Non-equilibrium strong-coupling theory for a driven-dissipative ultracold Fermi gas in the BCS-BEC crossover region
本文从理论上研究了超冷费米气体与两个费米子池耦合的非平衡定态BCS-BEC交叉区的强耦合性质。通过建立一个基于$T$ -矩阵近似和Keldysh格林函数技术的非平衡强耦合理论，我们证明了两个熔池所施加的化学势偏置引起了Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov（FFLO）型对涨落的反常增强（尽管系统没有自旋不平衡），导致BCS-幺正区非平衡超流相变的重入行为。这些配对波动也被发现，有害地增强赝隙现象。由于最近在超冷费米气体中测量到了各种非平衡现象，我们的非平衡强耦合理论将有助于赶上这一研究领域的实验发展。
2019-10-28 cond-mat.quant-gas
Impurity effects on BCS-BEC crossover in ultracold atomic Fermi gases
本文利用对涨落理论系统地研究了费米原子气体中杂质对$s$波BCS-BEC交叉的影响。配对和杂质散射$T$矩阵的处理自洽在同一时间。虽然该系统是不太敏感的杂质散射在玻恩极限，对于强杂质散射体，频率和间隙函数高度重整化，导致显着抑制的超流$T_c$，序参量和超流密度。我们还发现了费米子态密度中杂质带的形成和相干峰的拖尾，导致了Bogoliubov准粒子的谱权转移和有限寿命。在BCS区，高密度杂质很容易破坏超流性。相比之下，在幺正和BEC制度的超流性是相对更强大的。
2016-08-06 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Shear viscosity and Strong-Coupling Corrections in the BCS-BEC crossover Regime of an Ultracold Fermi Gas
本文从理论上研究了超冷费米气体在费什巴赫共振作用下的BCS-BEC交叉区的剪切粘度$η$。在强耦合自洽$T$矩阵近似的框架内，我们研究了如何与费什巴赫共振相关的强配对相互作用影响这种传输系数，在正常状态以上的超流相变温度$T_{\rm c}$。我们发现，虽然$η$发散的弱耦合BCS和强耦合BEC限制，它变得很小的幺正制度。得到了$η$的极小值，但不是在么正度处，而是在强耦合BEC侧。这种偏差与最近对$^6$ Li费米气体的实验是一致的。在弱耦合BCS体系中，我们还发现$η$在$T_{\rm c}$附近表现出反常的温度依赖性，这与强对涨落引起的赝能隙现象密切相关.
2019-07-29 cond-mat.quant-gas
Higgs mode in the quench dynamics of a confined ultracold Fermi gas in the BCS regime
从理论上分析了超冷受限费米气体在BCS区的序参量在耦合常数猝灭后的Higgs振幅模。特征是阻尼振荡，其在一定的过渡时间改变成相当不规则的动态。我们比较了正常和异常Bogoliubov准粒子激发与线性化近似的全套非线性运动方程的数值解。在这样做时，过渡时间以及谐振系统之间的差异，即，费米能量接近子带最小值的系统和非共振系统可以很好地理解并追溯到系统和几何参数。
2014-12-08 cond-mat.quant-gas
Local Photoemission Spectra and Effects of Spatial Inhomogeneity in the BCS-BEC Crossover Regime of a Trapped Ultracold Fermi Gas
本文从理论上研究了超冷费米气体中BCS（Bardeen-Cooper-Schrieffer）-BEC（Bose-Einstein-Condensation）过渡区的单粒子激发。在$T$ -矩阵近似下，考虑了强的对涨落，以及局域密度近似下的谐波陷阱势的影响，计算了正常态下的局域光电子能谱.最近，JILA小组在$^{40}$ K费米气体中测量了这个量，以检查该系统的均匀单粒子性质。将我们的结果与本实验进行比较，我们表明，在JILA的实验条件下，这一尝试确实成功了。然而，我们也发现，目前的本地光电子能谱仍然有改进的空间，以检查在BCS-BEC交叉区域预测的赝能隙现象。由于超冷费米气体总是在一个陷阱，我们的结果将是有用的，在应用该系统的各种均匀费米系统，作为一个量子模拟器。
2017-03-03 cond-mat.quant-gas
Pseudogap temperature and effects of a harmonic trap in the BCS-BEC crossover regime of an ultracold Fermi gas
本文从理论上研究了囚禁费米气体赝能隙区的激发性质。利用结合$T$ -矩阵理论和局域密度近似，我们计算了单粒子局域态密度（LDOS）的强耦合修正，以及单粒子局域谱权（LSW）。从超流相变温度$T_{\rm c}$出发，阐明了这些量中的赝能隙结构是如何随着温度的升高而消失的。在均匀费米气体的情况下，LDOS和LSW给出不同的赝能隙温度$T^*$和$T^{**}$，在这些量的赝能隙结构完全消失。通过对BCS（Bardeen-Cooper-Schrieffer）-BEC（玻色-爱因斯坦凝聚体）交叉区的$T^*$和$T^{**}$的测定，我们确定了相图中赝能隙区域与温度和相互作用强度的关系.我们还指出，JILA小组最近在光电子能谱中观察到的所谓的回弯峰可以解释为陷阱中心的赝能隙现象的影响。由于强的对涨落、空间不均匀性和有限的温度是考虑真正的冷费米气体的重要关键，我们的结果将有助于澄清这种强相互作用费米系统的正常态性质。
2011-07-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Gauge Invariant Linear Response Theories for Ultracold Fermi Gases with Pseudogap
