Spontaneous Vortex Lattices in Quasi 2D Dipolar Spinor Condensates
受近期实验\cite{BA} \cite{BB}的启发，我们研究了具有不同纵横比的准二维铁磁凝聚体。我们发现，在零磁场下，偶极能产生一个局部能量极小值，所有自旋都位于二维平面内，形成一排{\em交替}取向的{\em圆形}自旋织构，对应于不同自旋分量中{ \em恒等}涡度的堆积.在大的磁场中，系统可以进入由椭圆和双曲线Mermin-Ho自旋织构阵列组成的长寿命动力学状态，而真正的平衡是单轴自旋密度波，沿磁场具有单一波矢，波长与长寿命涡旋阵列状态的特征长度相似。
2009-08-11 cond-mat.quant-gas
Long-lived and transient supersolid behaviors in dipolar quantum gases
通过理论和实验相结合，我们证明了$^{166}$ Er和$^{164}$ Dy的偶极量子气体支持一个具有超固体性质的态，其中自发密度调制和全局相位相干共存。这种自相矛盾的状态发生在一个明确定义的参数范围内，将规则的玻色-爱因斯坦凝聚体和绝缘液滴阵列的相位分开，并且一方面植根于旋转模软化，另一方面植根于量子涨落驱动的稳定性。在这里，我们确定的参数制度的三个阶段。在实验中，我们依赖于对气体自由膨胀产生的干涉图案的详细分析，量化其密度调制和全局相位相干性。通过一个缓慢的相互作用调谐，从一个稳定的冷凝物开始，达到的阶段，我们观察到，$^{166}$ Er和$^{164}$ Dy表现出显着的差异，在超固体性质的寿命，由于在两个系统中的不同的原子损失率。事实上，虽然在$^{166}$ Er的超固体行为只能存活几十毫秒，我们观察到相干密度调制超过$150\,$毫秒在$^{164}$ Dy。在此基础上，我们展示了一种替代路径，以达到超固体制度，完全依赖于蒸发冷却开始从热气体。
2019-03-11 cond-mat.other cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Reaching Fermi degeneracy via universal dipolar scattering
本文报道铒原子简并偶极费米气体的产生。我们在一个完全自旋极化的样品中强制蒸发冷却，温度低至费米温度的0.2倍。强磁偶极-偶极相互作用使得即使在零能量极限下，相同费米子之间也能发生弹性碰撞。测得的弹性散射截面与偶极散射理论的预测吻合得很好，偶极散射理论遵循仅取决于偶极矩和原子质量的普适标度律。我们的量子简并方法具有很高的冷却效率，并提供了大的原子密度，它可以扩展到各种偶极系统。
2013-12-18 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
New states of matter with fine-tuned interactions: quantum droplets and dipolar supersolids
量子涨落可以稳定玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC），使其不受平均场坍缩的影响。在量子简并玻色-玻色混合物和偶极玻色-爱因斯坦凝聚体中观察到了凝聚体的稳定性。原子间相互作用的微调可以导致两种新的物质状态的出现：液体状的自约束量子滴和由这些液滴形成的超固体晶体。我们回顾了这些奇异的物质状态的性质，并总结了使用偶极量子气体和玻色-玻色混合物的实验进展。最后，我们概述了未来可能解决的重要未决问题。
2020-09-22 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Tunable Field-Linked $s$-wave Interactions in Dipolar Fermi Mixtures
Institute of Science and Technology Austria (ISTA)（奥地利科学技术研究院）；Vienna Center for Quantum Science and Technology, Atominstitut, TU Wien（维也纳量子科学与技术中心，原子研究所，维也纳工业大学）
研究通过场联共振实现可调s波相互作用，为深入理解偶极费米混合物的量子相变提供了新的方法和途径。
2025-06-29 cond-mat.quant-gas physics.atm-clus
Quasi-two-dimensional soliton in a self-repulsive spin-orbit-coupled dipolar binary condensate
Instituto de Física Teórica, Universidade Estadual Paulista - UNESP（圣保罗州立大学理论物理研究所）
该研究探讨了准二维自旋-轨道耦合双极二元超流体中孤子的形成与特性，揭示了不同耦合强度下孤子结构的变化及双极相互作用的影响。
2026-01-17 cond-mat.quant-gas
Ultracold Bose and Fermi dipolar gases : a quantum Monte Carlo study
