Josephson effect in fermionic superfluids across the BEC-BCS crossover
本文报道了两种强相互作用的费米子超流体通过薄的隧道势垒耦合时的约瑟夫森效应。我们证明了相对布居数和相位是正则共轭的动力学变量,在从分子玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)到Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)超流体的整个交叉过程中,它们都是相干振荡的。我们测量的等离子体频率,我们提取的约瑟夫森耦合能量,都表现出一个非单调的行为,最大值附近的交叉制度。我们还观察到从相干到耗散动力学的过渡,我们直接归因于通过超流体的旋涡的传播。我们的研究结果突出了共振超流体的鲁棒性,打开了大门,在强关联和波动的存在下的超流体费米系统的动力学研究。
2015-08-04 cond-mat.quant-gas
Josephson relation for disordered superfluids
约瑟夫森求和规则通过单粒子格林函数的红外留数将超流密度与凝聚体的序参量联系起来。我们建立了一个有效的约瑟夫森关系的无序凝聚有效的系综平均。这种关系的优点是明确地显示了超流性如何与相干密度联系在一起,即,零动量粒子的密度对于弱无序,与微扰理论达成了详细的协议。
2015-02-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas
Josephson oscillations and self-trapping of superfluid fermions in a double-well potential
本文研究了双势阱中双组分费米超流体的行为。我们数值求解时间相关的Bogoliubov-de Gennes方程,并描述了不同势垒和初始条件下的约瑟夫森振荡和自陷机制。在弱连接极限下,结果符合双模模型,其中两个阱之间的相对布居数和相位差服从耦合非线性约瑟夫森方程。一个更复杂的动力学预测大振幅振荡和大隧穿。
2014-01-09 cond-mat.quant-gas
Nonequilibrium phase transition of dissipative fermionic superfluids: Case study of multi-terminal Josephson junctions
Institute of Science Tokyo(东京科学大学);Osaka Metropolitan University(大阪公立大学)
研究非平衡动力学中三超流体通过约瑟夫森结连接的相变,发现耗散BCS理论下超流序参量相位旋转导致三种直流约瑟夫森电流。弱隧道幅时出现两步非平衡动态相变,强隧道幅时所有电流消失。
2026-08-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Josephson vortices in a long Josephson junction formed by phase twist in a polariton superfluid
光的量子流体是一种新兴的平台,用于高能效信号处理,超灵敏干涉测量和高温下的量子模拟器。在这里,我们演示了在一个大的极化激元凝聚诱导的拓扑激发的光学控制,实现了玻色子模拟的长约瑟夫森结和报告的第一次观察玻色子约瑟夫森涡旋。当在凝聚体的边界处施加相位差时,两个扩展区域通过相位的急剧$π$滑移和密度的孤子耗尽而分离,形成具有抑制的序参量的绝缘势垒。超流的行为,这是一个平滑的相位梯度,而不是尖锐的相位跳变,在较高的极化激元密度恢复,它是介导的约瑟夫森涡旋的成核内的障碍。我们的结果有助于理解宏观量子系统中元激发的耗散和稳定性。
2018-12-05 cond-mat.quant-gas
The Josephson relation for the superfluid density and the connection to the Goldstone theorem in dilute Bose atomic gasses
我们推导出的约瑟夫森关系的稀释玻色气体的框架内的一个非线性场重申的理论的正常和非线性密度凝聚。该理论的平均场相图具有两个临界温度T_c和$T^*,分别与系统中存在的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)和超流态有关。在这种情况下,约瑟夫森关系表明,超流密度与第二个序参量,即密度凝聚体的平方有关。这与没有反常凝聚的玻色气体理论中的相应结果相反,玻色气体理论预言超流密度与BEC凝聚密度成正比。我们的研究结果与预测一致,即在T_c和T^* 之间的温度范围内,在没有BEC凝聚的情况下,系统的一部分处于超流状态。这种情况类似于稀释费米气体的情况,其中超流密度与间隙参数的平方成比例。约瑟夫森关系依赖于零能量和动量激发的存在,显示了超流性和戈德斯通定理之间的密切关系。
2011-12-09 cond-mat.quant-gas
Tunable critical supercurrent and spin-asymmetric Josephson effect in superlattices
将约瑟夫森效应与磁性或一般的自旋依赖性结合起来,创造了新的物理现象。自旋非对称约瑟夫森效应是一种被预言的现象,其中在约瑟夫森结上施加自旋相关的电势,诱导自旋极化的约瑟夫森电流。在这里,我们提出了一种方法来观察自旋非对称约瑟夫森效应与自旋相关的超晶格,可实现的,例如,在超冷原子气体中。我们表明,观察这种效果是可行的,通过数值研究的量子动力学系统在一维。此外,我们还证明了铁磁约瑟夫森结中临界超电流的增强或可调谐性[F. S. Bergeret,A. F. Volkov和K. B. Efetov,Phys. Rev. Lett. 86,3140(2001)]可以通过自旋非对称约瑟夫森效应来解释。