最近的实验进展使得人们可以探索超冷费米气体的一些重要物理量，如可压缩性、自旋磁化率、粘度、光学电导率和自旋扩散率。从理论上讲，这些量可以从合适的线性响应理论进行评估。对于BCS超流体，规范不变线性响应理论在严格的相容性约束下是完全相容的。当把理论推广到强于BCS区时，要满足规范不变性条件可能会遇到严重的困难。本文试图建立一种形式上规范不变的费米气体的密度和自旋线性响应理论，特别是在超流转变温度$T_c$以下，该理论适用于BCS-玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）的渡越。我们适应一个特定的$t$矩阵的方法，这是接近的$G_0G$形式主义，将非凝聚配对的正常状态。我们明确地表明，所施加的沃德身份，$Q$ -限制沃德恒等式的基本约束确实得到满足。
2014-07-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Heavy polarons in ultracold atomic Fermi superfluids at the BEC-BCS crossover: formalism and applications
利用泛函行列式方法（FDA）研究了在玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）到BCS超流体的交叉点处，重杂质嵌入双组分费米气体中的系统. FDA是一种精确的数值方法，用于研究静态杂质浸入理想费米气体系统中Anderson \textquoteright正交突变（OC）的表现。在这里，我们将FDA扩展到BCS平均场波函数所描述的强相关超流体背景。与理想费米气体的情况相反，BCS超流体中的配对间隙阻止了OC，并导致光谱中的真正极化子信号。因此，我们的精确可解模型可以提供对极化子物理更深入的理解。此外，我们发现极化子谱可以用来测量超流对隙，在磁性杂质的情况下，子隙Yu-Shiba-Rusinov（YSR）束缚态的能量。我们的理论预测可以用最先进的冷原子实验来检验。
2022-02-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con physics.atom-ph
Uniform spin susceptibility and spin-gap phenomenon in the BCS-BEC crossover regime of an ultracold Fermi gas
本文研究了超冷费米气体BCS（Bardeen-Cooper-Schrieffer）-BEC（玻色-爱因斯坦凝聚）过渡区的均匀自旋磁化率$χ_{\rm s}$。包括配对波动的框架内的一个扩展的$T$矩阵近似，我们表明，$χ_{\rm s}$表现出非单调的温度依赖性在正常状态。特别地，由于强的配对波动，$χ_{\rm s}$在超流相变温度$T_{\rm c}$附近被抑制。为了表征这种反常行为，我们引入自旋间隙温度$T_{\rm s}$作为$χ_{\rm s}$取最大值的温度。在整个BCS-BEC交叉区域中确定$T_{\rm s}$，我们根据温度和配对相互作用的强度确定了费米气体相图中的自旋带隙区域。我们还阐明了自旋能隙现象与单粒子态密度中出现的赝能隙现象之间的关系。我们的结果表明，在BCS-BEC交叉区的超冷费米气体是一个非常有用的系统，以统一的方式研究赝能隙现象和自旋能隙现象。
2013-12-04 cond-mat.quant-gas
Applying BCS-BEC Crossover Theory To High Temperature Superconductors and Ultracold Atomic Fermi Gases
这篇评论是在高温超导体发现20周年之际写的，它几乎与超冷囚禁费米子原子的超流相的重要发现同时发生。我们展示了这两个主题有很多共同之处。这两个问题都是从BCS-玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）交叉方案的角度来解决的，该方案旨在处理具有相对于费米能“高”的转变温度的短相干长度超流体。基于BCS-Leggett基态的一般温度下BCS-BEC交叉的广义平均场处理方法$T$在费米子原子系统中取得了显著的成功。在这里，我们总结了这一成功的背景下，四个不同的冷原子实验，所有这些都提供了指示，直接或间接，存在的赝间隙。这种情况下也提供了一个物理图片的赝能隙相在欠掺杂的铜氧化物，这是一个中心的重点高$T_c$的研究。我们总结了BCS-BEC交叉在高$T_c$系统关键实验中的成功应用，包括相图、比热和涡核STM数据，以及能斯特效应，以及最近关于非常低掺杂样品中超流密度的令人兴奋的数据，
2005-08-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Two-dimensional pseudogap effects of an ultracold Fermi gas in the BCS-BEC crossover region
本文研究了谐振势阱中二维费米气体的BCS-BEC交叉区中由对涨落引起的赝能隙现象。在$T$ -矩阵理论中考虑了对涨落和局域密度近似中的陷阱效应，计算了超流相变温度$T_{\rm c}$下的局域态密度.在弱耦合区，我们发现在陷阱中心附近的LDOS中已经出现了赝能隙。在LDOS中可以看到赝能隙的空间区域由于强的配对相互作用而变得更宽。我们还讨论了赝能隙对JILA小组开发的光电发射型实验光谱的影响。
2012-07-05 cond-mat.quant-gas
Condensate fraction in metallic superconductors and ultracold atomic vapors
利用BCS理论和非对角长程有序的概念，研究了弱耦合超导体中传导电子的凝聚密度和凝聚分数。讨论了库珀对的零温凝聚密度随德拜频率和能隙的变化关系，并计算了几种金属的凝聚分数。我们还研究了有限温度下库珀对的密度，表明它与能隙序参量的关系以及电子-声子耦合的影响。最后，我们分析了超导体和超冷费米原子在用BCS理论确定它们的凝聚态密度方面的异同。
2010-03-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Closed-channel contribution in the BCS-BEC crossover regime of an ultracold Fermi gas with an orbital Feshbach resonance
从理论上研究了超冷费米气体与轨道费什巴赫共振（OFR）的强耦合性质。包括可调配对相互作用与OFR的框架内的强耦合理论开发的Nozières和施密特-林克（NSR），我们研究的占领的封闭通道。我们发现，虽然封闭通道的重要性是具有OFR的系统的特征，封闭通道的占用数被发现实际上是非常小的超流相变温度$T_{\rm c}$，在整个BCS（Bardeen-Cooper-Schrieffer）-BEC（玻色-爱因斯坦凝聚）交叉区域，当我们使用超冷$^{173}$ Yb费米气体的散射参数。当温度高于$T_{\rm c}$时，封闭通道的占据率随温度的升高而增加，这对于较强的配对相互作用来说更为显著。我们还提出了一个处方，以消除实验上无法访问的深束缚态的NSR形式主义，我们满足当我们理论上处理$^{173}$ Yb费米气体与OFR的影响。