本论文的研究对象是量子简并区的偶极系统。一般来说，处理多体系统和评估其性质需要处理薛定谔方程。在本研究中，我们采用不同的蒙特卡罗方法，这是随机技术，允许找到它的数值解。
2020-02-04 cond-mat.quant-gas
Observation of Fermi surface deformation in a dipolar quantum gas
费米面的形变是导致大量奇异量子相的基本现象。了解这些在大量系统中起着关键作用的相，是原子和凝聚态物理的一个重大挑战。本文报道了铒原子简并偶极费米气体中费米面形变的观测结果。这种形变是由强磁偶极-偶极相互作用和泡利不相容原理的相互作用引起的。我们证明了该效应的多体性质及其与费米能的可调谐性。我们的观测结果为进一步研究正常相和超流相的各向异性多体现象提供了基础。
2014-07-17 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Dynamical formation and interaction-induced stabilization of dark condensates of dipolar excitons
在二维偶极激子的暗自旋态中，致密的玻色-爱因斯坦凝聚体的形成是由向长寿命暗态的动力学跃迁驱动的。凝聚体通过强偶极-偶极相互作用稳定，直到密度足够高，形成暗量子液体。在最近的实验中观察到暗凝结的持续性。描述外部驱动耦合暗和亮凝聚体的非平衡动力学的模型再现了激子密度对泵浦功率或温度的阶跃依赖性。这种独特的凝聚动力学表明，在耦合凝聚玻色系统中观察到新的意想不到的集体现象的可能性，其中粒子数不守恒。
2018-05-07 cond-mat.quant-gas
Observation of a dipolar quantum gas with metastable supersolid properties
偶极-偶极和接触相互作用的竞争导致偶极气体中令人兴奋的新物理，最近在偶极凝聚体中观察到的量子液滴和旋子很好地说明了这一点。我们表明，在适当的条件下，旋子不稳定性和量子稳定的组合导致一个新的制度，呈现超固体性质，由于条纹调制和相位相干的共存。在一个相结合的实验和理论分析中，我们确定的参数制度的相干条纹，其几十毫秒的寿命是有限的条纹图案由于三体损失的最终破坏的形成。我们的研究结果为长寿命偶极超固体的发展开辟了有趣的前景。
2019-02-21 cond-mat.quant-gas
Dipolar evaporation of reactive molecules to below the Fermi temperature
分子是物质的基石，它们的控制是研究新量子相的关键，在新量子相中，丰富的自由度可以用来编码信息，强相互作用可以精确调节。然而，分子碰撞中的非弹性损失极大地阻碍了低熵分子系统的工程化。到目前为止，唯一的量子简并分子气体是通过两个高度简并的原子气体的缔合而产生的。在这里，我们使用一个外部电场与光晶格限制，以创建一个二维（2D）的费米气体的自旋极化钾铷（KRb）极性分子，其中弹性，可调偶极相互作用占主导地位的所有非弹性过程。阱中分子之间的直接热化导致有效的偶极蒸发冷却，从而产生相空间密度的快速增加。在量子简并开始时，我们观察到费米统计对分子气体热力学的影响。这些结果表明，在偶极分子气体实现量子简并探索强相互作用的多体相的一般策略。
2020-07-23 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
A dipolar Bose-Bose mixture of Dysprosium isotopes with controllable interspecies interactions
Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft（马克斯·普朗克学会弗里茨·哈伯研究所）；Humboldt Universität zu Berlin（柏林洪堡大学）
实现了162Dy和164Dy的量子简并玻色-玻色混合物，利用宽种间Feshbach共振探索了BEC间的混溶-不混溶转变，为研究多组分超固体等偶极效应提供了平台。
2026-06-23 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Binary Dipolar Condensates of Dysprosium Isotopes with Tunable Spatial Order
Southern University of Science and Technology（南方科技大学）；Guangdong Basic Research Center of Excellence for Quantum Science（广东省量子科学基础研究中心）；State Key Laboratory of Quantum Functional Materials（量子功能材料国家重点实验室）
利用镝同位素162Dy和164Dy的二元玻色-爱因斯坦凝聚体，通过Feshbach共振调控相互作用，实现了从核壳状到并排再到交换核壳状的界面重构，并利用粒子数不平衡连续调谐相分离序。
