Topological superradiant state in Fermi gases with cavity induced spin-orbit coupling
相干驱动的原子气体在光学腔中产生丰富的动力学和奇异态的物质有很大的希望。最近的研究表明，在局域序参量与全局拓扑不变量共存的腔费米气体中，存在奇异的拓扑超辐射态。在这项工作中，我们详细描述了这种奇异态的各种性质，重点是原子和腔场之间的反馈相互作用。特别是，我们证明了腔诱导的带间耦合起着至关重要的作用，诱导拓扑相变之间的常规和拓扑超辐射态。我们分析了腔场中原子体能隙在拓扑相边界上的闭合和重新打开所留下的有趣特征，并通过研究各种条件下的稳态相图讨论了拓扑超辐射态的鲁棒性.此外，我们还考虑了相互作用效应，讨论了原子系综中的对序与腔模超辐射之间的相互作用。我们的工作提供了许多有价值的见解独特的腔-原子混合系统的研究，并有助于未来的实验探索的拓扑超辐射态。
2017-07-14 cond-mat.quant-gas
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
Superradiant Phase Transition of Fermi Gases in a Cavity across a Feshbach Resonance
本文研究了腔中双组分费米气体在费什巴赫共振作用下的超辐射相变。众所周知，量子统计在原子气体的超辐射相变中起着至关重要的作用;与玻色子相反，在费米气体中，这种相变表现出强烈的密度依赖性。我们发现，通过一个费什巴赫共振，而两个组件的费米气体通过BEC-BCS交叉，超辐射相变经历了相应的交叉从费米子行为的弱相互作用BCS侧，玻色子行为的分子BEC侧。这种复杂的统计交叉使超辐射最大限度地增强，无论是在单一制度的低密度，在BCS制度的中等密度接近费米面嵌套，或在BEC制度的高密度。
2014-11-03 cond-mat.quant-gas
Superradiant Transition to a Fermionic Quasicrystal in a Cavity
本文研究腔中一维费米气体在非公度偶极晶格下的超辐射相变，发现由间接共振效应诱导的一阶Dicke相变，其临界泵浦强度在间接共振修正填充数附近呈V形扭折，揭示了费米子本质并验证了准晶超辐射相变机制。
2023-08-08 cond-mat.quant-gas
On the ground-state energy of a mixture of two different oppositely polarized fermionic gases
本文报道了对极性相反的$N_a$自旋$1/2$费米子$a$（质量为$m_a$）和$a_0$自旋$1/2$费米子$b$（质量为$m_b$）（$ρ=N/V$，$N=N_a+N_b$）的混合物的基态能量的阶$(k_{\rm F}a_0)^2$修正的计算结果。它表明，结果的文件\cite{FraPil}，其中相同的修正已完全数值计算，使用更传统的方法，可以很容易地和半解析再现使用有效场理论技术。
2021-11-29 cond-mat.quant-gas
On the BCS gap equation for superfluid fermionic gases
我们严格推导了具有点相互作用的超流费米子气体的BCS能隙方程。我们的出发点是BCS能量泛函，当相互作用势的范围为零时，我们研究其最小值。
2014-03-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con math-ph
Cavity-induced superconducting and $4k_F$ charge-density-wave states
我们提出了两个实验装置中的费米子原子在高精细光学谐振腔中，无论是超导状态的s波对称的对或4k F的电荷密度波可以自组织。为了稳定s波配对，两组分相互吸引作用的费米子气体被光晶格限制在一维链状结构中。原子沿着链的隧穿最初被相邻位置之间的能量偏移抑制。然后，使用腔模式和横向泵浦激光器的拉曼跃迁重新引入腔辅助隧穿。腔场和原子之间的反馈机制导致腔场和费米原子的状态的自发占据，该状态由s波配对关联主导。将该装置扩展到准一维梯形结构，其中原子沿梯形梯级的隧穿是腔辅助的，排斥相互作用的费米子原子自组织成4k F电荷密度波。我们使用绝热消除的腔场结合国家的最先进的密度矩阵重整化群方法在有限的系统，以确定系统的稳态相位。
2018-09-26 cond-mat.quant-gas
Magnetic crystals and helical liquids in alkaline-earth fermionic gases
在核自旋为I的一维碱土类费米子气体中，合成规范势和原子接触排斥的共同作用导致了具有有趣性质的分数绝缘态和导电态的存在.通过分析玻色化技术和基于密度矩阵重整化群算法的数值方法，我们揭示了这些相的存在和特征。特别是，我们表明，无间隙的阶段可以支持螺旋模式，而有间隙的状态，它出现在一定的条件下，其特征在于密度和磁序。只有自旋I大于1/2时才会出现几个明显的特征，这使得他们对冷原子的研究独一无二。最后，我们将讨论这些状态与薄环面极限中的非常规分数量子霍尔效应的性质有关。这种层次结构的状态的属性可以在最先进的冷原子实验室中进行实验研究。
