When are two fermions a simple boson? New Gross-Pitaevskii actions for cold Fermi condensates
冷费米气体的BEC区域的特征是耦合原子(二聚体),表面上看起来像基本玻色子。我们研究如何简单的玻色子,他们真的是,首先,在Bogoliubov近似和进一步,通过新的行动BEC制度中,二聚体的耦合Gross-Pitaevskii领域。我们发现身份的Bogoliubov近似在深BEC制度的水平,允许一个简单的Gross-Pitaevskii描述。当我们走向BCS制度时,这很快就失败了。然而,即使在深BEC制度有一个内在的差异,如果我们超越Bogoliubov近似。为了证明这一点,我们构造涡旋解。
2018-03-31 cond-mat.quant-gas quant-ph
Bogoliubov theory of interacting bosons: new insights from an old problem
在$N$相互作用玻色子的气体中,通过去掉带有矩$\hbar\mathbf{k}\ne\mathbf{0}$的自由玻色子之间的所有相互作用项得到的哈密顿量$H_c$是精确对角化的。由此产生的本征态$|\:S,\:\mathbf{k},\:η\:\rangle$取决于两个离散指数$S,\:η=0,\:1,\:\dots$,其中$η$计算携带时刻$\hbar\mathbf{k}$的\emph{quasiphonons},负责传输或耗散过程。$S$依次计算出\textquoteleft真空\textquoteright $\:|\:S,\:\mathbf{k},\:0\:\rangle$的阶梯,其具有逐渐增加的等间距能量,由具有相反磁矩的玻色子对形成。从一个真空到另一个真空($S\rightarrow S\pm1$)的传递是由新的无矩集体激发的产生/湮灭引起的,我们称之为\emph{vacuons}。精确的准声子起源于其中一个真空,由\textquoteleft产生\textquoteright $\:$,这是一种相反矩玻色子数量的不对称。众所周知的Bogoliubov集体激发(CE)被证明与精确的本征态$|\:0,\:\mathbf{k},\:η\:\rangle$,即与从最低能级真空($S=0$)产生的准声子相一致。所有这一切都进行了讨论,鉴于现有的或未来的实验观察的真空(PB),一种…
2017-09-18 cond-mat.quant-gas
Implicit ladder summation in the Hartree-Fock-Bogoliubov approach
本文研究了二维和三维玻色子在零程力极限下的全变分Hartree Fock Bogoliubov方法。二维状态方程以参数形式表示。它示出的$Λ$潜在的许可证进行隐式求和的梯形图,而不离开变分方案,从而恢复这种近似的一致性。
2011-08-29 cond-mat.quant-gas quant-ph
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
Topological symmetry classes for non-Hermitian models and connections to the bosonic Bogoliubov-de Gennes equation
Bernard-LeClair(BL)对称类推广了不含厄米性的十重路类。在BL方案中,时间反演和粒子-空穴有两种形式,而“伪厄米性”是厄米性的推广。我们建议,这些对称性是相关的非厄米单粒子哈密顿和厄米玻色子Bogoliubov-de Gennes(BDG)模型的拓扑分类。我们发现,任何厄米玻色子BdG哈密顿的频谱是通过解决的非厄米矩阵,属于BL类之一的特征值。因此,我们建议,玻色子BdG哈密顿继承的拓扑性质的非厄米对称类,并探讨在一个简单的1D系统中通过研究保角边缘不稳定性的后果。
2018-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Pseudo-time-reversal-symmetry-protected topological Bogoliubov excitations of Bose-Einstein condensates in optical lattices
