合成维，平衡了磁通量和塞曼场的相互作用，描述了一种可调拓扑费米超流体，为一维原子量子气体中非阿贝尔拓扑物质的实验探索铺平了道路.
2017-11-01 cond-mat.quant-gas
Dynamical structure factors of a two-dimensional Fermi superfluid within random phase approximation
基于无规相位近似（RPA），数值计算了平衡二维Fermi超流体的动力学结构因子，讨论了它们在二维BEC-BCS交叉中的能量、动量和相互作用强度依赖关系.在不满足粒子-空穴对称性的幺正二维费米超流气体中，在较小的转移动量下，观察到稳定的Higgs模。更强的相互作用强度将使Higgs模色散的可见性更难被观测到。我们还讨论了维度效应，发现二维的Higgs模信号比三维的Higgs模信号更明显。在较大的转移动量范围内，较强的相互作用强度将导致分子激发态的权重增大，而原子激发态的权重减小，这表明费米超流体的配对信息。理论结果与相应的量子蒙特卡罗数据定性一致。
2020-07-31 cond-mat.quant-gas
Phase diagram of the Bose-Hubbard model on a ring-shaped lattice with tunable weak links
受最近在具有可调弱连接的全光阱中环形玻色-爱因斯坦凝聚体实验的启发，我们利用量子蒙特卡罗模拟研究了具有小范围弱跳跃积分的环形晶格上的一维玻色-哈伯德模型.除了通常的Mott绝缘相和超流相外，我们还发现了一个具有局部Mott区域的可压缩非超流相。这种“局部莫特”相在相图的一个大区域中延伸。这些结果表明，绝缘和导电相可以通过一个局部参数进行调谐，这可能会提供一个新的见解原子电子器件的设计。
2013-05-24 cond-mat.quant-gas
Effective Hamiltonian with tunable mixed pairing in driven optical lattices
超冷费米气体中的混合配对可以产生有趣的多体相，例如支持具有各种空间构型的马约拉纳零模（MZM）的拓扑非平凡超流体。不幸的是，在普通晶格系统中，拓扑相位和相关的MZM被占主导地位的$s$ -波配对抑制。在这里，我们提出了一个建议，工程有效的哈密顿与可调的混合在现场和场外配对的基础上驱动光晶格。通过周期性驱动场而不是磁费什巴赫共振，可以独立地改变现场和场外配对。它铺平了道路，抑制占主导地位的现场相互作用，挫败拓扑超流体的出现和合成MZM本地化的边缘或角落。
2020-02-05 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
Detection of Pair-Superfluidity for bosonic mixtures in optical lattices
我们考虑一个混合物的两个玻色子物种与可调种间相互作用的周期性势和讨论的优势，低填充因子的检测对超流相。我们展示了如何出现这样一个阶段，可以显着地投入证据，通过观察扩张后的干扰图片和密度相关性，并通过改变物种间的相互作用，从吸引到排斥。
2009-12-22 cond-mat.quant-gas
Spin-twisted Optical Lattices: Tunable Flat Bands and Larkin-Ovchinnikov Superfluids
扭曲双层石墨烯和过渡金属二硫属化物中的莫尔超晶格已经成为设计二维量子材料的新型能带结构和量子相的有力工具。在这里，我们研究了从扭曲原子（伪）自旋态（而不是双层）的两个独立的六边形光晶格出现的莫尔物理，它表现出显着不同的物理从扭曲的双层石墨烯。我们采用动量空间紧束缚计算，包括所有范围的实空间隧道，并表明，所有的扭曲角$θ\lesssim 6^{\circ }$可以成为魔术，支持带隙的平带。由于平带附近态密度的极大增强，系统可以被弱吸引相互作用驱动到超流态。引人注目的是，超流相对应于具有有限动量配对的Larkin-Ovchinnikov态，这是由独特的单层自旋扭曲晶格中的平带和自旋间相互作用之间的相互作用引起的。我们的工作可能为探索冷原子系统中新的量子相位和双电子学铺平道路。
2021-02-10 cond-mat.quant-gas quant-ph
A compact experimental machine for studying tunable Bose-Bose superfluid mixtures
