Multi-band spectroscopy of ultracold fermions: Observation of reduced tunneling in attractive Bose-Fermi mixtures
我们对超冷费米子在光晶格中的能带激发和隧穿性质进行了详细的实验研究。利用一种新的费米原子多带光谱技术,可以高精度地测量费米原子的全能带结构和隧穿能量。在有吸引力的玻色-费米混合物中,我们观察到费米隧穿能量的显著降低,这取决于相对原子数。我们把这归因于相互作用引起的晶格深度的增加,由于自陷的原子。
2011-07-12 cond-mat.quant-gas
Slightly imbalanced system of a few attractive fermions in a one-dimensional harmonic trap
研究了一维简谐势阱中几个吸引费米子的双味混合物的基态性质。结果表明,在微不平衡系统中,自旋相反的费米子对具有与平衡系统完全不同的特征。附加粒子的存在抑制了关联对的比例,另一个非关联的两体轨道在基态占主导地位。
2015-09-18 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Cooper pairing and tripling in one-dimensional spinless fermions with attractive two- and three-body forces
该研究针对含吸引两体、三体相互作用的一维无自旋费米子,通过变分分析费米海上的三体态,证实三体相互作用可抵消费米子-二聚体排斥以形成稳定三体团簇,并给出了p波耦合强度平面上的Cooper配对与三重配对相图。
2023-10-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Three attractively interacting fermions in a harmonic trap: Exact solution, ferromagnetism, and high-temperature thermodynamics
三个费米子在球谐势阱中具有强排斥作用,构成了最简单的非平凡系统,可以表现出巡游铁磁性的开始。在这里,我们提出了三个被困,吸引相互作用的费米子附近的费什巴赫共振的精确解。我们分析的能级上的原子相互作用是有效的排斥的共振分支。当s波散射长度a足够正时,三个完全极化的费米子在能量上对单个自旋翻转是稳定的,这表明在最近的实验中推断出的巡回铁磁性的可能性。我们还利用量子维里展开研究了强排斥或强吸引费米气体的高温热力学。计算了第二维里系数和第三维里系数。所得到的状态方程可以在未来的高温定量实验测量中进行测试,并可以为量子蒙特卡罗模拟提供有用的基准。
2010-07-07 cond-mat.quant-gas
Finite-Temperature Properties of Attractive Three-Component Fermionic Atoms in Optical Lattices
利用自能泛函方法研究了光晶格中三分量(色)费米子原子的有限温度性质。随着吸引力相互作用的强度在低温区域增加,我们观察到从费米液体到彩色超流体(CSF)的二级跃迁,其中来自三种颜色中的两种的原子形成库珀对。在强吸引区,我们观察到从CSF到三离子态的一级跃迁,其中三个不同颜色的原子形成单重束缚态。在高温区观察到费米液体和三离子态之间的交叉。我们提出了一个相图覆盖零到有限的温度。我们表明,CSF的转变温度提高了各向异性的吸引力的相互作用。
2009-10-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Few vs many-body physics of an impurity immersed in a superfluid of spin 1/2 attractive fermions
本文研究了强关联自旋1/2费米子超流体中杂质的性质。对于共振相互作用,我们首先将二聚体和三聚体状态的稳定性图与杂质与费米子相互作用的三体问题联系起来。然后计算了弱相互作用杂质的超平均场修正。我们表明,这些修正是发散的,必须通过适当地考虑三体物理的问题进行正规化。
2019-03-04 cond-mat.quant-gas
Effective theory for strongly attractive one-dimensional fermions
本文利用 Bethe ansatz 分析强吸引一维二分量费米子的少体散射,构造费米子与玻色二聚体间的有效相互作用,并将强耦合问题映射为弱相互作用问题以支持微扰计算。
2025-07-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el nlin.SI