光晶格中玻色-爱因斯坦凝聚体的Bogoliubov激发可能具有类似于AII类费米子中的拓扑绝缘体的能带拓扑。使用的语言的克莱因空间理论,这种拓扑性质被证明是由一个伪的时间反演对称性,是伪反酉和平方$-1$,与相关的散装拓扑不变也是一个$\mathbb Z_2$指数保护。我们构建三个等价的表达式,涉及Pfronan,伪时间反演极化,最实际的,Wannier中心流,所有采用从费米子的情况下,这里定义的伪内积。在存在一个额外的伪酉和伪厄米特反演对称性,一个更简单的表达式。然后,我们研究了两个玩具模型可行的冷原子平台上,以数字确认体边界对应。本文提出的Krein空间方法是研究各种保序拓扑玻色Bogoliubov带的普遍方法。
2020-10-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
Chiral Bogoliubons in Nonlinear Bosonic Systems
我们提出了一个通用的方案,在弱相互作用玻色子系统中创建拓扑Bogoliubov激发。我们的建议依赖于一个背景固定场,由一个Kagome涡晶格,打破时间反演对称性,并诱导周期性的潜在Bogoliubov激发。类似于Halfton模型,不需要外部磁场或净通量。基于二维非线性薛定谔方程建立了一个通用模型,并证明了手性Bogoliubov边模交叉的拓扑能隙的出现.我们的方案可以实现在各种各样的物理系统,从非线性光学系统激子极化激元凝聚。
2015-03-30 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.optics
Self-consistent Hartree-Fock-Bogoliubov approach for bosons: self-eliminating divergence and pure pair condensate
该研究提出玻色子HFB方程的自洽解以消除发散,发现纯对凝聚不稳定,稳定平衡为单粒子与对凝聚的混合,且转变温度高于Popov近似预测。
2025-10-27 cond-mat.quant-gas
Experimental signatures of bosonic pairing in a two-component Bose gas
Bilkent University(比尔肯特大学);Koç University(科奇大学)
研究在固定粒子密度下,用算符形式重新表述玻色子配对理论并与博戈留波夫理论比较。发现前者基态能量更低且关联特征不同,表明相关测量可直接检验气体到液滴转变中的玻色子配对。
2026-07-07 cond-mat.quant-gas
Bogoliubov theory of interacting bosons on a lattice in a synthetic magnetic field
从理论上研究了紧束缚光晶格中相互作用中性玻色子冷原子系统的人工规范势问题。使用玻色-哈伯德模型,我们表明,一个有效的磁场导致超流相的同时空间秩序,我们分析了使用Bogoliubov理论。这给出了量子和热涨落方面的一致展开,其中最低阶给出了确定冷凝物构型的Gross-Pitaevskii方程。我们应用基于磁对称群的分析来显示这种配置的空间结构如何取决于磁场和晶格之间的相互作用。高阶描述准粒子激发,其频谱结合了霍夫斯塔德蝴蝶的复杂性与超流相的特征。我们使用的冷凝物的耗尽,以确定我们的近似的有效性范围,并找到一个估计的发病的莫特绝缘体相。我们的理论提供了具体的实验预测,飞行时间成像和布拉格光谱。
2010-09-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Decay of Bogoliubov quasiparticles in a nonideal one-dimensional Bose gas
本文研究了一维弱相互作用玻色子系统中激发态的弛豫。由于残留的弱相互作用,该系统中的Bogoliubov准粒子具有有限的寿命。根据一维守恒定律,在零温度下,准粒子衰变的主要机制是分裂成三个其他粒子。我们研究了声子准粒子,发现它们的衰变率与动量的七次方成正比。在玻色子之间的接触相互作用的可积情况下,衰变率为零。
2014-06-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Anderson-Bogoliubov collective excitations in superfluid Fermi gases at nonzero temperatures