2017-09-01 cond-mat.quant-gas
BCS-BEC Crossover: From High Temperature Superconductors to Ultracold Superfluids
我们回顾了BCS到玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）的交叉方案，这是基于著名的交叉推广的BCS基态波函数$Ψ_0$。虽然这种基态已被广泛总结在文献中，本次审查是致力于不太广泛讨论的问题：了解有限温度的影响，主要低于$T_c$，在符合$Ψ_0$的方式。我们的重点是两个重要问题的交叉：高$T_c$超导电性和超冷费米子原子气体的超流性。我们从BCS-BEC交叉方案的有利位置解决了氧化铜超导体中的“赝能隙态”，尽管对于该方案对高$T_c$的适用性还没有达成共识。我们认为，它也提供了一个有用的基础，研究附近的酉散射制度的原子气体，他们最有可能在对应的赝能隙阶段。也就是说，超导发生在非费米液体状态，其中预先形成的亚稳态费米子对在它们的玻色凝聚开始时存在。作为这项工作的微观基础，我们总结了各种$T$矩阵的方法，并评估其理论的一致性。与传统的超导波动理论的密切联系，强调和开发。
2005-05-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.soft cond-mat.str-el
Response functions for the two-dimensional ultracold Fermi gas: dynamical BCS theory and beyond
响应函数是物理学中的中心对象。它们提供了关于物理系统行为的关键信息，并且可以直接与涉及中子或光子等粒子的散射实验进行比较。从物理系统的多体哈密顿量开始计算这样的函数是具有挑战性的，并且非常有价值。在本文中，我们专注于二维（2D）超冷费米原子气体已实现的实验。我们提出了一个应用程序的动态BCS理论，以获得不同制度的相互作用强度的响应函数在二维气体与零程吸引相互作用。我们还讨论了计算这些稀费米气体系统的时空关联的量子场量子蒙特卡罗（AFQMC）方法。给出了说明性的结果和AFQMC和动态BCS理论结果之间的比较，以评估后者的准确性。
2017-11-26 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Spin susceptibility and fluctuation corrections in the BCS-BEC crossover regime of an ultracold Fermi gas
研究了超冷费米气体BCS（Bardeen-Cooper-Schrieffer）-BEC（玻色-爱因斯坦凝聚）过渡区的磁性和对涨落效应。最近，Liu和Hu以及Parish指出，由Nozières和Schmitt-Rink（NSR）发展的强耦合理论已经被广泛地用于解释冷费米气体的各种物理性质，但在BCS-BEC交叉区，该理论非物理地给出了负的自旋磁化率。同样的问题也存在于普通的非自洽T-矩阵近似中。在本文中，我们澄清，这个严重的问题来自于不完整的治疗方面的赝隙现象起源于强大的配对波动，以及自旋涨落对自旋磁化率的影响。包括这两个关键问题，我们构造了一个扩展的T-矩阵理论，可以克服这个问题。由此产生的正自旋磁化率与Sanner及其同事最近对6Li费米气体进行的实验结果一致。我们也将我们的理论应用到极化的费米气体来研究超流相变温度Tc，作为极化率的函数。由于自旋磁化率是一个重要的物理量，特别是在单重态费米超流体，我们的结果将是有用的，在考虑如何出现单重态对以上和以下的冷费米气体的BCS-BEC交叉制度。
2012-09-10 cond-mat.quant-gas
Excitation Spectrum and Superfluid Gap of an Ultracold Fermi Gas
超冷原子气体是实验研究强关联量子多体系统的有力工具。特别是，具有可调相互作用的超冷费米气体已经允许实现著名的从分子的玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）到弱束缚库珀对的巴丁-库珀-施里弗（BCS）超流体的BEC-BCS交叉。然而，在BEC-BCS交叉的费米超流体的激发谱的大部分仍然是未开发的。在这项工作中，我们使用布拉格光谱测量的全动量分辨低能激发光谱的强相互作用的超冷费米气体。这使我们能够直接观察到发生在BEC-BCS交叉中的从玻色子到费米子超流体的平滑转变。我们还使用我们的光谱，以确定超流间隙的演变，并找到与以前的实验和自洽的T-矩阵计算在BEC和交叉制度的极好的协议。然而，对BCS政权的计算，包括粒子-空穴相关性的影响显示出更好的协议与我们的数据。
2021-05-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Thermoelectricity in a junction between interacting cold atomic Fermi gases
相互作用的超冷费米子的气体可以使用费什巴赫共振调谐到强相互作用状态。在这里，我们从理论上研究准粒子输运的两个水库的相互作用的超冷费米子的BCS侧的BCS-BEC交叉弱耦合通过隧道结的系统。使用广义BCS理论，我们计算的时间演化的系统，假设是最初准备在一个非平衡态的粒子数不平衡或温度不平衡的特点。一些特征的特点，如准粒子电流的尖峰，或正常和超导状态之间的转换被发现。我们讨论的Seebeck和Peltier效应的签名和由此产生的温度差的两个水库作为相互作用参数$(k_Fa)^{-1}$的函数。珀耳帖效应可能导致超冷费米子原子的额外冷却机制。
2016-07-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Excitation properties and effects of mass imbalance in the BCS-BEC crossover regime of an ultracold Fermi gas