2026-07-02 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Long-Lived Ultracold Molecules with Electric and Magnetic Dipole Moments
我们从$^{23}$ Na和$^6$ Li的超冷混合物中创建了三重基态的费米偶极$^{23}$ Na和$^6$ Li分子。利用窄费什巴赫共振和双光子STIRAP转移到三重态基态的磁缔合作用，我们制备了自旋极化态的$3\,{\times}\,10^4$基态分子。我们在一个孤立的分子样品中观察到$4.6\,\text{s}$的寿命，接近$p$波的普遍速率极限。三重态的电子自旋共振光谱被用来确定这个以前未观察到的分子状态的超精细结构。
2018-02-12 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Extreme Loss Suppression and Wide Tunability of Dipolar Interactions in an Ultracold Molecular Gas
本研究利用双微波修饰实现超冷基态分子气体两体与三体损失的极端抑制，并在宽范围内连续调节偶极长度，为强偶极量子液体研究奠定基础。
2025-05-13 cond-mat.quant-gas physics.atm-clus physics.atom-ph
Experiments with interacting ultracold polar molecules
Durham University（杜伦大学）
该研究聚焦超冷极性分子实验，回顾二十年进展，重点关注超冷分子碰撞控制、偶极相互作用工程设计及光学晶格中新生量子模拟这三个关键主题，为量子科学实验提供了重要进展。
2026-07-29 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Instability of Rotationally Tuned Dipolar Bose-Einstein Condensates
通过偶极极化的快速旋转，有效地反转偶极-偶极相互作用的符号的可能性，被检查内的谐波捕获偶极玻色-爱因斯坦凝聚体。我们的分析是基于定态的Crachas-Fermi极限，在共转框架，以及直接数值模拟的Crachas-Fermi制度，明确占旋转极化。凝聚体被发现是固有的不稳定，由于集体模式的动力学不稳定性。这最终阻止了鲁棒且长寿命的旋转调谐状态的实现。我们的研究结果对实验性地访问该政权具有重大意义。
2019-02-12 cond-mat.quant-gas quant-ph
Creating quantum many-body scars through topological pumping of a 1D dipolar gas
量子多体伤疤，即相关量子混沌系统的长寿命激发态，是一个具有重要基础和技术意义的研究课题。我们创造了新的疤痕状态，在玻色子一维量子气体的镝稳定的超Tonks Girardeau气体对崩溃和热化与排斥长程偶极相互作用。刚度和能量密度的测量表明，该系统是动态稳定的接触相互作用的强度无关。这使我们能够循环接触相互作用，从弱到强排斥，然后是强吸引，最后是弱吸引。我们表明，这个周期是一个能量空间拓扑泵（由于量子holonomy）。迭代这个循环提供了一种未探索的拓扑抽运方法来创建量子多体伤疤状态的层次结构。
2020-02-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Evaporative cooling of the dipolar radical OH
强迫蒸发冷却的发展使原子物理学发生了革命性的变化：它直接导致了对玻色-爱因斯坦凝聚、量子简并费米气体和凝聚态现象的超冷光晶格模拟的观察。最近，在冷分子气体的生产方面取得了很大进展，其永久电偶极矩有望在这些超冷系统中产生丰富，新颖和可控的相，动力学和化学。然而，虽然在直接冷却和冷缔合技术方面已经取得了许多进展，但由于不利的弹性与非弹性比率以及可用捕获物质中不切实际的缓慢热化速率，蒸发冷却尚未实现。我们现在报告的观察微波强制蒸发冷却的羟基（OH）分子加载从斯塔克减速光束到一个非常高的梯度磁四极阱。我们证明冷却至少一个数量级的温度和三个订单的相空间密度，仅限于我们的光谱测温技术的低温灵敏度。有了蒸发冷却和足够大的初始粒子数，更冷的温度是可能的，甚至这种偶极自由基的量子简并气体--或者任何它可以同情地冷却的东西--现在可能已经触手可及。
2012-09-27 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Bound-state-free Förster resonant shielding of strongly dipolar ultracold molecules
Department of Physics, Harvard University（哈佛大学物理系）
通过结合直流和微波电场，实现强偶极子超冷分子的无束缚态共振屏蔽，有效抑制碰撞损失，为实现长寿命分子简并气体提供新途径。
2026-01-29 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Anisotropic acoustics in dipolar Fermi gases