利用高斯对涨落的有效玻色子作用量处理了凝聚费米气体中集体激发的Anderson-Bogoliubov分支。集体激发的光谱处理有限的温度和动量在整个BCS BEC交叉。所得到的光谱解释,定性和定量,最近的实验结果戈德斯通模式的原子费米超流体。
2019-12-06 cond-mat.quant-gas
Bogoliubov Theory of Disordered Bose-Einstein Condensates
本文描述了低温下空间关联随机势中的相互作用玻色子。通过变形平均场凝聚体周围的Bogoliubov展开,导出了元激发的基本哈密顿量,在弱无序的情况下得到了解析表达式。由此,我们计算了关联无序和所有维度中的声速和真实零温凝聚耗尽。
2011-05-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas
Decay of Bogoliubov excitations in one-dimensional Bose gases
本文研究了一维玻色气体中Bogoliubov准粒子的衰变。从流体动力学哈密顿量,我们开发了一个微观理论,使人们能够系统地研究激发和它们的衰减。在零温度下,准粒子衰变的主要机制是蜕变成三个其他粒子。我们发现,低能量准粒子(声子)的衰变率与动量的七次方成比例,而高能量准粒子的衰变率不依赖于动量。此外,我们的方法使我们能够研究分析的准粒子衰变在整个交叉区域之间的两个极限情况。当应用到可积模型,包括Lieb-Liniger模型的玻色子与接触排斥,我们的理论证实了准粒子激发的衰变的情况下。我们考虑了两种类型的可积性破坏微扰,使有限的衰变:三体之间的相互作用玻色子和两体相互作用的有限范围。
2016-07-12 cond-mat.quant-gas
Matter-wave scattering from interacting bosons in an optical lattice
本文研究了一维光晶格中相互作用玻色子对物质波的散射。我们推导出解析的非弹性截面的晶格中的原子相互作用的函数的公式,采用Bogoliubov的形式主义的小凝聚耗尽。发现弱相互作用的非弹性截面线性衰减,与粒子数、凝聚体损耗和系统尺寸无关。
2014-07-24 cond-mat.quant-gas quant-ph
Topological Bogoliubov quasiparticles from Bose-Einstein condensate in a flat band system
本文研究 Kagome 平带中玻色凝聚体的 BdG 准粒子拓扑,发现 Γ 点凝聚体因能带平坦性破坏 TRS 而具有非零 Chern 数和边缘态,并在扩展相互作用下出现高 Chern 数拓扑相变。
2023-02-20 cond-mat.quant-gas quant-ph
The transition from Bose-Einstein condensate to supersolid states in Rydberg-dressed gases beyond Bogoliubov approximation
本文研究了考虑有限程相互作用的里德伯缀饰原子的玻色-爱因斯坦凝聚。我们使用基于平均场方法的Hartree-Fock-Bogoliubov近似。此外,在这个近似修改的两体相互作用的有限范围的字符,我们将获得里德伯打扮玻色气体的热力学量的解析表达式。BEC准粒子谱的虚部信号的旋转模的不稳定性相对于超固态的形成。我们的理论预言了三维里德伯缀饰玻色子从BEC到超固相的二阶量子相变。
2022-09-30 cond-mat.quant-gas
Complete population inversion of Bose particles by an adiabatic cycle
我们表明,绝热循环激发了限制在一维盒子中的玻色粒子。在绝热循环期间,施加由$δ$形势描述的壁,并且其强度和位置缓慢变化。当系统初始处于基态,即零温度平衡态时,绝热循环使所有玻色子进入第一个激发的单粒子态,使系统处于非平衡态。在循环过程中吸收的能量与玻色子的数量成正比。
2016-03-16 cond-mat.quant-gas quant-ph
Topological study of a Bogoliubov-de Gennes system of pseudo spin-$1/2$ bosons with conserved magnetization in a honeycomb lattice