2014-02-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Connecting dissipation and phase slips in a Josephson junction between fermionic superfluids
研究了弱耦合超流费米气体间原子约瑟夫森结中耗散的出现。我们发现,涡引起的相位滑移是整个BEC-BCS交叉耗散的主要微观来源。我们探索不同的动力学制度,通过调整两个超流水库之间的偏置化学势。对于小的激发,我们观察到耗散和相位相干共存,与一个电阻电流,其次是定义良好的约瑟夫森振荡。我们链接的结输运性质的相位滑移机制,发现涡旋成核是主要负责所观察到的电导和临界电流的趋势。对于大的激发,我们观察到的两个超流体之间的相干性不可逆的损失,和运输不能只描述在一个不相关的相位滑移图片。我们的发现为研究强关联费米系统中耗散和超流输运之间的相互作用以及非平衡量子系统中的一般概念开辟了新的方向。
2017-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Crossover between snake instability and Josephson instability of dark solitons in superfluid Fermi gases
超流玻色气体中的暗孤子通过蛇不稳定机制衰减,除非它们被强限制。最近在超流费米气体中的实验也解释了通过这种机制的孤子衰变。然而,我们使用有效场数值模拟和微扰分析表明,在BEC和BCS制度的孤子衰减之间存在质的差异。在相互作用区域的BEC侧,序参量的振幅起伏引起了特征蛇形变形,而在BCS侧,相位起伏通过形成局部约瑟夫森电流破坏了孤子核.后一种机制与蛇形不稳定性在性质上是不同的,这种差异应该是实验检测。
2019-01-30 cond-mat.quant-gas
Critical Josephson current in BCS-BEC crossover superfluids
我们开发了一个微观模型来描述超冷费米子原子的两个超流库之间的约瑟夫森动力学,该模型考虑了临界电流对从BCS到BEC的交叉的势垒高度和相互作用强度的依赖性。根据以前的研究[F。Meier & W. Zwerger,Phys. Rev. A,64 033610(2001)]的弱相互作用玻色子,我们得到了任意耦合下均匀和囚禁系统在零温度下的Josephson临界电流的解析结果。临界电流表现出最大值附近的么正性极限,这是由于之间的竞争不断增加的冷凝物馏分和减少的化学势从BCS的BEC极限的演变。我们的结果同意定量与数值模拟和最近的实验数据。
2019-12-03 cond-mat.quant-gas
Two-band superfluidity and intrinsic Josephson effect in alkaline-earth Fermi gases across an orbital Feshbach resonance
我们首先证明了控制碱土Yb-173费米气体通过最近实现的轨道费什巴赫共振的物理性质的多体哈密顿量与具有接触相互作用的双带s波超导体的多体哈密顿量完全相似:即,即使自由粒子带之间具有可调的能量偏移,并且通过约瑟夫森型吸引带间对散射耦合,带内相互作用也具有完全相同的强度。然后,我们在BCS平均场近似中引入了两个带内序参量,并研究了它们的同相和异相之间的竞争(即,所谓的π相)溶液在零温度下的整个BCS-BEC演化中。
2016-07-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Rotation Sensing via Josephson-frequency Splitting in a Toroidal Superfluid
Istituto Nazionale di Ottica, Consiglio Nazionale delle Ricerche (INO-CNR)(意大利国家光学研究所,意大利国家研究委员会);European Laboratory for Nonlinear Spectroscopy (LENS)(欧洲非线性光谱学实验室)
研究通过环形超流体中约瑟夫森频率分裂实现旋转传感,解析得出耦合振荡正常模式谱,经模拟验证,揭示双频拍频,其提供旋转信号,估计不确定性标度为ΔΩ ∼ n^(-3/2),表明多结环形超流体是可扩展的旋转传感器。
2026-07-10 cond-mat.quant-gas
Acceleration-driven dynamics of Josephson vortices in coplanar superfluid rings
本文理论上研究了共面双环原子玻色-爱因斯坦凝聚体中由耦合持续电流引起的约瑟夫森涡旋动力学,发现施加线性加速度可产生非零净隧穿电流及不对称涡旋位移,展现了在量子传感中的应用潜力。
2024-11-14 cond-mat.quant-gas
The Atomic Superfluid Quantum Interference Device with tunable Josephson Junctions
本文理论研究了可调约瑟夫森结的原子超流体量子干涉装置(ASQUID),建立解析理论发现临界布居偏置和临界时间两个旋转传感物理量,指出对称结更优并探讨初始相位差影响。