Non-local quantum fluctuations and fermionic superfluidity in the imbalanced attractive Hubbard model
我们利用集团DMFT方法研究了具有吸引相互作用的强各向异性光晶格中的费米子超流性,特别关注非局域量子涨落的作用。我们发现,非局域量子涨落的影响BCS超流转变显着。此外,我们表明,奇异的超流态与微妙的序参量结构,如Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov相驱动的自旋布居不平衡,可以出现,即使在存在这样的强涨落。
2014-09-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pairing in few-fermion systems with attractive interactions
本文研究了由一到六个处于两种不同自旋态的超冷费米子原子组成的准一维少粒子系统。我们探测系统的变形的捕获势和观察隧道的粒子的陷阱。对于偶数粒子数,我们观察到的隧穿行为,这偏离了不相关的单粒子隧穿,表明在系统中存在对相关。从隧穿时间尺度,我们推断具有不同数量的粒子,表现出强烈的奇偶效应,类似于在核中的中子分离实验观察到的系统的相互作用能的差异。
2013-10-25 cond-mat.quant-gas
Phases of attractive spin-imbalanced fermions in square lattices
我们确定了正方形晶格中自旋不平衡的吸引费米子布居的不同基态相的相对稳定性。相位系统的特点是对称性的序参量和实和动量空间结构使用Hartree-Fock-Bogoliubov理论。我们发现了几种类型的单向Larkin-Ovchinikov型相。讨论了有序波矢与密度不平衡之间的相互作用,描述了不同阶数下费米面重构和配对的机制。一个强大的超固相被证明存在时,有序波矢量是对角方向。
2013-10-18 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Dynamical band flipping in fermionic lattice systems: An ac-field-driven change of the interaction from repulsive to attractive
我们从理论上表明,一个适当的交流领域的突然应用程序的相关晶格费米子翻转的能带结构,并有效地开关的相互作用从排斥吸引。非热力学驱动系统的特征是负温度和粒子数反转。用连续时间量子蒙特卡罗方法求解非平衡动力学平均场论,数值模拟了交流驱动的哈伯德模型中的转换相互作用。在此基础上,我们提出了一个有效的斜升协议的交流领域,可以抑制加热,这导致一个有效的吸引力哈伯德模型的温度低于超导转变温度的平衡系统。
2011-06-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Quantum phases in $p$-orbital degenerated attractive 1D fermionic optical lattices
研究了一维光晶格上费米吸引气体中$p$轨道带的双简并所产生的量子相位。我们的密度矩阵重整化群的数值模拟预测的电荷激发间隙的状态的出现,Half绝缘体相。映射到一个有效的自旋$1$模型揭示了它的物理起源。此外,我们还表明,粒子数不平衡导致量子相的多样性更丰富,包括相分离的极化态。最后,我们研究了谐振陷阱势在一维链中的作用。
2014-02-07 cond-mat.quant-gas
Analytical thermodynamics of a strongly attractive three-component Fermi gas in one dimension
一维超冷三组分原子费米气体由于存在三重子和不同的对态,有望展现出丰富的物理性质。在零温度下发生从三电子态到成对相和正常费米液体的量子相变。在不等塞曼分裂场$H_1$和$H_2$中,利用热力学Bethe近似方法,导出了具有SU(3)对称性的强吸引三分量一维费米子的分析热力学.我们明确地发现,在低温下,系统的行为就像一个两个组件或三个组件Tomonaga-Luttinger液体依赖于系统参数。的化学势和比热的相图的塞曼分裂的说明性值。我们还表明,不同的Tomonaga-Luttinger液相之间的交叉演变的比热和熵的温度趋于零的奇异行为。在Tomonaga-Luttinger液体物理之外,我们得到了状态方程,它提供了三组分强吸引费米气体的普遍热力学和量子临界性的精确描述。
2010-11-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
A unified approach to the thermodynamics and quantum scaling functions of one-dimensional strongly attractive $SU(w)$ Fermi Gases