2015-04-01 cond-mat.quant-gas
Pairing correlations of cold fermionic gases at overflow from a narrow to a wide harmonic trap
在Hartree-Fock-Bogoliubov理论的框架下，我们研究了超流费米系统从小容器到大容器时的行为。由于实验技术的最新进展，这种系统现在可以实现。它将允许更好地理解在溢出和一般在快速变化的外部电位的配对属性。
2014-11-05 cond-mat.quant-gas nucl-th
One-dimensional spin-1/2 fermionic gases with two-body losses: weak dissipation and spin conservation
本文从理论上分析了一维自旋为1/2的费米子气体在弱两体损失下的动力学。我们的方法强调了自旋守恒在确定全时演化中所起的关键作用。我们特别关注最初在具有完全对称自旋波函数的迪克态、带状绝缘体或莫特绝缘体中制备的气体的动力学。在后一种情况下，我们调查的出现，一个稳定的氢解决净化的气体。我们的研究结果可以帮助建模和理解最近的实验与碱土（类）气体，如镱或费米子分子。
2021-09-14 cond-mat.quant-gas quant-ph
Cavity-induced multispin interactions and phase transitions in ultracold Fermi gases
South China Normal University（华南师范大学）；The University of Hong Kong（香港大学）
本文提出一种超冷费米气体方案，通过原子-腔耦合生成多自旋态有效相互作用，驱动超流到自旋密度波的连续相变，为高自旋多体物理量子模拟提供通用平台。
2026-07-30 cond-mat.quant-gas
Many-body density of states of bosonic and fermionic gases: a combinatorial approach
本文用组合方法推导等间隔单粒子谱下费米与玻色气体多体态密度的精确表达式，证明二者仅相差基态能量平移，并发现 Bethe 近似有效区内态密度与粒子数无关。
2025-02-10 cond-mat.quant-gas nlin.SI quant-ph
Direct production of fermionic superfluids in a cavity-enhanced optical dipole trap
本文通过腔增强光偶极阱中的直接蒸发冷却制备$^6$Li超流体，实现分子玻色-爱因斯坦凝聚体，并以低于1W激光功率简化实验设计。
2025-02-11 cond-mat.quant-gas
Zero-temperature phase diagram of Bose-Fermi gaseous mixtures in optical lattices
本文研究了二维和三维光晶格中玻色子和费米子冷原子的基态相图。玻色子涨落和费米子原子之间的耦合可以是吸引的或排斥的，并且与晶体中的电子-声子耦合有相似之处。我们研究的行为的混合物的极限，其中Bogoliubov声速，决定玻色子动力学是可比的费米速度，因此延迟效应是物理学的重要组成部分。费米子密度对玻色子数变化的动态林哈德响应函数在某些临界频率以上可以改变符号，因此粒子之间的物种间相互作用变得排斥，而不是静态极限（瞬时且总是吸引）。考虑到上述情况，我们表明，相图的结构关键取决于玻色子和费米子的质量差。我们讨论的情况下，积分出费米场提供了一个额外的相互作用，可以减少或增加玻色子相干。
2010-05-26 cond-mat.quant-gas
Fermionic Superradiance in a Transversely Pumped Optical Cavity
在玻色气体与腔场耦合的Dicke超辐射实验实现之后，我们研究了超冷费米子在横向泵浦腔中的行为。我们着重研究了无自旋费米子与单腔模耦合的平衡相图，并建立了零温超辐射态跃迁。与玻色子情况相反，泡利阻塞导致晶格扭曲效应，影响腔光场的自组织。这包括一系列不连续的过渡与增加原子密度和三临界超辐射。我们讨论了实验的影响。
2013-09-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Optomechanically-Based Probing of Spin-Charge Separation in Ultracold Gases
提出了一种利用光机耦合原子-腔系统研究一维量子液体中自旋-电荷分离的新方法。我们发现，可以实现一个有效的双模光机械模型的自旋/电荷模式发挥的作用的机械谐振器。在泵浦光场作用下调谐弱探测光，可以通过腔传输在边带区探测自旋-电荷分离信号。此外，通过设计探测场的结构，可以分别处理自旋/电荷模，这对今后原子-腔系统和量子多体物理的研究有重要意义.