本文考虑蜂窝晶格中自旋- $1/2$玻色子系统的Bogolibov-de Geenes(BdG)哈密顿量,它是一个具有赝厄米性的非厄米哈密顿量,条件是两个自旋分量之间的布居差,磁化强度是常数。这样的系统是能够作为一个拓扑放大器,在时间反演对称性,稳定的体带,但不稳定的边缘模式,可以填充在一个指数快速的速度。在非厄米特系统的38重方法框架下,我们定量地研究了该模型的拓扑性质。通过对Bloch哈密顿量的对称性分析,我们发现该模型可以分为对称类AIII+ $η_-$的两个副本或对称类A+ $η$的两个副本,这取决于(总)系统是否是时间反演对称的,其中$η$是代表赝厄米性的矩阵,而$η_-$表明赝厄米性和手征对称性算子是反对易的.我们证明,在非厄米物理的背景下,本征态服从双正交关系,一个稳定的散装的特点是由一个单一的拓扑不变量,陈数的Haldom模型,独立的配对相互作用。我们构建了一个方便的分析描述的边缘模式的半无限平面,这预计是有用的模型上建立的副本的Haldom模型在广泛的学科。我们在我们最近的工作[Phys. Rev. A 104,013305(2021)]中将该定理应用于比BdG哈密顿算子限制性更小的伪厄米哈密顿算子,并将其应用于强调哈密顿算子的数量守恒和数量非守恒部分之间的非常规交换子的消失表明是否可以使系统充当拓扑放大器。
2022-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Many-body excitation spectra of trapped bosons with general interaction by linear response
对于具有一般粒子间相互作用的系统,实现了用于计算被捕获的玻色-爱因斯坦凝聚体的多体激发的多构型含时Hartree玻色子方法的线性响应理论[Phys. Rev. A { \bf 88},023606(2013)]。说明性的数值例子排斥和吸引力玻色子。多体线性响应理论确定了Bogoliubov-de Gennes方程中未解开的激励。该理论在此基准对精确可解的一维谐波相互作用模型。作为一个补充的结果,我们表示的理论在一个紧凑的块对角的形式,从而开辟了一条途径来处理更大的系统。
2014-07-29 cond-mat.quant-gas quant-ph
Bosonic Weyl excitations induced by $p$-orbital interactions in a cubic optical lattice
针对玻色体系中相互作用诱导Weyl点难以实现的问题,本研究提出在三维立方光学晶格中利用$p$轨道超流体的相互作用诱导时间反演对称性破缺,构造玻色型Weyl Bogoliubov激发,且该超流体支持受拓扑保护的边缘模。
2023-03-01 cond-mat.quant-gas
Planck Scale Physics and Bogoliubov Spaces in a Bose-Einstein Condensate
我们分析了在几个量子引力模型中提出的变形色散关系对玻色子气体的影响。对于该系统的Bogoliubov空间的基态,我们推导出了压强、声速和相应的愈合长度的修正。事实上,我们证明,在相关的热力学性质与基态的修正,定义了一个非平凡的粒子密度和变形参数的函数,使我们能够约束,在原则上,修改后的能量-动量色散关系的形式。
2013-08-26 cond-mat.quant-gas gr-qc
Ultra--cold gases and the detection of the Earth's rotation: Bogoliubov space and gravitomagnetism
本文分析了地球引力磁效应对玻色子气体的影响,在玻色子气体中相应的原子具有不为零的轨道角动量。关于这个系统的Bogoliubov空间的基态,我们推导出引力磁效应对压力和声速的影响。我们证明了对单个原子的影响是非常小的,但我们也表明,对于某些物理性质的后果规模作为一个非平凡的粒子数的函数。
2012-01-31 cond-mat.quant-gas gr-qc
Re-examining the Statistical Mechanics of an Interacting Bose Gas