本文给出了具有$SU(w)$对称性的一维强吸引费米气体的压力状态方程、热力学和标度函数的统一推导。这些物理量提供了一个严格的理解,其特征在于临界指数$z=2$和相关长度指数$ν=1/2$的普遍性类的量子临界性。当电荷束缚态的一个分支的费米海在零温度下开始填充或变得有间隙时,这种量子临界的普适性类就可能发生。量子临界锥可以通过比热的双峰来确定,该双峰用于标记从临界点向外展开的两个交叉温度。我们的方法为进一步研究一维强相互作用费米子中具有大$SU(w)$和非$SU(w)$对称性的量子相位和相变提供了理论基础。
2017-08-26 cond-mat.quant-gas
Competition of fermion pairing, magnetism, and charge order in the spin-doped attractive Hubbard gas
本研究以自旋不平衡的⁴⁰K原子吸引型Hubbard气体为对象,通过单原子分辨率观测不同条件下费米子配对、电荷及自旋序的演化,揭示了自旋掺杂与相互作用强度对序竞争的影响,为磁化超流的存在提供了可能的前兆证据。
2025-11-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Comment on "Topological quantum phase transitions of attractive spinless fermions in a honeycomb lattice" by Poletti D. et al
在最近的一封信[D。Poletti等人,EPL 93,37008(2011)]已经通过平均场论研究了半填充时蜂窝晶格上的吸引无自旋费米子的模型,其中已经预测了由(拓扑)相变分离的在相当大的吸引强度$V>3.36$下的不同均匀相。在这篇评论中,我们认为,没有额外的相互作用的基态在这些阶段是不稳定的相分离。我们确定了半填充$V_{ps}\approx 1.7$通过无限投影纠缠对态(iPEPS)和精确对角化相分离的开始。
2012-04-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Topological quantum phase transitions of attractive spinless fermions in a honeycomb lattice
我们研究了在最近邻相互作用下的蜂窝光晶格中的无自旋费米气体。在零温度下,平均场论预言了三个量子相变,其中两个是拓扑的.在低相互作用下,系统是半金属的。进一步增加相互作用,半金属不稳定成为完全带隙的超流体。在较大的相互作用,拓扑转变发生,这种超流相变得无缝,与狄拉克一样的色散关系。最后,再次增加的相互作用,第二个拓扑转变发生和无间隙的超流体被替换为一个不同的完全有间隙的超流体相。我们分析这些不同的量子相位的温度和晶格填充是不同的。
2011-04-29 cond-mat.quant-gas
Polaron, molecule and pairing in one-dimensional spin-1/2 Fermi gas with an attractive Delta-function interaction
利用离散的Bethe方程的解,详细研究了自旋向下的费米子浸入极化的自旋向上的弱引力费米海中的量子杂质问题.我们证明了在一维费米子介质中,这种杂质费米子在弱吸引下的行为类似于极化子。然而,随着吸引力的增加,自旋向下的费米子与来自全极化介质的一个自旋向上的费米子结合,形成一个紧密结合的分子。因此,它是可以看出,该系统经历了一个交叉从平均场极化子的性质到多余的费米子和玻色子分子的混合物的吸引力从弱吸引力到强吸引力的变化。这种极化子-分子交叉在相互作用的费米子的一维多体系统中是普遍存在的。在热力学极限下,我们进一步研究了具有弱排斥和吸引δ函数相互作用的一维自旋为1/2的费米气体的Fredholm方程之间的关系.
2012-02-14 cond-mat.quant-gas
Universal Tomonaga-Luttinger liquid phases in one-dimensional strongly attractive SU(N) fermionic cold atoms
本文导出了一组简单的代数方程组,用于求解具有扩大SU(N)自旋对称性和塞曼分裂的一维多分量强吸引费米子原子的精确低温热力学。由此确定了通用的多组分Tomonaga-Luttinger液相(TLL)。对于线性塞曼分裂,在低温下的无带隙相的物理属于一个两个组件的不对称TLL对应于自旋中性N-原子复合物和自旋-(N-1)/2单原子的普适类。该状态方程也为研究一维N组分费米气体布居数不平衡系统中的多组分TLL相提供了理论依据。
2009-12-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Phase diagram of strongly attractive $p$-orbital fermions on optical lattices