2011-12-05 cond-mat.quant-gas
Non-equilibrium steady states of ideal bosonic and fermionic quantum gases
本文研究了玻色子和费米子驱动耗散理想量子气体的非平衡定态。我们专注于尖锐的粒子数的系统，驱动出平衡的耦合到几个不同温度的热浴或通过时间周期驱动结合耦合到一个热浴。在（Floquet-）Born-Markov理论的框架内，详细描述了几种分析和数值方法。这包括一个平均场论的占领数，一个增广的平均场论，考虑到也非平凡的两粒子相关性，和量子跳跃型蒙特卡罗模拟。对于理想费米气体的情况，这些方法被应用到简单的晶格模型，并指出通过浴工程实现奇异态的可能性。这项工作的最大部分致力于玻色量子气体和玻色选择现象，玻色选择是玻色凝聚的非平衡概括，其中选择多个单粒子态以获得大的占据[Phys. Rev. Lett. 111，240405（2013）]。在这种情况下，除其他外，我们提供了一个理论的过渡所选择的状态的变化，描述了一个有效的算法来找到所选择的状态的集合，调查超越平均场效应，并确定在玻色选择状态的热传输的主导机制。
2015-12-10 cond-mat.quant-gas
Cavity-mediated unconventional pairing in ultracold fermionic atoms
研究了光晶格中超冷费米子原子间的长程配对相互作用。在没有其他微扰的情况下，我们发现了二维正方形晶格的三个简并对对称性。通过费什巴赫共振调节弱局部原子相互作用或调节弱磁场，超流系统可以从拓扑平凡的s波驱动到拓扑有序的、包含Majorana边缘态的手征超流。我们的工作指出了一条新的路径，通过利用长程和短程相互作用之间的竞争，创造奇异的超流态。
2019-06-24 cond-mat.quant-gas quant-ph
Theoretical exploration of competing phases of lattice Bose gases in a cavity
我们考虑玻色子原子加载到光晶格与腔介导的无限程相互作用。竞争性的短程和全球范围的相互作用形成了丰富的相图。从系统的场论观点出发，我们提出了一个整体基态相图的$\emph{analytical}$结构。我们发现，无限程相互作用增强了数密度的涨落。在强耦合区，我们发现了四个基元激发分支，其中两个是“颗粒状”，两个是“孔洞状”，并且在可压缩相和不可压缩相之间的相边界处，激发间隙变软.我们导出了一个描述可压缩超流和超固态的有效理论。为了补充这种微扰研究，我们构建了一个自洽的平均场论，并找到与我们的理论分析相一致的数值结果。我们绘制了相图，发现电荷密度波可能经历一个结构相变到一个不同的电荷密度波，然后才最终进入超固相驱动的跳跃幅度增加。
2018-01-22 cond-mat.quant-gas
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
Peltier cooling of fermionic quantum gases
基于珀耳帖热电效应和能量过滤原理，提出了一种费米量子气体的冷却方案。待冷却的系统连接到另一个作为储存器的谐波捕获气体。冷却是通过两个同时进行的过程实现的：（i）系统被蒸发冷却，以及（ii）来自储层费米表面深处的冷费米子被注入到系统费米能级以下，以填充“空洞”能量分布。这是通过将系统连接到储存器的传输系数的适当的能量依赖性来实现的。这两个过程可以被看作是颗粒和孔的同时蒸发冷却。我们表明，每个粒子的熵显着降低和更快的冷却速率可以实现比只使用蒸发冷却。
2014-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Dynamics of large samples of repulsive Fermi gases at nonzero temperatures
我们开发了一个模型的二元费米子混合物，由大量的原子，适用于非零温度，在正常阶段。我们用这种方法来研究退化费米系统在各种扰动下的动力学。例如，我们分析了两组分费米子混合物的自旋偶极振荡，证明了铁磁相在温度升高时出现在组分之间的更强排斥。我们还研究了弱相互作用排斥费米气体的径向振荡。我们获得了良好的协议与实验数据时可用。另外，我们将我们的结果与Hartree-Fock轨道计算的结果进行了比较。
2022-01-28 cond-mat.quant-gas
Quantum phase diagrams of fermionic dipolar gases for an arbitrary orientation of dipole moment in a planar array of 1D tubes
本文系统地研究了偶极矩任意取向的一维势管平面阵列中费米子偶极气体的基态性质。利用广义Bogoliubov变换的Luttinger液体理论，我们计算了各种相关量子级的元激发和Luttinger标度指数。得到了任意偶极矩极角下的完整量子相图，包括电荷密度波、p波超流、管间规范相密度波和管间s波超流，其中后两种超流破坏了系统的U（1）规范对称性（管内粒子数守恒），并且只在管间相互作用大于管内相互作用时出现.然后，我们讨论了这些多体相的物理性质及其与某些固态系统的关系。