我们重新检查的方式,其中Bogoliubov的稀玻色气体的理论在$T=0$已扩展到描述的统计力学的相互作用玻色子在有限的温度。我们明确地表明,在这个公式中的大配分函数的场论计算相当于一个典型的跟踪在固定的玻色子总数$N$的Bogoliubov哈密顿量的本征函数,并在$N$,这是需要在大正则形式主义的额外的跟踪从来没有进行。这意味着通常被认为是博戈留博夫哈密顿量的巨正则处理并不完全是巨正则的,实际上是正则的。我们还表明,不连续的冷凝物密度预测的温度$T$过去的临界转变温度$T_c$是一个不适当的推广的Bogoliubov处方有限温度的直接后果,这种不连续性消失时,该处方被用作零温度近似或完全避免。在此基础上,我们重新建立了正则系综中相互作用玻色子的统计力学,并导出了系统的热力学性质。然后,我们展示了如何规范的治疗可以被用来设置一个真正的巨正则描述的统计力学的弱相互作用玻色气体中的玻色子的平均数量随温度而变化,不像现有的配方中的玻色子$N$的总数是一个常数,不依赖于$T$。相互作用玻色子的物理后果进行了简要讨论。
2017-02-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Spectral weight suppression in response functions of ultracold fermion-boson mixtures
研究了Bogoliubov体系中超冷费米子-玻色子混合物的动力学响应,其中费米子杂质与玻色子激发态(声子)之间的相互作用在Bogoliubov近似下用一个有效的Frohlich模型描述.在杂质带和声子模相交的小动量区,发现了单粒子谱权的特征抑制。用图解法计算了布拉格谱和动量相关的力-力关联函数。我们发现,在低杂质浓度下,一维和二维系统的谱重抑制效应对它们都有很大的影响。我们表明,光谱重量抑制功能的布拉格光谱,这是以前发现的量子蒙特卡罗模拟,这不能恢复的随机相位近似,可以准确地再现的帮助下,顶点校正。
2016-08-01 cond-mat.quant-gas
Exact solutions for the dispersion relation of Bogoliubov modes localized near a topological defect - a hard wall - in Bose-Einstein condensate
我们考虑一个具有排斥作用的玻色子的玻色-爱因斯坦凝聚体,它由Gross-Pitaevskii方程描述,并被一个不可穿透的“硬壁”(刚性或柔性)所限制,该硬壁旨在抑制暗孤子固有的“蛇不稳定性”。我们解析地求解Bogoliubov-de Gennes方程,以找到位于“畴壁”附近的无隙Bogoliubov激发谱,从而从玻色-爱因斯坦凝聚体的体激发谱中分离出来。“畴壁”可以模拟液氦的表面,也可以模拟被强烈俘获的玻色-爱因斯坦凝聚体的表面。对于所有波数$k$,沿表面的“自由粒子”行为$k \rightarrow \infty$,发现表面激发的色散关系,后者被证明是绑定到“硬壁”与一些“通用”能量$Δ$。
2014-05-20 cond-mat.quant-gas
The negative Bogoliubov dispersion in exciton-polariton condensates
Bogoliubov的理论指出,玻色-爱因斯坦凝聚体中的自相互作用效应在低动量下产生特征线性色散。博戈留波夫理论的一个奇特特征是,系统中的新准粒子是玻色子的创造算符和破坏算符的线性组合。在激子-极化激元凝聚体中,这给出了直接观察光致发光(PL)发射中的Bogoliubov色散的负分支的可能性。在这里,我们从理论上研究激子极化激元凝聚考虑水库效应的PL光谱。在足够高的激发密度下,负色散变得可见。我们还讨论了强水库耦合条件下发生弛豫振荡的可能性。这被发现提供了使负分支可见的第二机制。
2011-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Weyl Bogoliubov excitations in Bose-Hubbard extension of Weyl semimetal
本文提出了一种利用激光辅助隧穿和费什巴赫共振技术在三维光晶格中实现超冷原子的Weyl半金属玻色-哈伯德扩展。利用Landau理论得到了由超流相和各种莫特绝缘体相组成的整体相图。Bogoliubov激发模式的弱相互作用的情况下,具有非平凡的性质(外尔节点,玻色子表面弧等)。电子系统的外尔半金属中的类似物,对于非相互作用的情况,这些类似物被平滑地转移到布洛赫带中。通过计算准粒子和准空穴的色散关系,研究了强相互作用情况下绝缘相的性质,结果表明两个准粒子谱在Weyl节点处相交.