我们研究了二维正方晶格上具有强在位相互作用的双简并$p$轨道极化费米子系统。我们考虑系统密度在半填充极限和处理强吸引力的相互作用,使用微扰理论。我们用微扰理论中的四阶方法处理了由$p$轨道的定向隧穿依赖性产生的四位格元相互作用项。我们将强耦合粒子的哈密顿量映射成有效的自旋哈密顿量,然后用变分平均场方法和线性自旋波理论来研究相图。此外,我们讨论了目前的冷原子实验技术的背景下,这些阶段的实验签名。
2015-08-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Pairing in a system of a few attractive fermions in a harmonic trap
研究了一个由自旋为1/2的费米子组成的强吸引系统,该系统被限制在一维谐振子阱中,通过两体接触势相互作用。执行精确对角化的哈密顿量,我们分析的基态和热态的系统中的一个-和两个-粒子约化的密度矩阵。我们展示了如何强吸引力的相关对出现在系统中。我们发现,相关对的分数取决于温度,我们表明,这种依赖性具有普遍的性质类似于从超导理论已知的间隙函数。与基于变分不等式和/或微扰理论的标准方法相比,我们的预测是准确的,并且在强吸引力极限下也是有效的。我们的发现有助于理解强关联的少体系统,并可以在当前的超冷原子实验中得到验证。
2015-01-30 cond-mat.quant-gas
Phase Diagrams of Three-Component Attractive Ultracold Fermions in One-Dimension
利用Bethe近似和Dressed能量理论研究了外场中一维SU(3)吸引费米子的三重态、成对态和量子相变.分析结果的基态能量,临界场和完整的相图的弱和强的制度。的穿着能量方程的数值解,使我们能够研究如何不同的相边界修改通过改变整个有吸引力的制度的组件间的耦合。纯三电子相通过减少这种耦合平滑地减少,直到达到弱极限。在这种弱的制度下,一个纯BCS配对相位可以维持在一定的非线性塞曼分裂。最后,我们确认,物理量的解析表达式和由此产生的相图是高度精确的弱耦合和强耦合制度。
2011-11-25 cond-mat.other cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Relaxation of Fermionic Excitations in a Strongly Attractive Fermi Gas in an Optical Lattice
本文从理论上研究了光晶格中费米子系统中的高能单粒子激发弛豫成分子的过程,包括超流和正常相两种情况。在一个系统中,其特征在于由一个相互作用规模$U$和隧穿率$t$,我们表明,在大$U/t$限制的弛豫率规模为$\sim Ct\exp(-αU^2/t^2)$。我们得到明确的表达式的指数$α$,无论是在低温超流相和高温相配对,但没有相干的分子。我们发现弛豫速率随温度和费米子密度偏离半填充而减小。我们表明,准粒子和相位自由度有效地解耦允许观察有序状态,即使在高总能量的系统在实验时间尺度内。
2011-05-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Yang-Yang method for the thermodynamics of one-dimensional multi-component interacting fermions
利用Yang和Yang的粒子-空穴描述,我们给出了在外部磁场存在下,一维一般$SU(κ)$费米子系统在排斥和吸引两种状态下的热力学Bethe不等式.这些方程是从Sutherland的Bethe方程出发,利用自旋弦假设导出的。详细讨论了吸引情形下的Bethe根模式。在吸引情况下,给出了磁相图各相位与外加磁场的关系。我们还给出了强排斥和强吸引机制的基态能量的定量描述。
2011-04-02 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Coexisting Néel and charge density wave orders in attractive three-color fermions
本文用行列式量子蒙特卡罗方法研究蜂窝晶格上吸引性三色Hubbard模型,发现格点内与格点间三聚体共存时Néel序与电荷密度波序共存,并揭示弱耦合下颜色超流序被极小耦合破坏且不立即出现三聚体相的新机制。
2024-05-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Direct observation of non-local fermion pairing in an attractive Fermi-Hubbard gas