我们考虑平面波模式的超冷，但不是量子简并，偶极费米气体的流体动力学限制。纵波在声速和它们的阻尼方面呈现各向异性，并且在它们的流速方面经历小的波动效应。两种不同类型的剪切波出现，一个“熟悉”的，另一个是伴随着非平凡的密度和温度调制。我们提出这些剪切模式作为一种实验手段来测量粘度系数，包括它们的各向异性。
2022-12-24 cond-mat.quant-gas physics.flu-dyn
Nonequilibrium dynamics of an ultracold dipolar gas
我们研究了由偶极粒子组成的超冷但非量子简并气体的弛豫和阻尼动力学。这些模拟是使用直接模拟蒙特卡罗方法，并采用高度各向异性的微分截面的偶极子在维格纳阈值制度。我们发现，无论是跨维松弛和阻尼呼吸模式发生的速率是强烈依赖于相对于陷阱轴的偶极矩的取向。弛豫模拟与最近的实验结果在铒非常一致。结果直接我们的兴趣对一个较少探索的制度，在偶极气体中的相互作用主要是碰撞过程，而不是平均场相互作用。
2015-02-03 cond-mat.quant-gas
Quantum quasicrystals of spin-orbit coupled dipolar bosons
我们研究准二维偶极玻色气体中的玻色子经历一个Rashba自旋轨道耦合。我们发现，由于自旋轨道耦合的简并色散最小值，结合长程偶极相互作用，可以稳定一些量子晶体和准晶基态。将玻色子与费米子物质耦合可以进一步稳定这些相。我们估计在现实的偶极凝聚体中应该可以检测到结晶相和准晶相，例如，镝，并讨论它们的对称性和激发。
2013-09-25 cond-mat.quant-gas quant-ph
A Fermi Degenerate Gas of Polar Molecules
长期以来，人们一直期望分子的量子简并气体将打开对分子和量子科学中广泛现象的访问。然而，正是超冷分子的复杂性使得简并性在过去十年中成为一个突出的实验挑战。我们现在报告的生产费米简并气体的超冷极性分子的钾-铷（KRb）。通过在铷玻色-爱因斯坦凝聚体和钾费米气体的深度简并混合物中的相干绝热关联，我们产生温度低于费米温度0.3倍的分子。我们探索这种反应性气体的性质，并演示如何简并抑制化学反应，使长寿命的退化气体的极性分子成为现实。
2018-07-31 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Linear Response of a Periodically Driven Thermal Dipolar Gas
研究了柱对称简谐势阱中$^{164}$ Dy原子的超冷非简并偶极气体的非平衡动力学。要做到这一点，我们调查的正常模式和线性响应的气体驱动时，通过周期性调制的陷阱轴向频率。我们发现，由于原子的微分截面的各向异性，气体的共振响应强烈地依赖于偶极排列轴。我们采用的平均值的方法，以及数值蒙特卡罗方法进行分析。一个惊人的结果是，某些正常模式，称为“熔化模式”，在各向异性的平衡配置，放松平衡没有振荡。
2020-06-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Symmetry and Self-Bound Droplets in Dipolar Molecular Gases
Dodd-Walls Centre for Photonic and Quantum Technologies（光子与量子技术多德沃尔斯中心）；Department of Physics, University of Otago（奥塔哥大学物理系）
通过椭圆偏振微波场调控偶极相互作用的各向异性，揭示了偶极相互作用的对称性结构，并利用超越平均场量子涨落和变分理论，绘制了自束缚液滴的相图并表征其性质。
2026-05-28 cond-mat.quant-gas
Second-scale rotational coherence and dipolar interactions in a gas of ultracold polar molecules
本文提出 RbCs 分子的转动魔幻光阱，将转动态相干时间提升至秒级，并证明偶极相互作用成为相干损失主因，为分子量子计算与模拟解锁转动自由度。
2023-08-11 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Relaxation in dipolar spin ladders: from pair production to false-vacuum decay
研究偶极自旋梯中相反取向初态的自旋弛豫，揭示腿内与腿间相互作用导致的遍历、亚稳和部分弛豫三种动力学区域。
2024-09-08 cond-mat.quant-gas
Realization of a Strongly Interacting Fermi Gas of Dipolar Atoms
我们利用铒原子实现了一种具有可调相互作用的双组分偶极费米气体。采用晶格保护技术，我们选择性地制备两个最低自旋态的深度简并混合物，并在光偶极阱中进行高分辨率的Feshbach光谱。我们确定了一个比较广泛的费什巴赫共振和地图的自旋间散射长度在其附近。费米混合物显示出显着的碰撞稳定性，在强相互作用的制度，提供了第一步的超流配对的研究，交叉从库珀对绑定分子，在偶极-偶极相互作用的存在。