2017-02-24 cond-mat.quant-gas
Infrared behavior of interacting bosons at zero temperature
本文综述了零温下相互作用玻色子的红外行为。在简要讨论了Bogoliubov近似和由于红外发散而导致的微扰理论的崩溃之后,我们展示了非微扰重整化群如何能够获得关联函数的精确红外行为。
2011-06-24 cond-mat.quant-gas
Quasiparticle decay in a one-dimensional Bose-Fermi mixture
在一维弱相互作用玻色-费米混合物中,Bogoliubov谱很好地描述了元激发的一个分支。在这里,我们使用微观理论来研究这种准粒子激发的衰变。导致其衰变的主要散射过程是Bogoliubov准粒子离开费米海的后向散射,在费米海中激发粒子-空穴对。对于动量为$q$的低动量准粒子(声子),我们发现,当$q$小于费米动量$k_F$时,衰变速率标度为$q^3$,而当$q$小于费米动量$k_F$时,衰变行为为$q^2$ .如果费米子和玻色子的质量之比等于玻色子-费米子和玻色子-玻色子相互作用强度之比,则衰变率会发生显著变化。对于$q<k_F$,其缩放为$q^7$,而我们发现$q^6$缩放为$q>k_F$。对于高动量Bogoliubov准粒子,我们发现一个恒定的衰减率为$q<k_F$,而它的尺度为$1/q$为$q>k_F$。我们还发现了一个解析表达式的衰减率之间的交叉区域的低和高动量。衰变率是一个连续的,但在$q=k_F$动量的非解析函数。在我们系统的参数对应于可积模型的特殊情况下,我们观察到衰减率为零。
2017-01-29 cond-mat.quant-gas
The influence of interaction between quasiparticles on parametric resonance process in Bose-Einstein condensates
本文分析了相互作用常数周期振荡的弱相互作用玻色气体均匀系统。在Bogoliubov近似下,这导致产生具有明确定义的相反速度的原子对。我们展示了Bogoliubov近似中忽略的准粒子之间的相互作用如何显着改变原子对的创建过程和散射原子的性质。
2017-03-15 cond-mat.quant-gas
Bogoliubov excitations of a polariton condensate in dynamical equilibrium with an incoherent reservoir
经典的弱相互作用玻色气体的博戈留波夫理论基于这样的假设:几乎所有的玻色子在足够低的温度下都会凝聚成最低的量子态。在这里,我们开发了一个广义版本的Bogoliubov理论的情况下,驱动耗散激子极化激元凝聚体与一个大的非相干未凝聚的组件,或激子水库。我们认为,这样的水库可以包括激子高动量极化激元和光学暗叠加的激子在不同的光学活性层,如多个量子阱中的微腔。特别是,我们预测的黑暗和明亮的(光耦合)激子状态,可以导致冷凝物和水库人口之间的动态平衡之间的相互转换。我们发现,水库的存在下,从根本上修改的能量和振幅的Bogoliubov准粒子激发由于非伽利略不变性质的极化激元。我们的理论研究结果支持我们的实验,我们直接检测Bogoliubov激发分支的光陷极化激元凝聚体中的高密度制度。通过分析测量的职业的激发分支,我们提取的Bogoliubov振幅范围内的动量,并表明,他们同意我们的广义理论。
2022-06-28 cond-mat.quant-gas
Selection Rule for Topological Amplifiers in Bogoliubov de Gennes Systems
动力学不稳定性是玻色子系统的一个固有特征,它由Bogoliubov de Geenes(BdG)哈密顿量描述。由于它会导致BdG系统崩溃,因此通常认为应该避免。最近,已经有很多努力来利用这种不稳定性的好处,创建一个拓扑放大器,具有稳定的体带,但不稳定的边缘模式,可以以指数快速填充。我们提出了一个定理,用于确定稳定的状态与能量足够远离零,在一个非常规的交换子之间的数量守恒部分和数量nonconserving部分的BdG哈密顿量。我们将该定理应用于Galilo等人[Phys. Rev. Lett,115,245302(2015)]的模型的推广,用于通过淬灭过程在蜂窝晶格中的相互作用自旋1原子系统中创建拓扑放大器。我们用这个模型来说明如何消失的非常规换向器选择系统的对称性,使其体状态是稳定的(弱)配对相互作用。我们发现,只要保持时间反演对称性,我们的系统可以像一个拓扑放大器,即使在现场交错的潜力,打破反演对称性的存在。
2021-08-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Dynamics of interacting bosons: a compact review
Gross-Pitevskii和Bogoliubov理论在描述相互作用玻色子的大系统方面的成功导致了大量的努力来严格推导这些有效的理论。在这项工作中,我们将回顾现有的相关文献中的大玻色子系统的动力学。