我们提出了一个紧凑的和多功能的实验系统，用于生产玻色-玻色超流体混合物的钠和钾原子。这种紧凑的设计将超冷原子实验所需的超高真空环境与有效的原子通量结合起来，利用二维磁光阱作为独立的原子源。我们证明了这种新的机器的性能，通过生产一个玻色-爱因斯坦凝聚体的$^{23}$钠与$\sim 1 \times 10^{6}~$原子。Na-K玻色子混合物的可调谐性对于涡旋和量子湍流的成核研究特别有趣。在这个方向上，科学室沿垂直方向的大光学通道提供了实现高分辨率光学设置的条件，用于成像和旋转具有搅拌光束的冷凝物。我们显示了多达14个涡旋的涡旋晶格在$^{23}$钠BEC的成核，证明了实验装置在研究涡旋动力学的效率。
2019-01-04 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Superfluidity of Dirac Fermions in a Tunable Honeycomb Lattice: Cooper Pairing, Collective Modes, and Critical Currents
受最近可调蜂窝光晶格中狄拉克费米子实验的启发，我们研究了各向异性蜂窝晶格中超流性的吸引哈伯德模型.在弱耦合下，我们发现最大平均场配对转变温度，作为密度和相互作用强度的函数，发生在各向同性跳跃振幅的情况下。在这种各向同性的情况下，我们超越平均场论和研究集体波动，治疗配对和密度波动的相互作用强度从弱到强耦合。我们发现一个尖锐的声音模式的证据，连同一个明确的莱格特模式在一个广泛的区域的相图。我们还计算了非零超流存在下的超流序参量和集体模。这些集体模式的流动诱导软化导致动力学不稳定性，涉及条纹状密度调制以及Leggett模式不稳定性与自然子晶格对称性破坏的蜂窝晶格上的电荷有序状态。后者为单带哈伯德模型的实验实现提供了一个非平凡的检验。我们描绘制度的相图中的临界电流是有限的，由depairing或集体不稳定性，并讨论我们的结果的实验意义。
2012-09-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Exciting the long-lived Higgs mode in superfluid Fermi gases with particle removal
直到最近才观察到强相互作用超流费米气体中希格斯模式的实验证据[Behrle等人，14，781（2018）]。由于与其他集体模式和准粒子激发的耦合，产生稳定的希格斯模式振荡是具有挑战性的。我们研究了如何在均匀超流费米气体中激发长寿命的Higgs模振荡。我们发现，在适当的振幅和频率下，通过对散射长度进行时间周期调制，可以激发出Higgs模。然而，即使调制频率低于对隙能量的两倍，由于超流体中的非线性，准粒子仍然通过产生高次谐波而被激发。更重要的是，我们发现，持续的Higgs模式振荡几乎恒定的振幅可以通过删除粒子在一个适当的动量，和振荡的振幅可以控制的删除粒子的数量。最后，我们提出了两种方法来实验实现粒子去除。
2023-03-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con nucl-th
The Higgs mode in a superfluid of Dirac fermions
我们在最近的冷原子实验的启发下，研究了蜂窝晶格上s波超流态的Higgs振幅模。我们考虑有吸引力的哈伯德模型，并专注于半金属和超流相之间的量子相变附近。在过渡的任何一侧，我们发现集体模式激发是稳定的，对衰变成准粒子对。在半金属相，集体模具有“Cooperon”和激子特征。这些模在量子相变中平稳地演化，成为超流相的Anderson-Bogoliubov模和Higgs模。集体模式被容纳在准粒子对连续体中的窗口内，这是由于蜂窝晶格上的线性狄拉克色散而产生的，并且允许尖锐的集体激发。布拉格散射可以用来测量冷原子实验中的这些激发，提供了一个罕见的例子，其中集体模式可以跟踪整个量子相变。
2013-03-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological Higgs Amplitude Modes in Strongly Interacting Superfluids
通过对二维Su-Schrieffer-Heeger-Bose-哈伯德模型的研究，证明了在强相互作用超流相中拓扑Higgs振幅模的存在性.利用从玻色子方法，我们发现，在大填充极限下，基态以上的Higgs激发和Goldstone激发是完全解耦的，并且它们都表现出继承自非相互作用能带的非平凡拓扑结构.在有限的填充，他们成为耦合在高能量，然而，这些模式的拓扑结构是不变的。此外，基于有效作用量分析，我们进一步给出了Higgs模和Goldstone模拓扑特征的普适物理图像。我们发现的拓扑希格斯模式的第一个实现开辟了道路，在各种系统，如超导体和量子磁性的新的调查。