2009-08-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Monolithic bowtie cavity traps for ultra-cold gases
报道了在整体环形蝴蝶结腔中囚禁和冷却Li-6原子的实验。为了使腔体对用于调节原子相互作用的磁场不敏感，我们完全用熔融石英和Zerodur建造了它。这些组件是使用氢氧化物键合组装的，我们表明它可以与超高真空兼容。高精细度环形腔中的背散射容易引起陷阱强度波动和加热，但相位控制双向泵浦的陷阱寿命可以足够长的量子气体实验中的交叉光束陷阱（单向泵）和2D晶格陷阱（双向泵）配置。
2020-11-03 cond-mat.quant-gas quant-ph
Collective modes of ultracold fermionic alkaline-earth gases with SU(N) symmetry
我们计算了超冷囚禁的碱土费米子原子的集体模，它具有SU（$N$）对称的核自旋自由度，和一个可控的$N$，与$10$大的$N$。本文计算了二维和三维简谐囚禁气体的呼吸模和四极模。我们特别集中在二维气体，在那里的位移是更容易实验，物理有特殊的功能。我们目前的结果作为温度，相互作用强度，密度和$N$的函数。我们包括计算跨碰撞流体动力学交叉。我们假设气体的相互作用很弱，因此它可以用一个包含平均场项和碰撞积分的玻尔兹曼-弗拉索夫方程来描述。我们解决这个问题的近似缩放animals，照顾在二维保持系统的缩放对称性。我们预测集体模式的频率偏移和阻尼，表明这些是可测量的实验相关制度。我们希望这些结果提供强有力的工具来表征相互作用和碱土气体的状态，以及奠定基础，为未来的工作，例如在强相互作用的气体和SU（$N$）自旋模式。
2020-05-11 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Resonant light enhances phase coherence in a cavity QED simulator of fermionic superfluidity
腔QED实验是由光子介导的相互作用支持的物质非平衡相的天然宿主。在这项工作中，我们考虑一个腔QED模拟BCS模型的超流性，通过研究制度，腔光子作为动力学自由度，而不是仅仅介体的相互作用，通过虚拟过程。我们发现，增强的长时间的相干性淬火后，每当腔频率调谐到与原子的共振。我们讨论了这是如何相当于增强非平衡超流性和突出的相似之处，最近在固态量子光学研究的类似现象。我们还讨论了在实验中观察到这种增强的共振配对的条件，包括光子损失和非均匀耦合的影响，在我们的分析。
2022-02-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Homogeneous fermionic Hubbard gases in a flat-top optical lattice
本文开发融合平顶光晶格与光箱阱的混合势，实现约8×10⁵位点的三维均匀费米哈伯德气体，通过射频光谱测量双占据分数，揭示金属-莫特转变及波梅兰丘克效应等关键物理现象。
2025-02-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Dynamics of a Lattice Gauge Theory with Fermionic Matter -- Minimal Quantum Simulator with Time-Dependent Impurities in Ultracold Gases
本文提出了一个极小模型来研究冷原子量子模拟装置中耦合到费米子物质的$\mathbb{Z}_2$格点规范理论的实时动力学。我们表明，动态的规范场可以测量的实验研究的时间演化的两对杂质，并建议在冷原子实验中实现该模型的协议。此外，我们讨论了一些意想不到的功能中发现的可积极限的模型，以及其扩展到不可积的情况下。在后一种情况下，我们的模型的潜在实验实现将允许人们模拟强相互作用的格点规范理论，超出了经典计算机的当前能力。
2018-08-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Orbital magnetism of ultracold fermionic gases in a lattice: dynamical mean-field approach
研究了光晶格中类碱土金属原子超冷四组分混合物的有限温度性质，该性质可用包含Hund交换耦合项的双带自旋$1/2$哈伯德模型有效描述.我们的主要目标是研究交换相互作用对有限温度磁相的影响，为广泛的晶格填充。我们使用动态平均场论方法和它的实空间推广，以获得有限温度相图，包括过渡到磁有序相。它允许确定最佳的实验制度接近超冷气体中的长程铁磁有序。我们还计算了磁有序相附近的熵，这为正在进行的和未来的实验提供了定量预测，旨在接近和研究光晶格中的长程有序态。