2022-03-30 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Microscopic pairing theory of a binary Bose mixture with interspecies attractions: bosonic BEC-BCS crossover and ultradilute low-dimensional quantum droplets
超稀量子液滴是一种有趣的新的物质状态,在这种状态下,平均场的吸引力可以被量子涨落产生的排斥力所平衡,从而避免坍缩。在这里,我们提出了一个微观理论的超稀量子液滴在三维,一维和二维的两个组件玻色-玻色混合物,通过推广传统的Bogoliubov理论,包括玻色子配对所产生的物种间的吸引力。我们的配对理论是完全等价的变分方法,从而给出了量子液滴的能量的上限。在三维空间中,我们预言了从玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)到巴普-库珀-施里弗(BCS)超流体的交叉处存在强相互作用玻色液滴,并绘制了玻色BEC-BCS交叉相图.在一维情况下,我们发现用配对理论计算的一维玻色液滴的能量与最新的扩散蒙特卡罗模拟{[} Phys. Rev. Lett. \textbf{122},105302(2019){]},几乎所有量子液滴存在的相互作用强度。在二维情形下,当种间吸引力超过某一临界值时,玻色液滴将消失,并可能转变为类孤子多体束缚态。在阈值以下,配对理论预测的结果或多或少与彼得罗夫和阿斯特拉哈奇克推导的博戈留博夫理论相同。\textbf{117},100401(2016){]}。从这两个理论的预测能量高于扩散蒙特卡罗的结果,由于弱种间吸引力和越来越重要的作用所发挥的超越Bogoliubov近似效应在两个维度。
2020-08-21 cond-mat.quant-gas
The Excitation Spectrum for Weakly Interacting Bosons
研究了具有弱长程排斥作用的玻色气体的低能激发谱。特别地,我们证明了小动量线性色散关系的元激发的Bogoliubov谱在平均场极限下是精确的。
2010-09-17 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Superconductivity in doped inversion-symmetric Weyl semimetals
本文从Bogoliubov-de Gennes方程出发,研究了具有反演对称性的掺杂Weyl半金属的超导电性。原则上,两个超导状态,即,零动量的类BCS配对和有限动量的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)配对在此类系统中相互竞争。我们的自洽计算表明,BCS型态可能是基态。利用正常态费米面和有限能谱函数详细研究了这两个对态之间的竞争。通常,费米面拓扑支持FFLO配对,而有限能量能带结构支持BCS型配对。我们还研究了这两种超导态的物理性质,并分别讨论了马约拉纳费米子的激发。
2015-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Strong-coupling Bose polarons in 1D: Condensate deformation and modified Bogoliubov phonons
讨论了量子杂质与一维简并玻色气体相互作用形成玻色极化子的问题。在三维空间中,准粒子通常可以用扩展的弗里希模型很好地描述,与固态对应物完全类似。这种描述,它假设一个未耗尽的冷凝物,但失败的1D,在那里的杂质对冷凝物的反作用导致一个自约束的平均场极化子任意弱杂质玻色子相互作用。我们提出了一个模型,考虑到这种反作用,并描述了杂质冷凝相互作用耦合到变形冷凝的声子激发。极化子的能量和质量的扩散量子蒙特卡罗模拟的比较表明,已经非常好的协议的水平上的分析平均场的解决方案,并进一步改善时,考虑到量子波动。
2021-04-19 cond-mat.quant-gas
Bogoliubov theory for dilute bose gases: the Gross-Pitaevskii Regime
在1947年Bogoliubov提出了一个启发式的理论来计算激发光谱的弱相互作用玻色气体。这样的理论预测线性激发光谱,并提供了热力学函数的表达式,被认为是正确的稀释极限。到目前为止,只有少数情况下,Bogoliubov的预测可以通过严格的数学分析得到。一个主要的挑战是控制Bogoliubov理论之外的修正,即测试Bogoliubov的预测在Bogoliubov的近似是无效的政权的有效性。在这些笔记中,我们讨论了如何解决这一挑战的情况下,N相互作用玻色子的系统被困在一个盒子与体积为1的格罗斯-Pitaevskii限制,其中的散射长度的潜在的顺序是1/N和N趋于无穷大。这是文[10]和[11]中得到的一个新结果,与C.贝托角Brennecke,和B. Schlein的结果,推广了文[8]中的一个结果,去掉了小相互作用势的假设.