研究了BCS（Bardeen-Cooper-Schrieffer）-BEC（玻色-爱因斯坦凝聚）交叉区中质量不平衡的费米气体的单粒子性质.在存在质量不平衡的情况下，我们指出，在质量平衡的情况下，已被广泛用于阐明各种BCS-BEC交叉物理的普通$T$ -矩阵近似，在交叉区域非物理地给出了超流相变温度$T_{\rm c}$的双值解.为了克服这个严重的问题，我们包括高阶强耦合校正超出了$T$矩阵水平。利用这个扩展的$T$矩阵理论，我们计算了正常态以上$T_{\rm c}$的单粒子激发。由配对涨落引起的赝能隙现象在轻质量组分和重质量组分中表现出不同的性质，在较高的温度下表现得更为显著。由于具有异质库珀对的费米凝聚体最近在激子（极化激元）凝聚体以及色超导等领域得到了广泛的讨论，我们的结果将有助于费米超流物理的进一步发展，超越传统的具有同质库珀对的超流态。
2013-09-22 cond-mat.quant-gas
Rf spectra and pseudogap in ultracold Fermi gases across the BCS-BEC crossover from pairing fluctuation theory
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Hefei National Research Center for Physical Sciences at the Microscale（合肥微尺度物质科学国家研究中心）；School of Physical Sciences, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学物理学院）；Shanghai Research Center for Quantum Science（上海量子科学研究中心）；CAS Center for Excellence in Quantum Information and Quantum Physics（中国科学院量子信息与量子物理学前沿卓越创新中心）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）
本文通过计算超冷原子气体在BCS-BEC交叉点的谱函数和RF谱，探讨了伪隙的配对机制，采用粒子-空穴涨落理论，揭示了伪隙连续出现的机制。
2026-04-07 cond-mat.quant-gas
The Nature of Superfluidity in Ultracold Fermi Gases Near Feshbach Resonances
我们用BCS-BEC交叉理论研究了费米气体原子的超流态。我们的方法强调非凝聚费米子对强烈杂交与他们的（Feshbach诱导）分子玻色子对应。这些对导致高于$T_c$的假能隙效应和低于非BCS特征。我们将讨论这些效应如何影响超流性的实验特征。
2004-02-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.soft cond-mat.str-el
Pure Goldstone mode in the quench dynamics of a confined ultracold Fermi gas in the BCS-BEC crossover regime
我们提出了一个有限的超流费米气体的动态响应的散射长度的快速变化的数值研究（即，相互作用猝灭）。基于一个完全微观的时间依赖的密度矩阵方法内的完整的Bogoliubov-de Gennes形式主义，包括一个三维谐波约束，我们模拟和识别的BCS间隙的Goldstone模式的雪茄形状的$^6$锂气体的出现。通过分析这个戈德斯通模式在很宽的参数范围内，我们表明，它的激发光谱是无隙的，它的主要频率是不固定的捕获电位，但它是由淬火的细节。因此，我们报告的BCS间隙的一个纯戈德斯通模式的出现-在许多以前的研究中的情况相反-保持其无隙激发光谱预测的戈德斯通定理。此外，我们观察到，由非典型的BCS-BEC交叉产生的尺寸相关的超流共振对这种Goldstone模式有直接的影响。最后，我们发现相互作用猝灭诱导的Goldstone模导致了单粒子占据的低频同相振荡，最低单粒子态完全反转，这可以为纯无带隙Goldstone模提供一个方便的实验途径。
2017-08-25 cond-mat.quant-gas
Spin Susceptibility and Strong Coupling Effects in an Ultracold Fermi Gas
研究了超冷费米气体BCS（Bardeen-Cooper-Schrieffer）-BEC（玻色-爱因斯坦凝聚）过渡区的磁性和强耦合修正.在扩展的$T$ -矩阵理论的框架内，我们计算了超流相变温度以上的自旋磁化率$χ$ $T_{\rm c}$。在交叉区域中，形成的预形成的库珀对示出引起$χ$的非单调的温度依赖性，这是类似于所谓的自旋间隙现象中观察到的低掺杂制度的高- $T_{c}$铜酸盐。根据$χ$的这种行为，我们确定自旋带隙温度为在BCS-BEC交叉区域中$χ$取最大值时的温度。由于自旋磁化率对单态库珀对的形成是敏感的，我们的结果将是有用的，在考虑的温度区域，配对波动是重要的超冷费米气体的BCS-BEC交叉制度。
2013-07-04 cond-mat.quant-gas
The Contact in the BCS-BEC crossover for finite range interacting ultracold Fermi gases
利用Bardeen-Cooper-Schriefer（BCS）到玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）的平均场论，研究了相互作用均匀费米气体的基态热力学性质.通过一个有限范围的潜力，使我们能够探索整个区域从弱到强的相互作用制度，没有近似的原子间的相互作用建模。为了展示热力学行为作为在整个交叉区域的潜在参数的函数，我们集中在研究接触变量，s-波散射长度的倒数的热力学共轭。我们的分析使我们能够验证整个交叉的平均场方法。它也导致预测量子跃迁的情况下，当潜在的范围变得很大。这一发现是一个直接的后果k依赖的能隙有限的相互作用范围的潜力。
2012-07-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Finite Temperature Effects in Ultracold Fermi Gases