2024-11-26 cond-mat.quant-gas
Dynamical phase diagram of a one dimensional Bose gas in a box with a tunable weak-link: from Bose-Josephson oscillations to shock waves
我们研究了一维玻色子在势阱中的动力学,在势阱中存在一个可调谐的弱连接,从而实现了一维玻色约瑟夫森结。通过改变初始种群不平衡和势垒高度,我们证明了不同的动力学制度。特别是,我们表明,在大障碍的双模模型捕捉准确的动态,而低障碍的动态涉及色散冲击波和孤子。我们研究了淬火协议,可以很容易地在实验中实现,并表明,自陷共振可以发生。这种现象可以在双模模型中定性地理解。
2021-07-30 cond-mat.quant-gas
Solitonic excitations in collisions of superfluid nuclei: a qualitatively new phenomenon distinct from the Josephson effect
最近,我们报道了一种新的作用,在低能重离子反应中的能量以上的库仑势垒,这可能有一个可检测的影响反应的结果,如动能的碎片和融合截面[arXiv:1611.10261,arXiv:1702.00069]。这种现象模仿了超冷原子气体的实验研究,其中两个具有不同相位的配对场的费米子超流体云被迫合并,诱导配对场的各种激发模式。虽然它起源于配对场的相位差,但其背后的物理学与所谓的约瑟夫森效应明显不同。在这篇简短的文章中,我们将简要地概述我们最近的论文中讨论的结果,并解释与超冷原子气体场的关系。
2017-05-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con nucl-ex
Coherent and dissipative transport in a Josephson junction between fermionic superfluids of $^6$Li atoms
量子系统的平衡提供了理解现代物理学中有趣和具有挑战性的问题的可能性。研究输运性质不仅对揭示量子物质的基本性质有价值,而且对于开发内在地利用量子力学效应的新量子器件也是一个很好的工具。在这篇文章中,我们提出了我们的实验研究量子输运使用超冷费米气体的$^6$锂原子。我们用薄的光学势垒将费米子超流体一分为二,实现了类似于约瑟夫森结的结构。我们观察到相干动力学的人口和两个水库之间的相对相位。对于临界参数,超流体动力学表现出相干流和阻力流由于相位滑移事件表现为旋涡传播到散装。我们还发现了一个政权的强耗散的交界处的操作是不可逆转的涡流增殖的影响。我们的研究为研究强关联费米子系统中的耗散和超流输运开辟了新的方向。
2018-12-21 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Superfluid transition temperature of spin-orbit and Rabi coupled fermions with tunable interactions
在三维空间中,我们得到了等Rashba-Dresselhaus自旋轨道和Rabi耦合费米超流体从Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)到玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的转变温度.自旋-轨道耦合提高了BEC极限下的临界温度,并且可以将Rabi耦合存在下的一级相变转换为二级,作为固定相互作用的Rabi耦合的函数。我们推导了超流序参量的六次幂的Ginzburg-Landau方程,用来描述一阶和二阶跃迁随自旋轨道和Rabi耦合的变化。
2017-09-20 cond-mat.quant-gas
Dark Soliton Formation as a Dark-State Phase Transition in a Dissipative Superfluid Josephson Junction Chain
本研究在含单个损耗位点的玻色-哈伯德链中识别并表征了离散暗孤子与均匀超流体间的一级暗态相变,通过模拟与分析揭示其机制可定量解释实验相边界,解决了先前建模差异,揭示了驱动、耗散和量子相干的相互作用。
2025-11-16 cond-mat.quant-gas
Theoretical description of atomtronic Josephson junctions in an optical lattice
本文从理论上研究了光学晶格中环形陷阱内玻色超流体的原子电子学约瑟夫森结,采用有限温度强耦合展开计算其性质,并探讨了莫特区域带来的丰富行为。
2025-02-19 cond-mat.quant-gas
Geometric phase driven Josephson junction: Possible experimental scheme for the search of spin superfluidity
本文提出利用旋转磁场在弱耦合自旋-1玻色-爱因斯坦凝聚体约瑟夫森结中产生几何相位差,从而驱动振荡自旋流,为实验寻找自旋超流性提供了可行方案。
2024-01-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Josephson-like oscillations in toroidal spinor Bose-Einstein condensates: a prospective symmetry probe