2019-03-19 cond-mat.quant-gas math-ph math.AP
The excitation spectrum for weakly interacting bosons in a trap
本文研究了束缚在陷阱中的玻色气体在弱长程排斥作用下的低能激发谱。特别是,我们证明了频谱可以描述的一个有效的单粒子运营商的本征值,预测的Bogoliubov近似。
2012-05-23 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Asymptotic expansion of low-energy excitations for weakly interacting bosons
我们考虑一类相互作用中的平均场标度机制的$N$玻色子系统,包括排斥库仑势。我们导出了低能本征态和相应能量的渐近展开式,它提供了对Bogoliubov理论在$1/N$中任意阶的修正。
2022-03-28 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Chiral orbital magnetism of $p$-orbital bosons in optical lattices
手征磁性是在低维磁性材料中发现的一种有趣的量子现象。这不仅对理解手征性的概念很有意义,而且对自旋电子学的潜在应用也很重要。以往的研究表明,手征磁体需要同时缺乏反转对称性和自旋轨道耦合来诱导Dzyaloshinskiii-Moriya(DM)相互作用。在这里,我们报告说,反演对称性破缺和轨道自由度的量子简并性的结合将提供一个新的范式来实现手性轨道磁性。通过密度矩阵重整化群(DMRG)计算,我们证明了在Mott区域,当玻色子原子加载在光晶格的$p$带时,可以发现手性轨道磁性.在冷原子实验条件下,通过简单地改变系统的反演对称性,我们的方案也显示出了很高的可调性。
2017-10-23 cond-mat.quant-gas
Inhomogeneous mean-field approach to collective excitations in disordered interacting bosons
我们开发了一个非均匀的量子平均场方法的行为的集体激发在两个维度的超流莫特玻璃量子相变,补充最近的量子蒙特卡罗模拟[物理。{ \bf 125},027002(2020)]。在二次(高斯)近似下,Goldstone(相位)和Higgs(振幅)模式完全解耦。每一个描述了一个无序的Bogoliubov哈密顿量,可以解决一个非齐次多模Bogoliubov变换。我们发现,希格斯模式是空间本地化的两个阶段。相应的标量谱函数显示了一个宽峰,这是非临界的,在这个意义上,它的峰值频率不软化,但保持非零的量子相变。相比之下,最低能量的Goldstone模式在超流相中离域,导致零频率谱峰。我们将这些发现与量子蒙特卡罗模拟的结果进行了比较。我们还将它们与玻色子激发的本地化的一般结果,我们讨论了我们的方法的限制和一般性。
2021-12-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Elementary excitations of ultracold soft-core bosons across the superfluid-supersolid phase transition
研究了宽参数范围内二维软核玻色子从超流到超固态的相变的零温激发谱。基于平均场计算和最近的量子Monte Carlo结果,我们证明了Bogoliubov-德Gennes方程的适用性,即使在高的相互作用强度的系统形成一个绝缘的集群晶体。有趣的是,我们的研究表明,在超固相中的纵向声子带的最大能量连接到超流体的最大能量在相变。
2013-06-12 cond-mat.quant-gas
Mean-field and stability analysis of two-dimensional flowing soft-core bosons modeling a supersolid
软核玻色子系统是超固体最简单的模型之一,它同时具有非对角长程有序(玻色-爱因斯坦凝聚)和对角长程序(晶体有序)。虽然这个模型已经从不同的角度进行了研究,电流流动状态的稳定性的研究是缺乏的。求解Gross-Pitaevskii和Bogoliubov方程,我们得到了超流,超固体和条纹相的激发光谱。在激发光谱结果的基础上,我们提出了一个稳定相图,显示了每个阶段的亚稳超流状态的区域。
2012-09-17 cond-mat.quant-gas
Excitation spectrum of interacting bosons in the mean-field infinite-volume limit
我们考虑在一个大的立方盒子周期性边界条件下,在零温度下的均匀玻色气体。分析了在某种平均场无限体积极限下的激发谱.我们证明,在适当的条件下,激发光谱的形式预测的Bogoliubov近似。我们的结果可以看作是R. Seiringer(arXiv:1008.5349 [math-ph])到大容量。
2013-10-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech math-ph
Unconventional superfluidity and quantum geometry of topological bosons
本文研究有能隙拓扑玻色能带中的超流性,发现序参量破缺晶体对称、凝聚动量位于非高对称点的新相,并揭示量子几何对声速、超流权重及BKT温度的增强作用。
2023-07-17 cond-mat.other cond-mat.quant-gas