这篇文章是作为2006年Varenna暑期学校关于“超冷费米气体”的讲座而写的。本文综述了BCS-玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）交叉理论，重点讨论了有限温度效应。我们讨论了温度$T$的作用，因为它进入了一个理论的形式主义，这是基于标准的BCS-Leggett基态。我们还讨论了温度的作用范围从测温问题的超流签名的实验。特别重要的是，这个讨论是新的正常状态与交叉制度，BCS和BEC之间的中间。这种不寻常的正常状态（与预形成的对）和它的对应物低于$T_c$（与非凝聚对）的实验证据中的不同实验的背景下。最后，我们讨论了自旋极化超流体中的有限温度效应，其中$T$被发现在理论和实验中起着至关重要的作用。
2006-09-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Kovtun-Son-Starinets Conjecture and Effects of Mass Imbalance in the Normal State of an Ultracold Fermi Gas in the BCS-BEC Crossover Region
我们从理论上评估了Kovtun，Son和Starleman提出的猜想，指出剪切粘度$η$与熵密度$s$的比值$η/s$的下限为$η/s\ge\hbar/(4πk_{\mathrm{B}})$。在正常状态下的质量不平衡的超冷费米气体，一贯包括强耦合修正$η$和$s$内的自洽$T$矩阵近似，我们评估$η/s$在整个BCS（Bardeen-Cooper-Schrieffer）-BEC（玻色-爱因斯坦凝聚）交叉区域，在存在质量不平衡。我们发现$η/s$在BEC区域（$(k_{\mathrm{F}}a_s)^{-1}\simeq 0.4>0$，其中$a_s$是$s$ -波散射长度，$k_{\mathrm{F}}$是费米动量）中达到最小值$4.5\times \hbar/(4πk_{\mathrm{B}})$，而不是在么正度.与之前的预期相反，我们发现这个下限几乎与质量不平衡无关：我们的结果预测，所有质量平衡的$^6$ Li-$^6$ Li和$^{40}$ K- $^{40}$ K混合物以及质量不平衡的$^{40}$ K- $^{161}$ Dy混合物给出几乎相同的$η/s$下限。我们还指出，泡利阻塞和束缚态的形成这两个量子现象是$η/s$下界的关键。
2020-02-22 cond-mat.quant-gas
Effect of Weak Disorder on the BCS-BEC crossover in a two-dimensional Fermi Gas
本文在平均场论场理论的框架下研究了含弱杂质的二维超冷费米气体，其中杂质是通过高斯涨落引入的。我们通过研究超冷系统的凝聚分数和状态方程等实验可得量，研究了杂质的作用。我们的分析表明，在交叉的无序增强超流性，我们归因于单一区域的独特性质和尺寸效应。
2016-11-21 cond-mat.quant-gas
Equation of State of Ultracold Fermions in the 2D BEC-BCS Crossover Region
我们报告的实验测量状态方程的二维费米气体有吸引力的s-波相互作用的整个交叉从弱耦合费米气体的紧束缚二聚体的玻色气体的相互作用强度是不同的。我们表明，相互作用导致重整化的费米气体的密度的几个数量级。我们比较我们的数据在基态附近，并在有限的温度下，从量子蒙特卡罗模拟和Luttinger-Ward理论的预测费米子和玻色子。我们的研究结果作为输入的调查接近平衡的动力学和运输的二维系统。
2016-01-31 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Superfluidity, Sound Velocity and Quasi Condensation in the 2D BCS-BEC Crossover
研究了超冷碱金属原子构成的二维超流体在BCS-BEC交叉中的有限温度性质。通过分析序参量的相位和振幅涨落的影响，我们研究了Berezinskiiii-Kosterlitz无相变相变的临界温度$T_{BKT}$以下的准凝聚区域.特别地，我们计算了超流分数，声速和准凝聚分数作为温度和费米子对的结合能的函数。
2013-11-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
BCS-BEC crossover and quantum phase transition in an ultracold Fermi gas under spin-orbit coupling
本文研究了费什巴赫共振附近的Rashba自旋轨道耦合下费米气体中的BCS-BEC交叉和量子相变。采用双通道模型，考虑了封闭通道分子，并结合自旋轨道耦合，证明了开放通道中有限的背景散射可以导致两体和多体基态的两个分支解.两体束缚态解的分支分别来自于开通道和闭通道中束缚态之间的避免交叉。对于多体态，我们发现了一个量子相变在上支的背景散射长度的符号无关，这是在没有自旋轨道耦合的情况下形成鲜明对比。特别是对于具有负背景散射长度的系统，我们表明，在开放的通道中的束缚态，因此在上支的量子相变，是由自旋轨道耦合引起的。然后，我们表征的临界失谐的量子相变的正和负的背景散射长度，并证明了实验探测的临界点的最佳参数。
2014-06-12 cond-mat.quant-gas
Tunable viscosity across the BCS-BEC crossover
KTH Royal Institute of Technology（瑞典皇家理工学院）；University of Maryland（马里兰大学）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
研究通过调节Feshbach共振附近的粘度，实现超冷费米气体中高雷诺数湍流的可控性，揭示了粘度变化对湍流行为的影响。
2026-04-12 cond-mat.quant-gas
Goldstone and Higgs Hydrodynamics in the BCS-BEC Crossover
我们讨论了从费米子吸引力的微观理论出发，推导出一个低能量的相位（Goldstone）和振幅（Higgs）模式的有效场论。在三维和二维Bardeen-Cooper-Schrieffer（BCS）到玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）的交叉中，对Goldstone场和Higgs场的耦合方程进行了严格的分析.研究了对涨落的重要作用，并将BCS-BEC交叉的超平均场高斯理论与二维超冷费米超流体的实验数据进行了比较.