2016-05-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Concomitant Modulated Superfluidity In Polarized Fermionic Gases
最近突破性的实验研究自旋极化对酉费米气体配对的影响遇到了相互定性和定量的差异，这似乎是一个功能的限制几何。使用新的数值算法，我们研究的解决方案空间的三维完全自洽制定的现实系统与$10^{5}$原子。三种类型的解决方案的研究表明，作为限制的几何形状是细长的亚稳态的趋势。这些解决方案之一，这是一致的赖斯实验在高陷阱纵横比，支持一个国家惊人的相似，长期寻求富尔德-费雷尔-拉金-奥夫钦尼科夫状态。我们的研究有助于解决长期存在的争议，从两个不同的实验组的结果之间的差异，并突出了调查非均匀费米子超流体的实际尺寸的数值计算的多功能性。
2011-02-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con nucl-th
Strong Boundary and Trap Potential Effects on Emergent Physics in Ultra-Cold Fermionic Gases
本研究利用实空间截断单位泛函重整化群，系统研究了边界和陷阱势对二维Hubbard模型超导相的影响，发现实验需更低温度且系统尺寸和陷阱势形状对模拟涌现物质相至关重要。
2021-04-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Fluctuation-Induced Bistability of Fermionic Atoms Coupled to a Dissipative Cavity
本文研究了费米子原子耦合到耗散腔的稳态相图，发现考虑涨落后系统在泵浦强度临界值发生自组织相变，且在更大泵浦强度下出现涨落诱导的双稳态，该现象无法被平均场方法捕捉。
2025-04-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Superradiant phase transitions in one-dimensional correlated Fermi gases with cavity-induced umklapp scattering
College of Physics, Sichuan University（四川大学物理学院）；Key Laboratory of High Energy Density Physics and Technology of Ministry of Education, Sichuan University（教育部高密度物理与技术重点实验室，四川大学）
研究一维相关费米气体在光学腔中受umklapp条件影响的超辐射相变，通过玻色化和重整化群技术揭示非局域相互作用和巢效应的影响。
2026-01-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Many-body localization of one-dimensional degenerate Fermi gases with cavity-assisted non-local quasiperiodic interactions
本文数值研究了一维简并费米气体在腔辅助非局域准周期相互作用下的多体局域化，通过谱统计、纠缠熵和时间演化证实MBL特征，并发现MBL相中腔光子数长期稳定，可用于无损诊断和稳定光子源器件。
2022-07-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas
Out-of-equilibrium quantum dynamics of fermionic gases in the presence of localized particle loss
我们解决的耗散缺陷引起的局部粒子损失的影响，在一维非相互作用的晶格费米气体被限制在一个区域内的大小$\ell$。我们考虑均匀系统内的硬壁和非均匀系统中的粒子被捕获的空间依赖的外部电位，如谐波陷阱。我们用Lindblad主方程描述了密度矩阵随时间的演化过程，并模拟了耗散粒子的衰变机制。由此产生的量子动力学分析的协议开始从基态的$N_0$粒子的哈密顿量，然后在一个耗散粒子损失缺陷的影响下，例如在系统的中心。考虑两种不同的情况：（i）固定初始粒子数$\ell$;（ii）固定初始平衡态热力学极限下的固定比例$N_0/\ell$.我们表明，粒子数和密度的量子演化发展各种渐近和中间动力学制度，和非平凡的大时间状态时，耗散机制作用在系统的中心。
2022-05-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Quantum phases of spinful Fermi gases in optical cavities
我们探讨了自旋费米原子的一维量子流体的自旋和运动自由度之间的相互作用所产生的量子相位，通过可调符号和强度g的光子介导机制有效地相互作用，因为它可以在当今的光学腔实验中实现。我们发现，在同一个系统中，自旋和原子密度波序的出现，伴随着g > 0的超流性的出现，而腔光子被认为在所有g值下驱动强关联，g > 0时具有费米子特征，g < 0时具有玻色子特征。由于长程相互作用的性质，推断这些结果，我们结合平均场和精确对角化方法支持玻色子化分析。