该研究借助双层显微镜对约1000个 ^40K 原子进行自旋与密度分辨成像,直接观测吸引性 Fermi-Hubbard 气体中的非局域费米子配对及极化子关联。
2022-08-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Hidden fermionic excitation in the superconductivity of the strongly attractive Hubbard model
本文在动力学平均场论的框架下,研究了引力哈伯德模型超导态自能的实频结构。在文献中根据玻色-爱因斯坦凝聚所理解的强耦合超导相中,我们发现两个性质不同的区域相互交叉。在一个接近零温度的区域,自能在低能量下仅微弱地依赖于频率。另一方面,在接近临界温度的区域中,自能表现出极结构。随着相互作用的加强,后一区域变得更加占主导地位。我们发现,在后一个区域中的自能极产生的耦合到一个隐藏的费米子激发。隐藏的费米子保持在正常状态,在那里它产生一个赝能隙。我们比较这些属性与排斥哈伯德模型相关的高温铜氧化物超导体,隐藏的费米子是一个关键的共同成分强关联超导。
2015-07-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Cooper Triples in Attractive Three-Component Fermions: Implication for Hadron-Quark Crossover
本研究通过图解方法预测一维吸引性三分量费米子中库珀三元组的形成,建立连接三聚体与库珀三元组的交叉框架,并类比强子-夸克交叉,解释声速峰值源于三体态涌现。
2021-10-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el hep-ph
Achieving one-dimensionality with attractive fermions
该研究针对超冷原子系综的一维有效理论准确性问题,通过多体方法推导有效哈密顿量并计算超越平均场修正,发现有限程修正大于三体相互作用,验证了一维理论在较大参数范围内的适用性。
2022-11-02 cond-mat.quant-gas
One-dimensional multicomponent fermions with delta function interaction in strong and weak coupling limits: Two-component Fermi gas
通过对A)强排斥,B)弱排斥,C)弱吸引和D)强吸引的渐近展开,求解了一维两分量费米子的Fredholm方程.因此,我们得到了这些制度的极化费米气体的基态能量的扩展的前几项。我们还证明了两套Fredhom方程的弱排斥和吸引力的相互作用是相同的,只要积分边界彼此匹配的两侧。因此,排斥费米子和吸引费米子的能量的渐近展开式对于这个区域中的所有阶都是相同的。渐近展开式的恒等式可能并不意味着能量在解析上是连通的。
2012-03-26 cond-mat.quant-gas
Reliability of the Ginzburg-Landau Theory in the BCS-BEC Crossover by Including Gaussian Fluctuations for 3D Attractive Fermions
本文计算了超流临界温度附近三维有吸引力费米气体的Ginzburg-Landau(GL)方程的参数。我们比较了在整个Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)制度的不同水平的近似。我们发现,包含高斯波动强烈修改的金斯堡-朗道参数接近BEC制度的交叉的值。我们调查的金兹伯格-朗道理论的可靠性,与波动,研究的行为的相干长度和临界旋转频率在整个BCS-BEC交叉。高斯波动的影响给出了所考虑的物理量从BCS制度到BCS-BEC交叉的酉极限的定性正确趋势。接近BEC制度,包含高斯波动的金-朗道方程原来是不可靠的。
2022-04-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Anomalous Expansion of Attractively Interacting Fermionic Atoms in an Optical Lattice
强关联可以极大地改变量子多粒子系统的热力学。当系统自动进入强关联状态时,会出现特别有趣的行为,因为熵和强相互作用之间的相互作用会导致违反直觉的效应。一个众所周知的例子是所谓的Pomeranchuk效应,当液体3He被压缩向其结晶相时发生。在这里,我们报告了一种新的反常,等熵效应的吸引相互作用的费米原子的自旋混合物中的光晶格。当我们逐步增加原子间的吸引力时,我们观察到气体不是收缩,而是膨胀。这种膨胀是由晶格势中的电子对形成引起的两种效应的组合引起的:随着吸引力的增加,量子涨落受到抑制,这导致熵的主导作用,以及自旋自由度的逐渐丧失,这迫使气体激发额外的轨道自由度并膨胀到陷阱的外部区域以保持熵。我们观察到的出乎意料的热力学揭示了费米子哈伯德模型中配对的基本特征。