2018-09-10 cond-mat.quant-gas
Stability of a trapped dipolar quantum gas
本文计算了具有偶极-偶极相互作用的束缚正常费米或玻色气体的稳定性图。利用Hartree-Fock理论研究了陷阱几何形状和温度对稳定性的影响。我们发现，交换明显降低稳定性，并且，对于玻色子，先前预测的扁形捕获几何中的双不稳定性特征仍然由Hartree-Fock理论预测。我们的研究结果与目前的实验与极性分子，并将在发展战略，以获得极性分子玻色-爱因斯坦凝聚体或简并费米气体有用。
2015-01-13 cond-mat.quant-gas
Stability of quantum degenerate Fermi gases of tilted polar molecules
最近的实验实现的量子简并气体的$^{40}$ K $^{87}$ Rb分子开辟了前景，探索强偶极费米气体和多体现象中出现的制度。在这里，我们推导出一个平均场变分方法的基础上的维格纳函数的基态性质的描述这样的系统。我们证明了偶极费米子在一般简谐势阱中的稳定性是普适的，因为它只依赖于势阱的纵横比和偶极的取向。计算了电偶极子沿择优方向取向的极化分子的种独立稳定性图和费米面的形变。与原子磁性物种相比，分子电系统的稳定性强烈依赖于其几何形状，FS形变显著增加。
2019-07-26 cond-mat.quant-gas quant-ph
Tuning of dipolar interactions and evaporative cooling in a three-dimensional molecular quantum gas
超冷极性分子具有长程、各向异性和可调的偶极相互作用，为探测现有冷气平台无法实现的量子现象提供了机会。然而，实验进展一直受到两体损失超过弹性相互作用的主导地位，这阻碍了有效的蒸发冷却。尽管最近的工作已经证明了通过将分子限制在二维几何形状来控制相互作用，但是缺乏用于在三维（3D）稳定系统中调节分子相互作用的一般方法。在这里，我们展示了可调弹性偶极相互作用的超冷40 K87 Rb分子在3D的散装气体，促进由电场诱导的屏蔽共振，抑制反应性损失的一个因素的三十。弹性碰撞与非弹性碰撞的比率的这种改进使得能够直接热化。热化率取决于碰撞轴和偶极取向之间的角度，偶极取向由外部电场控制，是各向异性偶极相互作用的直接表现。我们在三维空间中实现了由偶极相互作用介导的蒸发冷却。这项工作展示了对具有可调长程相互作用的长寿命体量子气体系统的完全控制，为集体量子多体物理学的研究铺平了道路。
2021-09-17 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Ultracold Dipolar Gas of Fermionic $^{23}$Na$^{40}$K Molecules in their Absolute Ground State
我们报告创建一个超冷偶极气体的费米子$^{23}$ Na $^{40}$ K分子在其绝对振转和超精细基态。从弱结合Feshbach分子，我们证明了超精细分辨双光子转移到单重态${\rm X}^1Σ^+ |v{=}0,J{=}0\rangle$基态，相干桥接的结合能差为0.65 eV通过受激快速绝热通道。自旋极化，近量子简并分子气体显示寿命超过2.5秒，突出了NaK对两体化学反应的稳定性。施加均匀电场以诱导高达0.8德拜的偶极矩。随着这些进展，对$^{23}$ Na $^{40}$ K分子的强偶极费米气体的多体物理探索已进入实验阶段。
2015-05-03 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Dipolar collisions of polar molecules in the quantum regime
超冷极性分子提供了探索量子气体的可能性，这些气体具有强的、长程的和空间各向异性的粒子间相互作用。这与超冷原子的稀释气体形成鲜明对比，超冷原子具有各向同性和极短距离或“接触”相互作用。极性分子的大电偶极矩可以通过外加电场来调节，这为超冷化学反应的控制、量子信息处理和新型量子多体系统的实现提供了独特的机会。尽管有大量的实验努力旨在观察偶极子对超冷分子的影响，但直到最近才达到足够高的密度。在这里，我们报告的观察偶极碰撞在超冷分子气体准备接近量子简并。对于一个适当的值的应用电场，我们观察到一个戏剧性的增加，由于超冷化学反应的费米KRb分子的损失率。我们发现，损失率有一个陡峭的幂律依赖于诱导的电偶极矩，我们表明，这种依赖性可以理解与一个相对简单的模型的基础上量子阈值定律的费米极性分子的散射。我们直接观察偶极相互作用的空间各向异性表现在偶极气体的热力学测量。这些结果表明，长程偶极相互作用可以用于电场控制化学反应速率在超冷极性分子气体。在所施加的电场中的大的损失率表明，创建超冷极性分子的长寿命系综可能需要限制在二维阱几何形状中以抑制吸引偶极相互作用的影响。
2010-01-16 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.gen-ph
Vortices and vortex lattices in quantum ferrofluids