2021-09-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Singlet and Triplet Superfluid Competition in a Mixture of Two-Component Fermi and One-Component Dipolar Bose Gases
我们考虑的混合物的两个组件的费米和（一个组件）偶极玻色气体中的偶极相互作用和s波散射的费米子相反的自旋是可调的。我们发现在长波长范围内，偶极凝聚体声子引起的费米-费米相互作用的各向异性可以强烈地增强三重态通道中的散射。我们详细研究了三重态超流体开始与单重态超流体竞争的最佳临界温度的条件。
2011-04-27 cond-mat.quant-gas
Tunable Superfluidity and Quantum Magnetism with Ultracold Polar Molecules
通过选择光晶格中超冷极性分子的两个修饰转动态，我们得到了一个高度可调的t-J模型的推广，我们称之为t-J-V-W模型。除了XXZ自旋交换之外，该模型还具有密度-密度相互作用和新颖的密度-自旋相互作用;所有相互作用都是偶极的。我们表明，完全控制的所有相互作用参数的幅度和符号可以实现相互独立的隧道。作为证明系统潜力的第一步，我们应用密度矩阵重整化群方法（DMRG），以获得最简单的实验可实现的情况下的一维相图。具体来说，我们表明，t-J-V-W模型中的相互作用的可调性和长程性质，使增强超流性。最后，我们表明，布洛赫振荡在倾斜的晶格可以用来探测相图实验。
2011-06-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.atom-ph
The Higgs mode in a two-dimensional superfluid
基于量子蒙特卡罗模拟的解析连续结果，我们提出了坚实的证据，证明在二维相对论场论中存在一个定义良好的哈伯德模型振幅模式，该模式在超流-莫特绝缘体量子临界点附近具有出射粒子-空穴对称性和洛伦兹不变性。希格斯玻色子在光谱密度中被看作是一种定义明确的低频共振，在超流相中被迅速推到高能量，并在特征相互作用尺度上与宽的次级峰合并而消失。对超冷$^{87}$ Rb原子囚禁系统的模拟表明，在典型的实验参数下，系统的低频共振特征消失，而强响应的特征频率却保持不变.
2012-08-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Tunable pairing with local spin-dependent Rydberg molecule potentials in an atomic Fermi superfluid
该研究在 BdG 框架下考察自旋相关 ULRM 势对可调谐配对费米超流体的影响，揭示 YSR 态、局域 FFLO 类态及占据失衡转变。
2025-04-08 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Critical superfluid velocity in a trapped dipolar gas
研究了全三维势阱中偶极玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）的超流性质。具体地说，我们计算了该系统的超流临界速度应用朗道准则的离散准粒子谱。我们测试这个临界速度直接数值模拟的凝聚耗尽作为一个蓝色失谐激光移动通过凝聚。在这两种情况下，光谱中的旋子的存在有助于降低临界速度超过临界粒子数。由于分散体的形状，因此，最小的旋子，是可调的粒子数的函数，因此，我们提出了一个实验，可以同时测量的朗道临界速度的偶极BEC和演示的存在下，在这个系统中的旋子。
2010-02-08 cond-mat.quant-gas
Tunable anisotropic magnetism in trapped two-component Bose gases
我们从理论上讨论了光晶格中均匀玻色-玻色混合物和囚禁玻色-玻色混合物在零温和有限温下的磁有序性。利用玻色动力学平均场论，得到了三维立方晶格中均匀双组分Bose-哈伯德模型的相图，该模型除了Mott态和超流态外，还具有XY-铁磁和反铁磁竞争磁序.我们表明，这些磁相也坚持在谐波陷阱的存在下。
2011-05-24 cond-mat.quant-gas