2009-10-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Droplet formation in a one-dimensional system of attractive spinless fermions
一个平移不变的一维无自旋费米子系统在有限程引力作用下经历了一个量子相变到相分离态。虽然对于小的相互作用强度来说,无自旋费米子是常规的Luttinger液体,但是当相互作用强度超过某个临界值时,无自旋费米子形成尺寸小于可用一维体积的液滴。液滴形成的一个特别显著的特征是多体激发光谱的下边缘的变化。在均相时,它具有在质心的浅抛物线色散之上的周期弧的Luttinger液体形状。当相互作用强度增加时,一旦液滴形成,电弧就完全消失。我们对该系统进行了精确对角化研究,重点研究了量子相变的特征和液滴的性质。单粒子和密度-密度关联函数,压力,声速,和液滴密度进行了检查。从数值数据得到的临界相互作用强度的值合理地同意一个简单的平均场分析估计。由于玻色子-费米子对应在一维中是有效的,我们的结果也适用于具有有限程吸引力的硬核玻色子。
2018-10-14 cond-mat.quant-gas
Double-well ultracold-fermions computational microscopy: Wave-function anatomy of attractive-pairing and Wigner-molecule entanglement and natural orbitals
“自下而上”的费米子的多体物理的方法最近已经证明了精确的数量和站点解析的制备与可调谐的粒子间相互作用的单阱,SW,和双阱,DW,纳米尺度的约束通过操纵超冷费米子原子与光镊创建。这些实验模拟了一个模拟器映射到必要的微观哈密顿量,接近实现费曼的量子模拟器的愿景,“将做与自然完全相同的事情”。在这里,我们报告准确的基准配置相互作用计算显微镜解决方案的哈密顿量,揭示了光谱的演变,波函数解剖,和纠缠特性的相互作用费米子在整个参数范围内,包括交叉从SW到DW的限制和可控的能量不平衡之间的井。我们展示了吸引力的配对和形成排斥,高度相关,超冷维格纳分子,以及在自然轨道表示。与测量结果的一致性肯定了今后对超冷分子的深入了解,并打开了对纳米簇和凝聚态物质相和超冷原子量子信息的尺寸依赖性演化的访问。
2015-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Diffusion Monte Carlo study of a spin-imbalanced two-dimensional Fermi gas with attractive interactions
本文用扩散蒙特卡罗方法研究了自旋不平衡二维费米气体零温基态的超导能隙。非零对动量的凝聚分数证明了空间非均匀超导序参量。与精确对角化研究的比较证实,在非零费米子对动量范围内的非零凝聚分数与多数和少数费米子之间的非排他性配对是一致的,这是FFLO理论之外的扩展。
2019-10-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Self-bound clusters of one-dimensional fermionic mixtures
本文通过扩散蒙特卡罗计算研究一维超冷费米混合物的自束缚液滴,发现至少三种费米子才能形成稳定小液滴,且紧约束下稳定性降低并呈现普适行为。
2023-07-04 cond-mat.quant-gas
Pair correlations in the attractive Hubbard model
费米子配对机制是理解高温超导和铜酸盐材料中赝能隙相等现象的关键。研究了二维光晶格中超冷费米子的吸引哈伯德模型中的对关联。结合涨落耗散定理和压缩性状态方程,我们提取了相互作用对的关联函数,并推导出了作为相互作用和密度填充函数的特征对长度尺度。在足够低的填充和弱的现场相互作用,我们观察到,对相关性延伸到几个晶格位置,即使在温度高于超流转变温度。
2020-05-18 cond-mat.quant-gas
Super-Tonks-Girardeau gas of spin-1/2 interacting fermions
费米气体被限制在一维波导中,在强吸引相互作用下形成原子的两粒子束缚态。基于一维自旋为1/2的相互作用费米气体的精确解,我们证明了通过相互作用从强排斥区到强吸引区的突然转换,可以实现一个稳定的、相互吸引的费米原子之间没有配对的激发态.这种状态是玻色子铯原子的实验观察到的超Tonks-Girardeau态的精确费米模拟[Science 325,1224(2009)],并且应该可以通过实验观察到。计算了费米子超Tonks-Girardeau气体的最低呼吸模式频率与相互作用强度的函数关系,该频率可作为实验观测的可探测信号.