2018-04-11 cond-mat.quant-gas
Ultra-cold Polarized Fermi Gases
最近的超冷原子实验已经证明了在实验上实现自旋布居不平衡的费米超流体的可能性。我们将讨论这些发展如何为凝聚态物理中一个半个世纪的未解决问题提供新的线索，并提出自己的新问题。
2010-10-27 cond-mat.quant-gas
Vortices in p-Wave Superfluids of Trapped Fermionic Atom Gases
为了帮助研究超流性，我们从理论上研究了在三维简谐势作用下中性费米子原子气体中的p波配对超流。Ginzburg-Landau框架是p波超流体的通用框架，用来描述序参量的空间结构，即由静止和旋转时的l矢量表征的结构.由于陷阱的存在，l-矢量位形受到边界条件的强烈约束。研究发现，在静止时，基态织构具有自发超电流，雪茄形和煎饼形陷阱都有。电流方向取决于陷印形状。在旋转条件下，一对具有半缠绕数的半量子涡旋进入系统，并在两种陷阱几何中稳定。并对它们的三维结构进行了详细的解释。随着旋转速度的增加，凝结体的形状发生了变化，这与凝结体在涡核中被压低的底层涡的形成密切相关。
2009-06-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Self-Ordered stationary states of driven quantum degenerate gases in optical resonators
本文研究了在横向相干抽运光谐振腔中运动的超冷玻色子和费米子的自序过程中量子统计的作用。对于少数粒子，我们数值计算了密度矩阵向耦合原子-腔系统自序定态的非平衡动力学。我们包括粒子和腔场的量子涨落。这些波动与腔冷却一起确定了粒子的稳定分布，其表现出从均匀到空间有序相的过渡，并在腔输出光谱中出现超辐射散射峰。同时，腔场$Q$函数从单峰分布变为双峰分布。虽然有序阈值一般较低的玻色子，我们确认最近预测的零泵强度阈值时，腔光子的动量与费米动量的两倍重合的费米子超辐射散射。
2015-07-05 cond-mat.quant-gas quant-ph
Time-resolved pairing gap spectroscopy in a quantum simulator of fermionic superfluidity inside an optical cavity
本研究利用高精细度腔中激光冷却的锶原子模拟射频光谱学，通过原子的多能级结构研究Cooper对破裂，区分了BCS配对能隙与谱隙，并验证了谱隙对化学势的依赖性。
2024-08-22 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Interference and short-range correlation in fermionic Hubbard gases
本文在低温均匀费米子哈伯德气体中观测干涉图样，提出提取一阶关联的新方法，通过最近邻关联随填充率和相互作用强度的变化揭示了金属到莫特绝缘体的渡越及量子涨落驱动的虚隧穿过程。
2025-07-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Cooper pair polaritons in cold fermionic atoms within a cavity
本文建立了光腔中简并费米气体与光子强耦合准粒子的Bardeen-Cooper-Schriffer（BCS）理论。该系统的基本光子激发是腔极化激元，它由一个腔光子和费米海中一个原子的激发组成。从费米海中激发出的原子留下了一个空穴，这两个空穴一起产生了一个松散束缚的库珀对，使得系统可以用BCS波函数来写。随着激发态密度的增加，受激原子和空穴的结合变得更强，从而进入分子区域。因此，这实现了另一种BCS BEC交叉的情况下，参与的物种是准粒子激发费米海的激发原子和空穴。
2019-12-10 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
In situ measurement of the dynamic structure factor in ultracold quantum gases
我们提出了一个实验装置，以有效地测量超冷量子气体的动态结构因子。我们的方法利用了囚禁原子系统与两个不同腔模的相互作用，这两个腔模由外激光场驱动。通过测量腔的输出场，可以确定原子系统的动态结构因子。与以前的方法相反，原子系统在测量过程中不会被破坏。
2012-04-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
Mean-field phase diagram of ultracold atomic gases in cavity quantum electrodynamics