A double species $^{23}$Na and $^{87}$Rb Bose-Einstein condensate with tunable miscibility via an interspecies Feshbach resonance
我们实现了$^{23}$ Na和$^{87}$ Rb原子的双组分玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC），并观察到了它们的不相容性.由于有利的背景内和物种间的散射长度，稳定的冷凝物可以通过有效的蒸发冷却和交感冷却，而不需要微调的相互作用。因此，我们的系统提供了一个干净的平台，研究物种间的相互作用驱动的超流体混合物的影响。利用费什巴赫共振，我们成功地制备了具有很大可调种间相互作用的双玻色-爱因斯坦凝聚体，并研究了互溶-不互溶的相变。
2015-10-06 cond-mat.quant-gas
Tunable gauge potential for neutral and spinless particles in driven lattices
我们提出了一个通用的方法来创建一个可调的，人工矢量规范势的中性粒子被困在一个光晶格。通过施加适当的周期性惯性力来产生相邻晶格位置之间的跳跃参数的必要Peierls相位，使得该方法不依赖于颗粒的任何内部结构。我们实验证明了这种人工势的实现，它产生了任意非零准动量的基态超流体。我们进一步研究可能的实现，这个计划，以创建可调的磁通量，走向强场物理模型系统。
2012-02-29 cond-mat.quant-gas
Superfluid pairing in a mixture of a spin-polarized Fermi gas and a dipolar condensate
本文考虑自旋极化的费米气体和偶极玻色-爱因斯坦凝聚体的混合物，其中费米子和偶极凝聚体的准粒子之间的s波散射可以导致有效的吸引力Fermi-Fermi相互作用，该相互作用本质上是各向异性的，并且可以通过偶极相互作用来调节。我们表明，这样的相互作用可以显着增加实现超流体的前景与间隙参数的特点与所有奇分波的相干叠加。我们制定，在Hartree-Fock-Bogoliubov平均场方法的精神，一个理论，使我们能够估计的临界温度时，考虑到各向异性的Fock势，并确定系统参数，优化临界温度，这样的超流体出现之前，系统开始相分离。
2011-12-19 cond-mat.quant-gas
Strong coupling effects on specific heat in the BCS-BEC crossover
本文从理论上研究了超流费米气体中强耦合对定容比热$C_{\rm V}$的影响，该气体具有与费什巴赫共振相关的可调相互作用。在Nozières和Schmitt-Rink的强耦合理论中，考虑超流序参量的涨落，计算了超流相中$C_{\rm V}$在幺正极限下的温度依赖性.我们发现，在低温区，$T^3$ -行为显示在温度依赖性的$C_{\rm V}$。这一结果表明，低激发占主导地位的无隙Goldstone模式，与超流序参量的相位起伏。由于Goldstone模是费米子超流性中最基本的现象之一，我们的结果有助于进一步理解在超流转变温度以下的BCS-BEC交叉物理中，对涨落是如何影响物理性质的。
2019-04-22 cond-mat.quant-gas
Higgs oscillations in a unitary Fermi superfluid
本研究通过相互作用淬火在原子费米气体中激发振幅振荡，利用Bragg spectroscopy直接观测到频率为能隙两倍的Higgs振荡，并发现其衰减速度快于含时BCS理论预测。
2024-02-14 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Stabilising Fulde-Ferrel-Larkin-Ovchinnikov Superfluidity with long-range Interactions in a mixed dimensional Bose-Fermi System
我们分析了一个系统中的非均匀超流相的稳定性，该系统由两层被限制在玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）中的全同费米子组成。两层中的费米子通过由BEC介导的诱导相互作用相互作用，从而产生配对。我们提出了零温度相图变化的化学电势差之间的两层和范围内的诱导相互作用，并表明，有一个大的区域，一个不均匀的超流相是基态。这个区域随着感应相互作用范围的增加而增长，并且它可以比具有短程相互作用的相应系统大得多。相互作用的范围由BEC的愈合长度控制，这使得本系统成为稳定非均匀超流相的强大可调平台。我们还分析了熔化层中的超流相通过相位波动所描述的Berezinskiii-Kosterlitz-无边界机制，并表明，正常的，均匀的和不均匀的超流相满足在一个三临界点。的非均匀超流相的超流密度减少了固有的无间隙激发，我们证明，这导致了显着的抑制相比，均匀的超流相的临界温度。