2010-10-20 cond-mat.quant-gas quant-ph
Fermions with attractive interactions on optical lattices and implications for correlated systems
本文研究了吸引哈伯德模型中超流转变温度$T_c$的行为。我们系统地研究了配对波动的影响,并在整个吸引力相互作用强度范围内解决所有填充分数。虽然有吸引力的Hubbard模型可以被看作是BCS到玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)的推广,但我们发现这种哈伯德模型的BEC极限与jelnard模型的BEC极限有很大的不同,这是由于两个粒子之间存在很强的位间排斥力,当在位吸引力很强时,这种排斥力在接近半填充时变得很重要.我们的工作的一个中心结论是,在一个晶格中,大约一半填充,从BCS到BEC极限的平滑演化被中断。对于有吸引力的哈伯德模型,当系统随着相互作用强度的增加而接近玻色子区域时,$T_c$消失。我们认为,消失的$T_c$在强耦合强度可能是一个信号的量子临界过渡到另一种形式的超流体不连续连接到BCS的相。我们给出了这种强耦合超流体中基态的一个简单的变分近似。我们进一步推广(s波)哈伯德模型的d波配对和解决潜在的相关问题,高温超导体。对于d波的情况下,我们提出了一个相图,并表明,在这里也可以观察到消失的$T_c$时,配对起始温度$T^*$变得足够大。我们认为,未来对超冷费米子在光晶格中的实验不应仅仅局限于排斥哈伯德模型,而应考虑吸引模型,以阐明高温超导的特征。
2008-09-12 cond-mat.other cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
On the thermodynamic properties of fictitious identical particles and the application to fermion sign problem
通过推广最近发展起来的全同玻色子和费米子的路径积分分子动力学,我们考虑了在玻色子($ξ=1$)和费米子($ξ=-1$)之间连续插入实参数$ξ$的假想全同粒子的有限温度热力学性质.通过一般分析和数值实验,我们发现平均能量作为实参数$ξ$的函数可能具有很好的解析性质,这为在精确计算$ξ\geq 0$的虚粒子热力学性质后,用简单的多项式函数外推计算全同费米子的热力学性质提供了可能.通过几个例子表明,我们的方法可以有效地给出有限温度费米子系统的精确能量值。我们的工作为解决某些量子系统的费米子符号问题提供了一个机会。
2022-08-06 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum criticality and universal scaling of strongly attractive spin-imbalanced Fermi gases in a 1D harmonic trap
研究了一维谐振子势阱中强吸引费米气体的热力学和量子临界性。有限的温度密度分布,熵,压缩性和磁化率的被困气体的局部密度近似的热力学分析结果进行了研究。我们表明,目前的实验能够测量普适Tomonaga-Luttinger液体物理和量子临界的一维强相互作用费米气体。结果提供了对自旋不平衡原子费米气体的相图的关键特征的最近测量的见解[Liao等人,Nature 467,567(2010)],并指出进一步研究超冷原子费米气体中的量子临界现象。
2011-05-13 cond-mat.quant-gas
Single-particle spectral functions in the normal phase of a strongly-attractive Bose-Fermi mixture
当玻色-费米子吸引力足够强到完全抑制玻色在零温度下的凝聚时,我们计算了玻色-费米子混合物的单粒子谱函数和准粒子色散.在一个T-矩阵图解的方法,我们改变玻色子费米子吸引力的临界值,玻色子凝聚第一次消失的强吸引力(分子)制度和研究的质量和密度不平衡的影响上的光谱权重和色散。发现了一个有趣的混合两个不同费米面的粒子-空穴激发谱,这些非常规激发可以用射频谱进行实验研究。
2013-05-28 cond-mat.quant-gas
Quantum Monte Carlo simulation of thermodynamic properties of SU(2N) ultracold fermions in optical lattices
本文用行列式量子Monte Carlo方法系统地研究了正方晶格上二维半填充SU(2 N)哈伯德模型的热力学性质。计算了SU(4)和SU(6)两种情况下的熵-温度关系、等熵曲线和在位占据数的概率分布,显示出Pomeranchuk效应的显著特征。我们分析了这些热力学行为的基础上的电荷和自旋能量标度。在电荷通道中,标记从弱相互作用到强相互作用区域的交叉的相互作用强度随着费米子分量的数目而增加。在自旋通道中,增加费米子分量的数目增强了量子自旋涨落,这在均匀自旋极化率和反铁磁结构因子的模拟中得到了证实。
2014-10-22 cond-mat.quant-gas
Thermodynamics and spin-charge separation of one-dimensional strongly repulsive three-component fermions