本文研究了二维无限程相互作用的玻色-哈伯德模型的平均场相图。该模型描述了超冷玻色子原子被限制在二维光晶格中，并与具有相同波长的腔模色散耦合。我们通过解析和数值方法确定了巨正则系综的基态相图。我们的结果与Dogra等人[PRA 94，023632（2016）]中报道的结果基本一致，并且与Flottat等人[PRB 95，144501（2017）]的量子Monte Carlo相图具有显著的定性一致性。显着的差异有关的超固相的稳定性，我们详细讨论。最后，我们讨论了强长程相互作用玻色子的基态性质的差异和类比预测的排斥相互作用的偶极玻色子在二维。
2019-02-15 cond-mat.quant-gas quant-ph
Auxiliary field formalism for dilute fermionic atom gases with tunable interactions
我们发展了对应于自旋为1/2的费米子稀体系的辅助场形式。这个理论代表了最近由F. Cooper等人[Phys.Rev.Lett. 105，240402（2010）]来描述玻色粒子的稀释气体。在可调相互作用的假设下，该方法适用于研究超冷费米子原子气体中从Bardeen-Cooper-Schriffer（BCS）对态到玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）态的交叉.我们表明，当应用到费米的情况下，在零温度下，领先的辅助场（LOAF）近似给出了相同的方程中得到的标准BCS变分图片。在有限温度下，LOAF导致Sa de Melo，Randeria和Engelbrecht [Phys. Rev. Lett. 71，3202（1993）; Phys.Rev.B55，15153（1997）]。因此，LOAF提供了一个统一的框架来研究相互作用的费米气体。这里讨论的平均场结果可以通过计算单粒子不可约（1-PI）作用量修正，一阶一阶地得到系统的改进。
2011-05-25 cond-mat.quant-gas hep-ph nucl-th
Realizing one-dimensional topological superfluids with ultracold atomic gases
我们提出了一个实验实现的拓扑超流体与超冷费米子原子。利用光学超晶格将一维费米子原子气体和二维凝聚Feshbach分子超流体并置。后者作为一个库珀对水库，并有效地诱导超流间隙的一维系统。结合一维管中自旋相关的光晶格和激光诱导原子隧穿，我们得到了拓扑超流相。在与分子场弱耦合的情况下，对于均匀气体，原子系统等价于Kitaev的p波超流体模型。利用数值计算，我们表明，拓扑超流是强大的微扰极限之外，并在存在一个谐波陷阱。最后，我们描述了如何研究位于拓扑超流边界的Majorana费米子的一些物理性质。特别是，我们讨论了如何准备和检测一个给定的马约拉纳边缘状态。
2012-10-02 cond-mat.quant-gas
Hardware-efficient fermionic simulation with a cavity-QED system
在量子比特费米子模型的数字量子模拟中，经常会遇到非定域映射的编码问题。这样的映射在电路深度上需要线性或对数开销，对于给定的去相干时间，这可能使仿真无用。在这里，我们将展示如何使用腔QED系统进行数字量子模拟的费米子模型。特别是，我们表明，高度非本地的Jordan-Wigner或Bravyi-Kitaev变换可以有效地实现通过硬件的方法。关键的想法是使用辅助腔模式，这些模式分散地耦合到量子比特串，以共同操纵和测量量子比特状态。我们的计划减少了电路深度在每个Trotter步骤的乔丹-维格纳编码的一个因素的$N^2$，相比，只有本地连接的设备的计划，其中$N$是一个通用的两体哈密顿的轨道数。对$N\times N$正方形晶格上的费米-哈伯德模型的附加分析得到了类似的简化.我们还讨论了我们的计划与超导量子比特和腔的详细实施。
2018-03-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Grassmann Phase Space Theory for the BEC/BCS Crossover in Cold Fermionic Atomic Gases
将格拉斯曼相空间理论（GSPT）应用于冷费米原子气体中的BEC/BCS交叉，并确定了BEC/BCS交叉的演化过程量子关联函数（QCF）的特性（随时间或温度），其指定：（a）单个库珀对中自旋向上和自旋向下的费米子原子的位置，以及（b）两个库珀对中两个自旋向上和两个自旋向下的费米子原子的位置这些QCF中的第一个与描述库珀对的尺寸变化有关，因为费米子-费米子耦合常数经由费什巴赫共振方法通过从BEC侧的小库珀对到BCS侧的大库珀对的交叉而改变。其中第二个QCF对于描述两个库珀对中费米子原子位置之间的相关性很重要，预计在交叉的BEC或BCS侧很小，但预计在强相互作用幺正区域中很重要，其中库珀对的大小与库珀对之间的间隔相当。在GPST中，QCF最终通过Grassmann随机动量场乘积的随机平均给出，并且GPST表明，在稍后的时间，Grassmann随机动量场乘积的随机平均（或较低温度）与较早时刻Grassmann随机动量场乘积的随机平均值线性相关（或更高的温度），并且线性关系中涉及的矩阵元素都是c数。这些矩阵元素对应于一个小的时间或温度增量的表达式已获得解析，提供所需的公式的演变，计划为未来的出版物的数值研究。各种初始条件被认为是，包括那些在零温度下的非相互作用的费米子气体和高温气体。