2018-05-29 cond-mat.quant-gas
Multiorder topological superfluid phase transitions in a two-dimensional optical superlattice
高阶拓扑超流体具有带隙的体模和具有不同局域化的受保护的马约拉纳零模。受最新进展的启发，我们提出了一个建议，在超冷原子气体中合成多阶拓扑超流体，支持各种马约拉纳零模式。为此，我们使用二维光学超晶格，它在一个方向上对自旋-轨道耦合引入空间调制，为出现的高阶拓扑态提供额外的自由度。我们发现拓扑平凡的超流体，一阶和二阶拓扑超流体，以及不同的拓扑相变之间的实验可调参数。发现该体系除了具有与体能带闭合和再打开相关的Chern数特征的传统相变外，还可以支持具有Majorana角模的拓扑超流体，但拓扑相变不经历体能带的闭合.相反，过渡是由四极矩细化，并通过边缘状态的间隙闭合发出信号。该建议是基于$s$波的相互作用，是有效的，使用现有的实验技术，它统一了多阶拓扑相变在一个简单而现实的系统。
2021-07-08 cond-mat.quant-gas
The Equation of State of a Low-Temperature Fermi Gas with Tunable Interactions
相互作用的费米子在自然界中无处不在，理解它们的热力学是一个重要的问题。本文测量了低温下两组分超冷费米气体在各种相互作用强度下的物态方程。详细比较了低密度玻色子和费米子超流体的理论，包括Monte-Carlo计算和Lee-Huang-Yang修正。自旋不平衡气体的低温相图揭示了部分极化正常相的费米液体行为，但最弱的相互作用。我们的结果为多体理论提供了一个基准，并与其他费米系统，如中子星的地壳。
2010-04-09 cond-mat.quant-gas
The `Higgs' Amplitude Mode at the Two-Dimensional Superfluid-Mott Insulator Transition
自发对称性破缺在我们理解自然界中起着关键作用。在相对论性场论中，连续对称性破缺导致两种基本激发的出现：无质量的南武-戈德斯通模式和有质量的“希格斯”振幅模式。Higgs型激发在基本粒子的标准模型中是至关重要的，也是量子多体系统中的基本集体模。这种模式是否存在于低维系统中作为一个共振的功能，或成为过阻尼通过耦合到南武-戈德斯通模式一直是理论争论的主题。在这里，我们揭示和研究的希格斯模式在一个二维的中性超流体接近过渡到莫特绝缘相。我们明确地确定模式，通过观察预期软化的光谱响应的发病时，接近量子临界点。在这个制度下，我们的系统是由一个有效的相对论场论与两个组件的量子场，构成一个极小模型的连续对称性自发破缺。此外，我们的系统的所有微观参数是已知的第一原理和我们的测量的分辨率允许我们检测多体系统的激发态在单个准粒子的水平。这允许对希格斯激发进行深入研究，这也解决了系统降维和限制的后果。我们的工作构成了探索超冷原子气体涌现相对论模型的第一步。
2012-04-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con hep-th
Perfect transmission of Higgs modes via antibound states
研究了在光晶格中超流玻色气体中Higgs模的隧穿特性。通过求解含时的Ginzburg-Landau方程，发现当势垒强度较弱时，Higgs模可以完全透过势垒。另一方面，在强势垒的存在下，存在局域希格斯束缚态。我们发现，在临界势垒强度以上的奇反束缚态之一变成一个真正的束缚态，完美的传输消失。我们证明了希格斯模式的完美传输是通过与希格斯模式的反束缚态的共振来介导的。
2019-12-04 cond-mat.quant-gas
Collective modes in non-Hermitian fermionic superfluids
National Institute of Physics, University of the Philippines Diliman（菲律宾大学迪里曼分校国家物理研究所）
研究非厄米费米子超流体中的集体模式，基于非厄米量子力度规公式建立赝自旋框架，应用于驱动非厄米BCS哈密顿量，发现新型相位模式，其有能隙、共振谱依赖序参量相位且共振时响应有限，例外点出现时共振消失。