约瑟夫森结是许多现有量子技术中使用的超导电路的基本成分。此外,超冷原子量子气体也成为研究超流性的重要平台。在这里,我们探讨了超导性和超流性之间的类比,提出了一个有趣的效果所造成的薄有限势垒在准一维环形旋量玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)。在这个系统中,流过势垒边缘的原子电流密度会发生振荡,就像超导体中流过约瑟夫森结的电流一样,但在我们的例子中,没有电流通过势垒。我们还展示了非平凡的对称性破缺状态的旋量BEC如何改变这种约瑟夫森电流的结构,创造了探测旋量对称性的可能性,仅使用这种超流电流的测量。
2022-04-25 cond-mat.quant-gas quant-ph
Collective Excitations and Nonequilibrium Phase Transition in Dissipative Fermionic Superfluids
我们预测了一个新的机制,诱导集体激发和非平衡相变的费米子超流体通过突然开关的两体损失,我们扩展BCS理论,完全纳入粒子数的变化。我们发现,突然打开的耗散诱导振幅振荡的超流序参量伴随着啁啾相位旋转作为粒子损失的结果。我们证明,当耗散引入到通过约瑟夫森结耦合的两个超流体之一时,它会引起一个非平衡动力学相变的特征在于消失的直流约瑟夫森电流。在超冷费米子原子的非弹性碰撞中,可以实现耗散诱导的集体模和非平衡相变。
2021-06-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con quant-ph
Momentum-Space Josephson Effects
约瑟夫森效应是量子超电流的一个重要现象,在超导体和超流体中得到了广泛的研究。典型的约瑟夫森结由两个实空间超导体(超流体)通过弱隧穿势垒耦合组成。在自旋-轨道耦合的玻色-爱因斯坦凝聚体中,我们提出了动量-空间约瑟夫森结,其中两个不同动量的态通过拉曼辅助隧穿耦合.我们表明,约瑟夫森电流不仅可以通过施加等效的“电压”,但也可以通过调谐隧穿相位诱导。通过全平均场分析和简洁的二能级模型对动量空间中的这种隧道相位驱动的约瑟夫森结进行了表征,证明了原子间相互作用的重要作用.我们的方案为实验实现动量空间约瑟夫森结和探索其在量子力学电路中的应用提供了一个平台。
2018-06-08 cond-mat.quant-gas
Nonequilibrium Transport in a Superfluid Josephson Junction Chain: Is There Negative Differential Conductivity?
本研究针对一维超流约瑟夫森结链的非平衡输运问题,通过幺正c场模型定量重现相关实验,指出负微分电导率仅在弱耦合区存在,为原子电子学器件建模提供了新方向。
2024-03-13 cond-mat.quant-gas
Nonlinear dynamics of Josephson vortices in merging superfluid rings
研究了三维势阱中两个具有不同涡度的平行环形玻色-爱因斯坦凝聚体的合并问题。在隧道耦合制度,约瑟夫森涡(旋转磁通)出现在之间的障碍的超流。当障碍逐渐消除,我们观察到基本上是三维的量子涡旋的演化,其中可能包括发展的开尔文-亥姆霍兹不稳定性在环之间的接口,在一个弱耗散的Gross-Pitaevskii方程的框架。一个最初人口较多的环,携带着持续的电流,可以把一个最初不旋转的人口较少的环拖入同一个漩涡状态。凝聚体的最终状态主要取决于双环集合中的初始粒子数不平衡,以及三维俘获势的形状,扁长或扁长。在扁长(轴向伸长)的配置,强大的3D混合结构可能会出现作为合并的结果,对应于不同的涡旋的持续电流。
2019-11-17 cond-mat.quant-gas nlin.PS
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
Proposals for realizing a Josephson diode in Atomtronic circuits
本文提出在原子电路中实现约瑟夫森二极管的方案,通过不对称屏障和交流电驱动实现非反向量子传输,展示高效率的二极管效应。
2025-11-22 cond-mat.quant-gas
Dissipation in a Finite Temperature Atomic Josephson Junction
Newcastle University(纽卡斯尔大学);CNR-INO, European Laboratory for Non-Linear Spectroscopy (LENS)(意大利国家研究委员会无机光学研究所,非线性光谱学欧洲实验室)
研究有限温度玻色超流在拉长约瑟夫森结中的动态行为,探讨温度与初始化学势差对耗散机制的影响,揭示热云与超流体相互作用的主导因素。
2021-10-02 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Dynamical Transitions in Trapped Superfluids Excited by Alternating Fields
本文综述了受交变场作用的非平衡陷俘玻色-爱因斯坦凝聚系统中的动力学转变,重点分析了内部 Josephson 效应及其丰富的动力学行为,并指出强非共振激发可产生多种非平衡态。
2025-09-14 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