2017-06-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Persistent currents in rings of ultracold fermionic atoms
我们已经产生了被困在环中的超冷费米子原子的持续电流，在强相互作用机制下，其寿命大于10秒。这些电流在足够低的温度下保持稳定，进入BCS状态。我们通过改变相互作用强度来驱动循环的BCS超流进入正常相并返回，发现量子化超流重新出现的概率对正常相所花费的时间和最小相互作用强度显着不敏感。排除自发电流形成我们的实验条件后，我们认为，超流的再现是由于弱阻尼正常电流在此限制。这些结果表明，具有可调相互作用的超冷费米子原子可以用来创建类似于以前用弱相互作用玻色子原子创建的物质波电路。
2022-01-12 cond-mat.quant-gas
Induced interactions for ultracold Fermi gases in optical lattices
利用GMB（Gorkov-Melik-Barkhudarov）修正，研究了光晶格对二元费米气体BCS超流性的影响.我们发现，抑制的序参量是强烈增强的晶格效应。GMB修正所作的预测是在定性和定量协议与以前的量子蒙特卡罗结果的情况下研究。我们讨论了GMB校正如何将平均场论的有效性扩展到更大范围的不同维度的可调谐光晶格系统。
2009-06-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Reliable equation of state for composite bosons in the 2D BCS-BEC crossover
我们简要地讨论了最近的实验与超冷碱金属原子的BCS-BEC交叉在三维配置和二维的。然后，我们分析了量子场论的形式主义用于描述一个有吸引力的$D$维费米气体考虑高斯波动。最后，我们应用这种形式主义，以获得一个可靠的状态方程的二维系统在低温下的BEC制度的交叉进行有意义的维数正则化的发散零点能量的集体玻色子激发。
2015-12-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Superfluidity and pairing phenomena in ultracold atomic Fermi gases in one-dimensional optical lattices, Part I: Balanced case
超冷原子费米气体中的超流性和配对现象是近年来研究的热点，具有多个可调参数。在这里，我们研究了一维光学晶格中平衡双组分费米气体的BCS-BEC交叉行为，这与凝聚态系统中常见的简单三维（3D）连续谱和全3D晶格不同。我们使用的配对波动理论，其中包括自洽的反馈效应在有限的温度下，并发现广泛的pseudogap现象超出BCS制度。作为晶格周期性的结果，超流转变温度$T_c$随着BEC区域中的配对强度而降低，其中它渐近地接近$T_c = πan/2m$，其中$a$是$s$波散射长度，而$n$（$m$）是费米子密度（质量）。此外，准二维导致快速增长（绝对值）的费米化学势$μ$和配对间隙$Δ$，这取决于指数的比例$d/a$。重要的是，$T_c$在幺正性增加的晶格常数$d$和跳跃积分$t$。证明了van Hove奇异性对$T_c$的影响。超流密度在远离BCS极限的低$T$处呈现$T^{3/2}$幂律。这些预测可以在未来的实验中得到验证。
2020-01-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superfluid properties of an ultracold Fermi gas with an orbital Feshbach resonance in the BCS-BEC crossover region
研究了具有轨道费什巴赫共振（OFR）的$^{173}$ Yb费米原子双带气体的超流性质。为了描述BCS-BEC交叉区域，我们包括与OFR相关的带间和带内配对相互作用引起的超流波动，通过将Nozières和Schmitt-Rink开发的强耦合理论扩展到超流相变温度以下的双带情况;然而，去除了实验无法达到的深束缚态的影响，以模拟OFR附近的真实$^{173}$ Yb费米气体。我们发现，在上部封闭通道的冷凝分数逐渐变得小于在下部开放通道，作为一个移动从强到弱耦合制度，因为OFR配对机制调谐的相互作用强度，通过调整两个带之间的能量差。然而，即使当封闭通道带的能量远高于开放通道带在弱耦合制度，超流序参量的大小在封闭通道中被发现仍然是可比的，在开放通道。作为其原因，我们指出了由OFR引起的带间相互作用的对隧穿效应。除了这些超流量，我们还研究集体模式，如戈德斯通模式，施密德（希格斯）模式，以及莱格特模式，以澄清他们如何出现在光谱权的对关联函数在每个波段。多带超流费米气体的实现是冷态费米气体物理中的一个关键问题，我们的研究结果将有助于对BCS-BEC交叉区中这类费米超流的基本认识.
2021-05-26 cond-mat.quant-gas
Isothermal compressibility and effects of multi-body molecular interactions in a strongly interacting ultracold Fermi gas
本文从理论上研究了超冷费米气体在正常状态下的等温压缩性$κ_{T}$。包括配对波动，以及预制对形成，自洽的$T$ -矩阵近似（SCTMA）的框架内，我们评估了这个热力学量的温度依赖性在整个BCS（Bardeen-Cooper-Schrieffer）-BEC（玻色-爱因斯坦凝聚）交叉区域。虽然$κ_T$在弱耦合BCS制度的费米面附近的费米原子占主导地位，紧束缚的库珀对分子之间的相关性被发现在强耦合BEC制度中起着至关重要的作用。在后一个区域，除了两体分子相互作用，一个三体一个被证明是sizably影响$κ_T$附近的超流相变温度。我们的研究结果表明，强耦合BEC制度的超冷费米气体将提供一个独特的机会，研究多体之间的关联库珀对分子。
2022-09-08 cond-mat.quant-gas
Condensate formation with three-component ultracold fermions
通过增加U（3）不变吸引相互作用，研究了三分量费米超流体中玻色-爱因斯坦凝聚的形成和粒子数不平衡。我们在三维和二维中考虑零温度下的系统。在平均场理论下，我们导出了均匀系统的数密度、能隙序参量、凝聚密度和凝聚分数的显式表达式，并分析了从Cooper对的Bardeen-Cooper-Schrieffer（BCS）态到强束缚二聚体的玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）态的过渡过程.此外，我们还研究了被简谐势俘获的费米混合体：计算了BCS-BEC交叉中三个组分的密度分布和库珀对的凝聚密度分布。
2011-03-05 cond-mat.quant-gas
Scattering length of composite bosons in the 3D BCS-BEC crossover
本文研究了由超冷费米子碱金属原子构成的三维超流体在BCS-BEC交叉中的零温巨势。特别地，我们分析了费米子单粒子激发和玻色子集体激发的零点能。玻色子的基本激发，这是至关重要的，以获得一个可靠的状态方程中的BEC制度，获得与低动量膨胀到四阶的二次（高斯）行动的波动配对场。通过对高斯涨落进行截断正则化和重整化，我们发现费米子对的束缚态复合玻色子的散射长度$a_B$由$a_B = (2/3) a_F$给出，其中$a_F$是费米子的散射长度.