2026-07-22 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con quant-ph
Effective field theory of the Higgs mode in a two-dimensional dilute Bose gas
利用零温极限下的有效场论，研究了二维玻色气体中希格斯模的谱函数。我们的方法解释了实验的特点，光谱函数的峰值是一个软的连续，而不是一个尖锐的峰值，扩大和消失的超流相，这不能解释的$O(2)$模型。我们还发现，标量磁化率是相同的纵向磁化率。
2022-01-04 cond-mat.quant-gas
Imprinting persistent currents in tunable fermionic rings
环形几何中的持续电流在揭示超导体和介观电子系统的量子相位相干性方面发挥了重要作用。多重连接陷阱中的超冷原子气体也表现出长寿命的超电流，并且在超流体动力学的基础研究和原子电子电路的原型中引起了很大的兴趣。在这里，我们报告的实现超导均匀，可调费米子环。我们获得精致，快速控制量化的持续电流在所有制度的BCS-BEC交叉通过一个通用的相位印记技术，实现按需循环$w$高达9。高保真读出的超流循环状态是通过利用干涉仪协议，这也产生了本地信息的超流相周围的环。在没有外部扰动的情况下，我们发现诱导的亚稳态超电流与原子样品一样长寿。相反，我们通过在环中插入一个小障碍物来触发和检查超电流衰减。对于高于临界值的循环，观察到量子化电流经由涡旋的发射而耗散，即，量化相位滑移，我们直接图像，在良好的协议与数值模拟。超流变得不稳定的临界环量被发现完全依赖于相互作用强度，取其最大值的酉费米气体。我们的研究结果表明，在宏观量子系统中的量子化集体激发的快速和准确的控制，并建立强相互作用的费米超流体作为原子电子学应用的优秀候选人。
2023-01-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.atom-ph
Unconventional superfluidity in Bose-Fermi Mixtures
费米子之间的配对相互吸引，以超流的形式向宏观世界展示自己。自从发现费米子超流以来，人们一直在寻找各种非常规的费米子配对形式，并试图提高其相变温度。在这里，我们表明，一个二维的单组分费米子和偶极玻色子的混合物允许达到实验可行的超流转变温度的非标准配对对称性。这些超流体中的激发是任意的，它们的统计依赖于它们排列的顺序，即非阿贝尔的。我们的研究结果首次提供了一个高度可调的系统，表现出各种类型的配对对称性和高的转变温度的例子。此外，它们还提供了一个观察任何离子激发及其编织特性的场所。
2009-06-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Tunable spin-orbit coupling and magnetic superstripe phase in a BEC
玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）中的超条纹相具有晶体结构和超流性，为探索奇异量子物质--超固体开辟了一条新的途径。然而，由于超条带周期短、可见度低、易受磁场波动影响或寿命短，因此，对超条带的最终探测和进一步探索在实验中仍然具有挑战性。在这里，我们提出了一个计划，在自旋轨道耦合BEC克服这些障碍，并产生一个强大的磁超条纹相位，只有自旋（没有总）密度调制由于磁平移对称性，准备直接实空间观测。在该方案中，两个超精细自旋态分别与一个大失谐的第三态拉曼耦合，这导致两个低带色散之间的动量-空间分离，产生一个有效的自旋-1/2系统，具有可调谐的自旋-轨道耦合和塞曼场。在没有有效塞曼场的情况下，自旋相关的相互作用占主导地位，产生具有长可调周期和高可见度的磁超条纹相。我们的方案提供了一个平台，观察和探索奇异的性质的超条纹相位，以及新的物理与可调自旋轨道耦合。
2019-11-08 cond-mat.quant-gas
Precision Measurements on a Tunable Mott Insulator of Ultracold Atoms
我们对具有可调相互作用的超冷原子的Mott绝缘体量子态进行了精确的测量。我们探讨了超流到莫特绝缘体的转变对相互作用强度的依赖性，并探讨了标准玻色-哈伯德模型描述的局限性。通过调整现场相互作用能的值可比的带间分离，我们能够定量测量有效的多体相互作用引起的激发光谱的数量依赖性的变化。