由具有相当大的磁偶极矩的原子组成的量子简并玻色气体的实验实现创造了一种新型流体，称为量子铁磁流体，它结合了超流性和铁磁流体的非凡特性。超流体的一个标志是它们被限制在量子化循环的漩涡中旋转。在量子磁流体中，长程偶极相互作用通过诱导磁致伸缩和不稳定性增加了新的成分，并且也影响了涡旋和涡旋晶格的结构特性。在这里，我们给一个审查的理论，涡在偶极玻色-爱因斯坦凝聚体，探索的相互作用的磁性与涡度和对比，这与既定的行为在非偶极凝聚。我们涵盖了单涡解，包括结构，能量和稳定性，涡对，包括相互作用和动力学，以及涡格。我们的讨论是建立在平均场论提供的偶极Gross-Pitaevskii方程，从分析处理的基础上的Fermi（流体动力学）和变分方法，以充分的数值模拟。在偶极凝聚体中产生涡旋的途径进行了讨论，特别注意旋转凝聚体，其中表面不稳定性驱动涡旋的成核，并导致出现丰富多样的涡旋晶格结构。我们还提出了一个展望，包括潜在的扩展到简并费米气体，量子霍尔物理，环形系统和Berezinskiii-Kosterlitz-无环过渡。
2016-11-13 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.flu-dyn
A chromium dipolar Fermi sea
本文报道了用玻色子S=3，m_S=-3的52 Cr原子，通过共振冷却产生极化态为F=9/2，m_F=-9/2的53 Cr原子简并费米气体。我们在光偶极阱中装载了3.10^4个53 Cr原子和10^6个52 Cr原子。尽管最初的费米原子数量很少，但我们最终达到了T=0.6 T_f（费米温度），其中53 Cr原子达到了10^3个。这种令人惊讶的有效蒸发源于同位素间散射长度|a_{BF}| =（85+/- 10）a_{Bohr}，其小到足以减少费米子同位素的蒸发损失，但大到足以确保热化。
2014-11-14 cond-mat.quant-gas
Supersolidity of dipolar Bose-Einstein condensates induced by coupling to fermions
该研究提出耦合费米子可使准一维偶极玻色凝聚体经历液滴、roton 失稳、超固体到孤立液滴晶体的转变，并通过耦合 Gross–Pitaevskii 与 Hartree–Fock 方程揭示其 Goldstone 和 Higgs 激发模式。
2024-09-30 cond-mat.quant-gas
Ultracold Dipolar Gases in Optical Lattices
本教程是一个理论工作，我们在其中研究超冷偶极玻色子气体的物理在光晶格。这种气体由玻色子原子或分子组成，它们通过偶极力相互作用，并且被冷却到量子简并温度以下，通常在nK范围内。当这种简并量子气体被加载到由激光的驻波产生的光晶格中时，会发生新的物理现象。这些系统实现扩展的哈伯德型模型，并可以被带到一个强相关的政权。这些气体的物理性质，占主导地位的远程，各向异性偶极-偶极相互作用，使用平均场近似，和精确的量子蒙特卡罗技术（蠕虫算法）进行了讨论。
2011-03-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Competing many-body instabilities in two-dimensional dipolar Fermi gases
对磁性原子和偶极分子的量子简并费米气体的实验开始探索它们的对称性破缺相，这种对称性破缺相主要由长程各向异性偶极-偶极相互作用决定。对于二维无自旋偶极费米气体，理论上已经提出了几种候选相，包括p波超流、条纹密度波和超固体。然而，不同的近似预测的相边界相差很大，一个明确的相图仍然缺乏。在这里，我们提出了一个理论，平等对待所有竞争的多体不稳定性的粒子粒子和粒子的空穴通道。我们通过数值求解泛函重整化群流方程得到了低温相图，发现在小偶极倾角和强相互作用下存在非平凡的密度波相，但没有发现超固相的证据。我们还估计了有序相的临界温度。
2016-10-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Non-equilibrium quantum magnetism in a dipolar lattice gas
光晶格中超冷气体的量子磁学研究有望为理解凝聚态物理中的基本问题开辟迷人的前景。在这里，我们报告的第一个实现量子磁性使用一个简并的偶极气体在光晶格。与它们的非偶极对应物相比，偶极晶格气体允许位间自旋-自旋相互作用而不依赖于超交换能，这对自旋晶格模型的研究构成了很大的优势。在本文中，我们表明，铬气体在一个三维晶格实现了一个晶格模型类似著名的t-J模型，其特征在于由非平衡旋量动力学产生的站点间海森堡的自旋-自旋相互作用提供的非本地偶极-偶极相互作用。此外，由于它的大自旋，铬晶格气体构成了一个很好的环境，为高自旋系统的量子磁性的研究，如所示的复杂的自旋动力学观察到的双占据网站。
2013-06-14 cond-mat.quant-gas
Low energy quantum regimes of 1D dipolar Hubbard model with correlated hopping