Bi-Josephson Effect in a Driven-Dissipative Supersolid
本研究在驱动-耗散超固体中发现双约瑟夫森效应,即势垒位置导致两种直流约瑟夫森电流,分别被增强和抑制,为新型器件提供可能。
2025-01-26 cond-mat.quant-gas
Evolution of Higgs mode in a Fermion Superfluid with Tunable Interactions
在这封信中,我们提出了一个连贯的图片的希格斯模式在中性和带电的$s$波费米子超流体的演变,费米子之间的吸引力的相互作用的强度增加,从BCS到BEC制度。在中性费米子超流体的情况下,如超冷费米子,希格斯模式被推到更高的能量,同时随着相互作用强度向BEC区域增加,逐渐失去其光谱权重,因为系统进一步远离洛伦兹不变性。另一方面,当考虑阻尼时,由于在整个BEC-BCS交叉中与相模的耦合,Higgs模显著展宽。在电子超导体带电的情况下,Anderson-Higgs机制使相模消失,抑制了Higgs模和相模之间的耦合,从而稳定了Higgs模。
2015-02-02 cond-mat.quant-gas
Stabilizing persistent currents in an atomtronic Josephson junction necklace
本研究在环形超流体构成的原子电子学约瑟夫森结项链中实现有限环流态,发现增加结数可提升临界电流与环流稳定性,揭示其与超流体分数变化的相反趋势,为原子电子学应用及宏观叠加态观测提供新途径。
2023-11-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dynamics of a tunable superfluid junction
本文研究了双势阱中玻色-爱因斯坦凝聚体的粒子布居动力学。在高于化学势的障碍,我们观察到慢振荡以及描述的约瑟夫森模型。在低障碍的限制,基频同意一个简单的流体动力学模型,但我们也观察到第二个,更高的频率。一个完整的数值模拟的Gross-Pitaevskii方程给出的频率和振幅的观察到的模式之间的这两个限制进行比较的数据,并用于了解更高的模式的起源。被困的物质波干涉仪的影响进行了讨论。
2011-01-19 cond-mat.quant-gas
Dynamical Phase Diagram of Ultracold Josephson Junctions
我们提供了一个完整的研究的相图表征出现在三维约瑟夫森结在超冷量子气体中的不同的动力学制度。考虑到被困超冷超流体分为两个水库的可变高度和宽度的障碍,我们分析了人口不平衡动力学变量初始人口不匹配。我们表明,作为化学电势差的增加,系统从约瑟夫森等离子体振荡的耗散(在限制低和窄的障碍)或自陷制度(大和更宽的障碍),与耗散和自陷制度之间的交叉,我们探索和表征的第一次。这项工作,这超出了标准的双模式模型的有效性,连接的障碍宽度的作用,涡环和相关的声发射与不同制度的超流体动力学的交界处,建立一个框架,其实验观察,这是发现在目前的实验范围内。
2020-07-26 cond-mat.quant-gas
Non-equilibrium steady-states in a driven-dissipative superfluid
我们实验研究了一种由弱相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚体在一维光晶格中实现的驱动耗散约瑟夫森结阵列。一个站点上的工程损失作为局部耗散过程,而邻近站点的隧道则构成驱动力。我们的特点是新兴的稳定状态,这种atomronic设备。随着耗散强度$γ$的增加,该系统从超流态,其特征在于由相干约瑟夫森电流到损耗站点的电阻状态,其特征在于由非相干跳跃传输。对于中间值的$γ$,系统表现出双稳态,超流和电阻分支共存。我们还研究了向稳态的弛豫动力学,在那里我们发现一个临界的放缓,表明存在非平衡相变。
2015-07-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Critical transport and vortex dynamics in a thin atomic Josephson junction
研究了费米超流体间原子约瑟夫森结在分子玻色-爱因斯坦凝聚强吸引极限下的耗散起始。我们的模拟确定的临界人口不平衡和最大约瑟夫森电流划定无耗散和耗散运输,与最近的实验定量一致。我们毫不含糊地链接耗散涡环成核和动力学,表明量子相位滑移是负责所观察到的电阻电流。我们的工作直接连接宏观耗散输运的微观特征,提供了一个全面的描述涡环动力学三维非均匀收缩超流体在零和有限的温度。
2020-01-06 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.flu-dyn
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
Weyl singularities in polaritonic multi-terminal Josephson junctions
本文理论研究了腔激子-极化激元形成的5端约瑟夫森结,在4维参数空间中发现外尔点,并建立实空间涡旋与参数空间拓扑的联系,为直接测量拓扑相提供新平台。
2022-10-20 cond-mat.mes-hall 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
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