2011-07-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
First-order transition into a topological superfluid state in an atom-cavity system
Zentrum für Optische Quantentechnologien and Institut für Quantenphysik, Universität Hamburg（汉堡大学光学量子技术中心与量子物理研究所）
在原子-腔体系统中，通过调控高带凝聚体与腔体的耦合，实现一阶相变进入拓扑超流态。
2026-03-03 cond-mat.quant-gas
Persistent oscillations of the order parameter and interaction quench phase diagram for a confined Bardeen-Cooper-Schrieffer Fermi gas
本文用数值方法研究了超流超冷费米气体在三维雪茄形谐波势阱中的相互作用猝灭动力学。在本文中，我们研究了超流序参量的振幅模式后，相互作用淬灭开始在BCS相深处，并在BCS-BEC交叉制度结束。为此，我们利用Bogoliubov-德Gennes形式主义，它明确考虑到限制潜力，并提供了一个微观的系统完全一致的描述。我们发现超流序参量模的非谐非线性振荡，即，希格斯模式这种振荡持续很长时间，只有一个小的幅度调制是可见的。我们将这种振荡的频率和平均值与超流相中库珀对的破缺联系起来。此外，我们还证明了这种持续振荡的发生与我们模型中混沌动力学的发生有关。最后，我们计算了一个相互作用淬火相图的Higgs模式上的BCS侧的BCS-BEC交叉的淬火，并讨论其性质作为雪茄形陷阱的纵横比的函数。
2018-05-29 cond-mat.quant-gas
Quantum phases in tunable state-dependent hexagonal optical lattices
研究了状态依赖的蜂窝状石墨烯光晶格中超冷玻色子原子的基态性质。我们讨论了这种晶格设置的各种几何形状，并提出了一种新的方案来控制与外部磁场的能量偏移。在位相互作用与偏置能的竞争导致子晶格之间的布居不平衡的Mott相。对于一个最佳的哈伯德模型的定义，我们展示了一个计划，允许有效的计算Wannier函数。使用集团平均场方法，我们计算的相图，并提供了一个通用的表示为任意的能量偏移。我们发现与实验数据的超流莫特绝缘体过渡。
2014-10-22 cond-mat.quant-gas
Generation and decay of Higgs mode in a strongly interacting Fermi gas
本文利用含时密度泛函理论与相互作用猝灭模拟，研究强相互作用超流费米气体中大振幅 Higgs 模式的频率、动力学失稳及衰减后状态。
2023-07-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Exciting the Higgs mode in a strongly-interacting Fermi gas by interaction modulation
本研究通过周期性调制相互作用强度，在强相互作用费米气体中激发了 Higgs 模，发现低温共振频率与配对能隙的局部密度近似相符，且频率和线宽随温度无显著变化。
2024-10-14 cond-mat.quant-gas
Linear response of a superfluid Fermi gas inside its pair-breaking continuum
在随机相位近似下，研究了超流费米气体的集体模对序参量和密度涨落的线性响应函数。我们发现，与波波夫-安德里亚诺夫（或有时“希格斯”）模式的共振是可见的内部的对破坏连续波矢量$q$的所有值，不仅在（顺序参数）模量-模量响应函数，但也在模量-密度和密度-密度响应。在非零温度下，共振生存的热断裂对的存在下，甚至直到附近的临界温度$T_c$，并共存于温度下的安德森-Bogoliubov模式可比的间隙$Δ$和与RPA预测的低速声子模式附近的$T_c$。因此，波波夫-安德里亚诺夫-“希格斯”共振的存在是成对凝聚费米气体的高能现象学的一个强大的、普遍的特征，并且应该可以被最先进的冷原子实验所利用。
2020-03-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Flow-Induced Charge Modulation in Superfluid Atomic Fermions Loaded into an Optical Kagome Lattice