本文应用玻色化技术导出了一维晶格中平衡单位密度双组分偶极费米气体的相图。所考虑的相互作用过程是通常的接触和偶极的长程密度-密度类型，以及特殊的相关跳跃项，可以动态生成。严格的界限的过渡线得到弱耦合制度。除了标准的玻色子化描述，我们推导出低能量的相图时发生的相互作用的一部分体现在非微扰的单组分哈密顿量。在这种情况下，Luttinger液体制度被证明是变得不稳定，相对于开放的进一步的间隙相，其中绝缘键有序波和Haldinger相，后者与退化的边缘模式。
2017-03-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Destabilization effect of exchange dipole-dipole interaction on the spectrum of electric dipolar ultracold Fermi gas
讨论了电偶极自旋为1/2的超冷费米子的自洽场方法。发现了电偶极相互作用中交换部分的贡献，从而得到了一个超越自洽场近似的偶极费米子模型。结果表明，电偶极费米子的交换相互作用依赖于系统的自旋极化。例如，对于自旋非极化系统，即所有低层量子态被两个自旋相反的粒子占据，电偶极交换相互作用等于零。当简并费米子的自旋极化率与自旋极化率相反时，每个量子态中有一个粒子，交换作用有极大值，这与偶极-偶极相互作用的自洽场部分相当。电偶极-偶极相互作用的自洽部分对集体激发谱有正的贡献，而电偶极-偶极相互作用的交换部分导致谱中的负项.在平衡极化和波传播方向之间的角度接近$π/2$时，频谱的全偶极部分变为负的。在几德贝量级的费米子的电偶极矩处，偶极部分大到足以超过费米压力，这表明存在不稳定性。
2014-12-12 cond-mat.quant-gas
Two-body problem of impurity atoms in dipolar Fermi gas
本文研究了偶极费米气体中杂质原子的两体问题，推导了由背景气体密度涨落介导的各向异性RKKY型诱导相互作用势，并求解了杂质原子的束缚态与散射性质对气体参数的依赖关系。
2024-04-23 cond-mat.quant-gas nucl-th
Creating a Quantum Degenerate Gas of Stable Molecules via Weak Photoassociation
量子简并分子代表了基础研究和实际应用的新范式。将已经量子简并的原子结合成分子，为解决将分子冷却到超冷温度的困难提供了一条至关重要的捷径。虽然缔合可以用激光或磁场诱导，但光缔合需要不切实际的激光强度来克服原子对和分子波函数之间的差的重叠，并且实验目前仅限于磁缔合。在这里，我们模拟现实生产的量子简并气体的稳定分子通过双光子光缔合玻色凝聚原子。激光频率的绝热变化将初始原子凝聚几乎完全转化为稳定的分子凝聚，即使对于低强度激光。偶极LiNa的结果提供了碱金属原子所需的光缔合激光强度的上限约为30 W/cm ^2，表明了超越磁缔合的量子简并分子的可行途径。
2010-08-10 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Dipolar Fermi gases in anisotropic traps
量子简并费米气体通过各向异性和长程偶极-偶极相互作用的研究是冷原子研究中一个令人兴奋和快速发展的分支。最近的实验进展捕获，冷却和控制极性分子与大电偶极矩，因此，激励了许多理论上的努力。在最近的一封信中，我们简要地讨论了应用变分含时Hartree-Fock方法，从理论上研究了柱对称谐波陷阱中这样一个系统的静态和动态性质。我们集中在流体动力学制度，碰撞确保局部平衡。在这里，我们提出了一个详细的理论，扩展到包括一般情况下的谐波陷阱的几何形状没有任何对称性。在推导出气体的运动方程后，我们探索了它们的静态解，以研究诸如实空间和动量空间中的纵横比以及稳定性图等关键特性。我们发现，尽管缺乏对称性的陷阱，动量分布保持圆柱对称。运动方程，然后用来研究低洼的流体动力学激励，其中，除了四极和双极模式，也径向四极模式进行了研究。此外，我们研究了飞行时间动力学，因为它是量子气体的重要诊断工具。我们发现实空间的纵横比在膨胀过程中是颠倒的，而在动量空间中的纵横比是渐近一致的。此外，偶极-偶极相互作用的各向异性特征进行了详细讨论。这些结果可能是特别有用的强偶极异质极性分子深入量子简并制度的未来调查。
2011-09-08 cond-mat.quant-gas
Fractional topological states of dipolar fermions in one-dimensional optical superlattices
研究了一维双色光晶格中囚禁的偶极费米子的性质，证明了在强偶极-偶极相互作用下分数拓扑态的存在。我们发现了一维超晶格中的分数拓扑态和分数量子霍尔态之间的一些有趣的联系：（i）填充因子ν=1/p时的一维分数拓扑态具有p重简并性，（ii）准空穴激发满足与分数量子Hall态相同的计数规则，p重简并态的总Chern数是一个非零整数。我们系统中晶体有序的存在也与环面上分数量子霍尔态的薄环极限一致。在冷原子系统中的实验实现为一维超晶格系统中分数拓扑相的研究提供了一个新的平台。
2013-05-27 cond-mat.quant-gas
Long-lived multilevel coherences and spin-1 dynamics encoded in the rotational states of ultracold molecules