2015-02-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Functional renormalization and ultracold quantum gases
本文将泛函重整化方法应用于超冷量子气体的理论研究。本文导出了具有近似点状相互作用的玻色气体、具有两个自旋分量的费米气体在Bardeen-Cooper-Schrieffer（BCS）到玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）交叉中的流动方程以及具有三个自旋分量的费米气体的流动方程。流动方程的解决定了这些系统在少体状态和热平衡状态下的性质。对于玻色气体，这包括量子相图，冷凝物和超流分数，临界温度，相关长度，比热或声音传播。讨论了三个和两个空间维度的属性。对BCS-BEC交叉中的费米气体的讨论集中在粒子-空穴涨落的影响上，但讨论了完整的相图。对于三分量费米子，在少体制度的流动方程显示了极限环标度和三体束缚态的Efimov塔。应用到锂的情况下，他们解释了最近观察到的三体损失特征。将连续性的计算推广到非零密度，发现对于接近于共同共振的三组分费米子，一个新的三介子相将BCS和BEC相分开。更正式的是推导出一个新的精确流方程的规模依赖的复合运营商。该方程允许例如更好地处理束缚态。
2009-09-02 cond-mat.quant-gas
Atypical BCS-BEC crossover induced by quantum-size effects
受限费米子凝聚体的基本物理特性的量子尺度振荡是一种众所周知的现象。它的传统理解是基于单粒子物理学，即振荡遵循单粒子态密度的大小依赖性变化。在这里，我们提出了一个雪茄状的超冷超流费米气体，这表明了一个重要的多体方面的量子尺寸效应，以前被忽视的研究。粒子运动的尺寸量子化导致了从Bardeen-Cooper-Schrieffer（BCS）超流体到玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）的非典型交叉，揭示了多体物理的本质.量子化的垂直谱导致单粒子子带（壳层）的形成，从而使凝聚的费米子凝聚成为子带凝聚的相干混合物。每次当一个子带的下边缘穿过化学势时，在该子带中接近BCS-BEC交叉，并且聚集凝聚物包含BCS和BEC样组分。
2012-09-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Diagrammatic Pairing Fluctuations Approach to the BCS-BEC Crossover
本文综述了与超冷费米气体实现的BCS-BEC交叉有关的费米对涨落的图解方法。重点将给予有关的物理过程，可以与这种方法相关联的物理直觉。具体的结果将提出热力学和动力学的数量，其中一个关键的比较与替代图解方法也将尝试。
2010-11-25 cond-mat.quant-gas
Polarons in Ultracold Fermi Superfluids
研究了杂质与超冷费米超流体相互作用中产生的一种新型费米极化子。由于系统的三分量性质，极化子可以变成具有非普适能谱的三聚体。我们确定多个避免交叉之间的杂质和三聚体的解决方案，在吸引力和排斥极化子光谱。特别是，避免交叉的宽度逐渐增加的费米超流体经历了从BCS侧向BEC侧，这表明对三体损失的不稳定性的交叉。这种损失可以减少小的有效范围的相互作用势。我们还表明，使用二阶微扰理论，平均场的费米子杂质相互作用能量的评估是不够的，即使是小的费米子杂质散射长度，由于费米超流体和短程物理在这样的系统中的重要影响。我们的结果对混合物的冷原子实验具有实际意义。
2015-07-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Fulde-Ferrell superfluidity in ultracold Fermi gases with Rashba spin-orbit coupling
研究了具有Rashba自旋轨道耦合的三维费米气体在宽费什巴赫共振附近的非均匀Fulde-Ferrell（FF）超流性.我们表明，在平均场论的FF超流态总是更有利的比标准的巴丁-库珀-施里弗（BCS）超流态时，在面内塞曼场施加。我们提出了一个定性的有限温度相图共振附近，并认为预测FF超流体是可观察的实验可达到的温度（即，$T\sim0.2T_{F}$，其中$T_{F}$是特征费米简并温度）。
2013-10-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
BCS-BEC crossover of atomic Fermi superfluid in a spherical bubble trap
受微重力条件下超冷原子球形泡阱的启发，提出了球壳上具有可调吸引接触相互作用的双组分费米气体通过Bardeen-Cooper-Schrieffer（BCS）-玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）交叉的理论.推导过程遵循BCS-Leggett理论，得到了带隙和数目方程。BCS-BEC交叉可以通过调节相互作用来诱导，并且适当归一化的能隙和化学势表现出普遍的行为，而不管平面或球形几何形状。然而，球壳几何引入了另一种通过曲率诱导交叉的方式。曲率诱导的BCS-BEC交叉是通过固定粒子数和相互作用强度，同时收缩球，导致配对和动能的比例减少，并推动系统向BCS极限。超流密度的饱和进一步证实了基态是费米超流。
2022-03-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con quant-ph
Fermionic superfluidity: From high Tc superconductors to ultracold Fermi gases
我们提出了一个配对涨落理论，该理论自洽地结合了BCS-玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）交叉背景下的有限动量对激发，并将该理论应用于高$T_c$超导体和超冷费米气体。在么正态的费米气体和高温超导体之间有很强的相似性。在这里，我们解决共同感兴趣的关键问题，特别是伪差距。在费米气体中，我们总结了最近的实验，包括各种相图（有和没有人口不平衡），以及在热力学和其他实验中的赝能隙的证据。
2007-01-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Renormalization of the superfluid density in the two-dimensional BCS-BEC crossover