2023-02-06 cond-mat.quant-gas quant-ph
Collective modes of monolayer, bilayer, and multilayer fermionic dipolar liquid
受最近在实验室中产生极性分子气体的实验进展的启发，我们从理论上研究了具有各向异性和$1/r^3$偶极-偶极相互作用的二维偶极系统的多体效应。我们计算了二维偶极系统的集体模，也考虑了空间分离的双层和多层超晶格偶极系统。获得了量子偶极气体集体模的特征。我们定量地比较这些偶极系统的模式与广泛研究的通常的二维电子系统，其中粒子间的相互作用是库仑的模式。
2010-12-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Tuning Density and Spin Ordering of Degenerate Fermi Gases in an Optical Cavity
College of Physics and Energy, Fujian Normal University（福建师范大学物理与能源学院）；Fujian Provincial Key Laboratory of Quantum Manipulation and New Energy Materials（福建省量子调控与新能源材料重点实验室）；Fujian Provincial Engineering Technology Research Center of Solar Energy Conversion and Energy Storage（福建省太阳能转换与储能工程技术研究中心）
研究与光学腔耦合的自旋简并费米气体，通过控制泵浦和腔场相对偏振角，利用标量 - 矢量耦合权重和泡利阻塞协同决定相变阈值，明确相对偏振角对相变影响，为实验实现提供理论见解。
2026-07-29 cond-mat.quant-gas quant-ph
Beyond mean-field corrections to the quasiparticle spectrum of superfluid Fermi gases
研究了BCS-BEC交叉中超流费米气体的费米准粒子分支，计算了准粒子寿命和由于与集体模耦合而引起的能量移动。低能准粒子在零温度下唯一能经历的接近共振的过程是从声子分支发射玻色子激发。接近分支的最小值，我们发现准粒子保持无阻尼，使我们能够计算校正实验相关的数量，如能隙，最小值的位置，有效质量，朗道临界速度。
2020-02-18 cond-mat.quant-gas
Cavity optomechanics with synthetic Landau levels of ultra cold Fermi gas
超冷的费米子原子被放置在人造磁场中，按照朗道能级排列。我们将费米子原子置于法布里-珀罗腔中，理论上研究了在合成磁场中，光场与费米子原子的集体激发之间的光机相互作用。我们从填充朗道能级利用玻色化技术导出了粒子空穴激发的有效哈密顿量，并得到了腔透射谱的表达式。利用这一点，我们表明，腔透射谱演示了冷原子模拟的Subnikov de Hass振荡的电子凝聚物质系统。我们讨论了这种振荡的实验结果和相关的光学双稳性。
2013-07-14 cond-mat.quant-gas quant-ph
Understanding the superfluid phase diagram in trapped Fermi gases
捕获的超冷费米气体提供了一个系统，可以通过磁场费什巴赫共振在BCS和BEC制度之间进行调谐。用扫描技术将费米子原子成对投射到分子上，实验证明了$^{40}$ K气体中费米子原子对的凝聚。在本文中，我们检查以前的数据与这种技术，探测在温度-磁场平面的相边界。比较的$^{40}$ K数据的理论计算的相图表明两者之间的良好协议。
2005-12-22 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Atom state evolution and collapse in ultracold gases during light scattering into a cavity
研究了腔体内光晶格中超冷原子的光散射。在这样的系统中，光和原子的运动都应该用完全量子力学的方法来处理。光-物质量子态的幺正演化证明了非平凡的相位依赖性，即原子数的平方。这主要是由于我们模型中假设的光模式的动力学自洽性质。分析了光计数过程中量子态的坍缩。它对应于测量诱导的原子数压缩。我们表明，在最后阶段的状态崩溃，原子数分布的宽度的收缩表现出指数的时间。这比在状态崩溃的初始阶段获得的平方根时间依赖性快得多。由于原子数分布的离散性，出现了指数快压缩。
2011-03-22 cond-mat.quant-gas physics.optics quant-ph