本文利用魔数波长光镊实现超冷分子多个转动态间的长寿命相干，展示三态秒级相干、多参数估计与自旋-1动力学，并预测可扩展至十态。
2025-05-27 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Observation of Bose-Einstein Condensation of Dipolar Molecules
本研究通过增强碰撞屏蔽抑制损耗，成功将钠-铯分子蒸发冷却实现偶极分子玻色-爱因斯坦凝聚，证实了其量子简并特征与稳定性，为探索新型偶极量子物质相开辟了道路。
2023-12-18 cond-mat.quant-gas physics.atm-clus physics.atom-ph
Long-lived fermionic Feshbach molecules with tunable $p$-wave interactions
针对超冷费米子Feshbach分子寿命短的问题，研究表征了$^{23}\text{Na}^{40}\text{K}$分子的$p$波碰撞特性，通过提高结合能将寿命提升至秒级，确定了弹性碰撞主导的热平衡区域，为分子碰撞计算提供基准并助力简并费米气体制备。
2022-02-14 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Equilibrium Phases of Tilted Dipolar Lattice Bosons
在光晶格中制备近简并量子偶极气体的最新进展为探索具有各向异性和长程偶极相互作用的量子系统的平衡物理打开了大门。本文研究了二维光晶格中硬核偶极玻色子系统在半填充状态下的零温和有限温相图。偶极相互平行排列，并通过外部电场倾斜出光晶格平面。在零温度下，只要偶极相互作用的强度低于临界值$V_c(θ)$，系统在所有倾角$θ$下都是超流体。在保持$θ$固定的同时增加相互作用强度时，超流相不稳定，取决于倾斜角，有利于棋盘或条纹固体。我们探索的两个固相之间的相变的性质，并找到证据的微乳液相，以下斯皮瓦克-Kivelson的情况下，分离这两个固相。此外，我们研究了这些量子相位对热波动的稳定性，发现条纹固体是最稳健的，使其成为实验观察的最佳候选者。
2015-08-13 cond-mat.quant-gas quant-ph
Spontaneous demagnetization of a dipolar spinor Bose gas at ultra-low magnetic field
具有内部自由度的量子简并玻色气体，称为旋量凝聚体，是研究磁性和超流性之间相互作用的天然候选者。在迄今为止所研究的碱金属原子的旋量凝聚体中，旋量性质是由接触相互作用决定的，而由于小的磁偶极-偶极相互作用，磁化被动态冻结。在这里，我们研究了S=3 $^{52}$ Cr原子的旋量性质，其中相对较强的偶极-偶极相互作用允许磁化强度的变化。当磁场被淬灭到一个极低的值时，我们观察到铁磁相和非极化相之间的相变，低于该值时，相互作用压倒了线性塞曼效应。BEC磁化由于设置动力学的磁偶极-偶极相互作用而改变。我们的工作开辟了利用超冷原子进行自由磁化量子磁性的实验研究。
2011-03-24 cond-mat.quant-gas
Observation of Self-Bound Droplets of Ultracold Dipolar Molecules
该研究利用微波缀饰调控钠-铯分子BEC的偶极相互作用，在平衡与非平衡条件下观测到高密度自束缚液滴及1D到2D阵列转变。
2025-09-29 cond-mat.quant-gas physics.atm-clus physics.atom-ph
Quantum degenerate Bose-Fermi mixture of chemically different atomic species with widely tunable interactions
我们已经创建了一个量子简并玻色费米混合23 Na和40 K的广泛可调的相互作用，通过广泛的种间费什巴赫共振。23 Na和40 K之间的20个费什巴赫共振被确定。在玻色凝聚体的存在下，23 Na和40 K之间的大的负三重态背景散射长度导致费米子密度的急剧增强。如通过渐近束缚态模型（ABM）解释的，这种强背景散射导致在低磁场下观察到的一系列宽费什巴赫共振。我们的工作开辟了前景，创造化学稳定，费米基态分子23 Na-40 K的强，长程偶极相互作用将设置占主导地位的能量尺度。
2012-06-03 cond-mat.quant-gas
Dynamical generation of spin squeezing in ultra-cold dipolar molecules
本文研究了量子简并区中的二维费米偶极分子气体。我们考虑两个旋转状态，编码自旋1/2自由度。我们推导出一个长程相互作用的XXZ模型，描述了运动自由度被冻结的情况下分子的多体自旋动力学。由于谐振子模式的空间扩展性质，自旋模型中的相互作用非常长，系统的行为接近集体极限，导致即使在有限的温度和存在退相和化学反应的情况下，也会产生稳健的动力学和自旋压缩形式的纠缠。我们演示了如何利用内部状态结构来实现时间反转和增强的双传感协议。
2022-02-13 cond-mat.quant-gas quant-ph