本文分析了二维超冷碱金属原子气体在Bardeen-Cooper-Schrieffer（BCS）到玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）交叉中的超平均场状态方程的理论推导。我们表明，在零温度下，我们的理论-考虑高斯波动的平均场状态方程-是非常好的协议与实验数据。随后，我们研究了有限温度下的超流密度及其由于涡旋-反涡旋对的增殖而引起的重整化。通过这样做，我们确定了Berezinskiii-Kosterlitz-无边界（BKT）临界温度-在该温度下，重整化超流密度跳到零-作为原子间势强度的函数。我们发现，Nelson-Kosterlitz标准高估的BKT温度相对于重整化群方程，这种效果是特别相关的中间政权的交叉。
2017-10-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Effects of three-body scattering processes on BCS-BEC crossover
我们研究了BCS-BEC交叉，考虑到额外的三体相互作用，这本质上是库珀对和新形成的玻色子之间的散射。我们表明，如果两体相互作用是有吸引力的，这个额外的三体项的存在下，使交叉过程是不可逆的。从稳定的玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）态出发，可以实现到BCS的交叉;但是如果BCS态是起点，而不是稳定的BEC区域，系统交叉到的是亚稳的凝聚态。
2011-10-15 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
A Composite Fermion Approach to the Ultracold Dilute Fermi Gas
认为最近在强相互作用的超冷费米气体中观察到的费米液体与一个投影的费米气体有着密切的联系。这个结论是通过构造一组Jastrow波函数得出的，遵循Tan对物理希尔伯特空间结构的观察[Annals of Physics 323，2952（2008）]。杰斯特罗投影只是在BCS和费米气体波函数上实现了贝特-佩尔斯条件。这个过程提供了一个简单的图片出现的费米极化子作为复合费米子在正常状态下的高度极化的气体。它还表明，投影BCS波函数可以写为一个凝聚的复合费米子（或费米极化子）对。导出了复合费米子的哈密顿量。在平均场理论中，它表明，该哈密顿量的基态和激发是那些非相互作用的费米气体，虽然他们描述的Jastrow-Slater波函数。
2010-05-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Fermionic condensation in ultracold atoms, nuclear matter and neutron stars
我们研究了三种不同超流系统中费米子对的玻色-爱因斯坦凝聚：超冷和稀原子气体，体中子物质和中子星。在由费米子原子组成的稀气体的情况下，原子之间的平均距离远大于原子间势的有效半径。本文分析了费米子对凝聚与s波散射长度的关系，利用费什巴赫共振技术，可以在实验中对s波散射长度进行微调（对应于库珀费米对的巴丁-库珀-施里弗（BCS）制度）到一个小的正值（对应于分子二聚体的玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）的区域），穿过散射长度发散的么正区域。在体中子物质的情况下，中子-中子势的s波散射长度是负的，但固定的，和中子-中子对的凝聚分数作为总中子密度的函数进行了研究。我们的结果清楚地表明，BCS准酉BCS交叉增加中子密度。最后，在中子星的情况下，再次的中子-中子散射长度是负的和固定的，我们确定的凝聚分数的函数，从中心的中子星的距离，发现最大的凝聚分数出现在地壳中的中子星。
2013-08-05 cond-mat.quant-gas nucl-th
Pseudogap in fermionic density of states in the BCS-BEC crossover of atomic Fermi gases
研究了超冷费米气体在BCS-BEC交叉区的赝能隙行为。我们计算的状态密度（DOS），以及单粒子的光谱重量，以上的超流转变温度$T_{\rm c}$，包括配对波动内的$T$矩阵近似。我们发现DOS在BCS-BEC交叉区域呈现出赝能隙结构，在幺正极限附近表现得最为显著。我们确定了赝能隙温度$T^*$，在该温度下，DOS中的赝能隙结构消失。我们还引入了另一个温度$T^{**}$，在该温度下，光谱权重中的BCS样双峰结构消失。当在BCS体系中发现$T^*>T^{**}$时，在交叉和BEC体系中$T^{**}$变得高于$T^*$。我们还确定了温度和配对相互作用的相图中的赝能隙区域。
2009-06-22 cond-mat.quant-gas
Shape resonance for the anisotropic superconducting gaps near a Lifshitz transition: the effect of electron hopping between layers
研究了量子阱超晶格中量子限制效应调制的多能隙超导。我们的理论BCS方法捕获的形状共振的超导间隙时，化学势附近的Lifshitz过渡调谐的低能量物理。我们专注于弱库珀配对耦合通道和强对交换相互作用的情况下，由排斥库仑相互作用，允许使用BCS理论在弱耦合制度忽略延迟效应，如在超冷气体的量子凝聚。计算的矩阵元素的配对相互作用的影响，产生一个复杂的物理附近的特定的量子临界点，由于在多能隙超导的Lifshitz转变。强烈的偏差的比率$2Δ/T_c$从标准BCS值的函数的化学势相对于Lifshitz转变点测量的Lifshitz参数的位置被found. The响应的冷凝相的Lifshitz参数的调谐进行了比较，在BCS-BEC交叉的响应由外部磁场调谐的超冷气体。结果提供了在此制度中，矩阵元素的影响起着关键作用的冷凝物的描述。
2010-11-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Physics of ultracold Fermi gases revealed by spectroscopies
本文简要回顾了各种光谱学在研究超冷费米气体中的多体量子现象中的应用。特别是，工作与RF光谱，布拉格光谱和晶格调制光谱被认为是。这些光谱学的理论基础，即线性响应理论在多体量子物理的背景下，简要介绍。与BCS BEC交叉，不平衡费米气体，极化子，可能的赝隙和费米液体的行为和测量的接触有关的实验进行了讨论。剩余的开放的问题和目标，在该领域的概述的角度如何光谱可以作出贡献。
2015-11-10 cond-mat.quant-gas