基于最近的实验，我们研究了可调谐光学kagome晶格中原子费米子的超流态。我们发现，强加的超流诱导的密度和序参量的对凝聚体的空间调制，并导致类似于超固态的电荷调制的超流态。超流中的空间调制是由于戈薇晶格的几何效应而出现的，戈薇晶格在超流存在时引入了费米子对跳跃振幅的各向异性。我们还研究了超流不稳定性，发现由于与平带相关联的大的态密度，由动力学不稳定性限制的临界电流相当增强。电荷调制超流态可以维持接近于转变温度的高温，该转变温度也由于平带而增强，因此在实验中是可实现的。
2013-04-11 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
The quantum Rabi model in a superfluid Bose-Einstein condensate
我们提出了一个在原子量子点中的量子Rabi模型的量子模拟，原子量子点是一个紧密的光阱中的单个原子与超流体玻色-爱因斯坦凝聚体的准粒子模耦合。这种广泛可调的设置允许在具有可修改的特征时间尺度的系统中模拟光物质相互作用的超强耦合机制，为使用冷原子系统对Jaynes-Cummings和量子Rabi动力学之间的跃迁进行实验分析铺平了道路。我们的方案可以自然地扩展到模拟多量子比特的量子拉比模型。特别是，我们讨论了由于声子交换等功能，有效的双量子位相互作用的外观。
2017-09-24 cond-mat.quant-gas quant-ph
Collective excitations of a charged Fermi superfluid in the BCS-BEC crossover
本文研究带电费米超流体在BCS-BEC交叉中的集体激发，统一路径积分方法描述等离子体、对破缺和声子模式，并揭示共振避免交叉及其对实验观测的意义。
2023-06-23 cond-mat.quant-gas
Fermionic quantum mixtures with tunable interactions
本文综述了利用Feshbach共振调节相互作用的双组分费米子量子混合物实验，涵盖杂质物理、相分离、超冷分子形成及新型超流体等前沿方向。
2023-12-02 cond-mat.quant-gas
Rapid ramps across the BEC-BCS crossover: a novel route to measuring the superfluid gap
通过求解含时Bogoliubov-de Gennes方程，研究了超流费米气体对三维s波散射长度a快速变化的响应.一般来说，序参量的大小|Δ|进行振荡，有时称为“希格斯”模式，角频率为2 Δ_{gap}/ \hbar，其中Δ_{gap}是费米子激发谱中的间隙。首先，我们用1/a的线性斜坡激励振荡，研究了|Δ|.其次，我们用1/a的正弦调制连续驱动系统。在第一种情况下，|Δ|根据幂律衰减。在第二种情况下，持续的驱动导致振荡的恢复。在这两种情况下，振荡的激励引起时间平均值的减小，|Δ|.我们提出了两个实验方案，围绕这两种方法的基础上，测量的频率和阻尼的振荡，从而Δ_{间隙}。
2012-09-10 cond-mat.quant-gas
Phase Transitions in a Bose-Hubbard Model with Cavity-Mediated Global-Range Interactions
本文在玻色-哈伯德模型的框架下研究了一个短程和全局相互作用相互竞争的系统。使用平均场近似，我们得到的系统的相图，并观察到四个不同的阶段：超流体，超固体，莫特绝缘体和电荷密度波，其中的各个阶段之间的过渡可以是一阶或二阶。我们定性地支持这些结果，使用蒙特卡罗模拟。低能激发的分析表明，从电荷密度波到超固体的二阶相变与粒子和空穴类激发的软化有关，这种软化引起超固相中的无隙模和振幅Higgs模。这种振幅希格斯模式进一步转变成一个roton模式，软化在超固体到超流体相变。
2016-07-20 cond-mat.quant-gas
Density-wave ordering in a unitary Fermi gas with photon-mediated interactions
本文在光学腔中实现同时具有可调接触相互作用和光子介导长程相互作用的费米气体，观测到密度波序，并证明可在BCS-BEC渡越中独立调控两类相互作用，为研究超流性与密度波序的竞争提供了新平台。
2022-12-08 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