利用Yang-Yang热力学Bethe近似方法研究了磁场作用下一维强排斥SU(3)费米子的低温热力学.利用Wiener-Hopf方法,导出了该模型在低温弱磁场中的解析自由能和磁性.结果表明,有效Tomonaga-Luttinger液体和反铁磁SU(3)Heisenberg自旋链的低能物理可以用自旋-电荷分离的共形场论来描述.超出Tomonaga-Luttinger液体制度,状态方程给出的polylog函数的弱外场。所得结果对进一步研究强排斥三分量费米子的量子临界性是必要的。
2011-10-13 cond-mat.quant-gas
Quantum Monte Carlo simulations of thermodynamic properties of attractive SU($3$) Dirac fermions
本研究用量子蒙特卡洛方法模拟蜂窝晶格上半填充吸引SU(3) Hubbard模型,发现CDW转变温度非单调变化、三重子相关新奇热力学行为及Pomeranchuk效应,揭示三重子对SU(3)狄拉克费米子性质的重要影响。
2023-10-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Benchmarking the fermionic quasi-1D many-body problem
Laboratoire de Physique de l’École normale supérieure, ENS, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université, Université Paris Cité(巴黎高等师范学院物理实验室);Institut Universitaire de France (IUF)(法国高等研究院)
该研究通过基准测试耦合道方法与三维问题导出的精确低能理论,发现仅重现两体散射振幅不足以构建准一维费米子的正确有效低能理论,需明确包含少体关联。
2026-08-04 cond-mat.quant-gas
Noise correlations of a strongly attractive spin-1/2 Fermi gas in an optical lattice
计算了光晶格中强吸引自旋为1/2的超冷费米子膨胀气体的密度-密度关联。紧束缚费米子对的相图呈现出玻色-爱因斯坦凝聚态和Mott绝缘态,每个晶格位置有一个单分子。我们研究了量子涨落对两相关联的影响,发现它们在玻色-爱因斯坦凝聚体态中尤其重要,导致奇异峰的出现。在Mott绝缘状态下,相关性的特征是急剧下降。这可以在实验中用来区分这两个阶段。
2009-12-23 cond-mat.quant-gas
Thermodynamic properties of correlated fermions in lattices with spin-dependent disorder
受超冷原子在光晶格中实验可能性的快速增长的启发,我们研究了关联晶格费米子在外部自旋相关随机势存在下的热力学性质。相应的模型,一个哈伯德模型与自旋相关的本地随机势,内动态平均场论求解。这使我们能够全面地了解该系统的热力学性质。特别是,我们表明,对于一个固定的费米子总数自旋相关的障碍诱导的磁极化。极化系统的磁响应不同于常规无序系统的磁响应。
2013-05-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Trion states and quantum criticality of attractive SU(3) Dirac fermions
本文利用投影子量子蒙特卡洛模拟研究蜂窝晶格上吸引型 SU(3) Hubbard 模型,发现半金属到电荷密度波的连续相变属于 N=1 而非 N=3 手性 Ising 普适类,并证实了 CDW 相中在位与离位 trion 共存,对 GNY 模型的适用性提出质疑。
2023-09-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Quantum Criticality of 1D Attractive Fermi Gas
在目前的实验中,我们得到了一维强吸引费米气体的解析状态方程。从状态方程出发,我们导出了控制量子临界区全部物理性质的普适标度函数,阐明了量子临界性的物理起源。结果表明,该系统的临界性质是由自由费米子和质量为$m$和$2m$的费米子混合物的临界性质描述的。我们还展示了如何从有限温度下捕获的费米气体的密度分布中揭示出体系统的这些临界性质,并可用于确定T=0相边界而没有任何任意性。
2011-08-10 cond-mat.quant-gas
Thermodynamic properties of two-component fermionic atoms trapped in a two-dimensional optical lattice
研究了二维光晶格中两组元费米子原子的有限温度性质。我们将自能泛函方法应用于具有谐波俘获势的二维哈伯德模型,系统地研究了该系统的热力学性质。我们发现,熵和宏大的潜力之间的交叉莫特绝缘和金属相在一定温度下提供的证据。此外,我们发现熵在较低的温度下表现出尖点状的异常,表明二阶或更高阶的反铁磁转变。我们估计了反铁磁转变温度,并阐明了捕获势如何影响这种磁性转变。
2010-05-20 cond-mat.quant-gas
Phases and dynamics of few fermionic impurities immersed in two-dimensional boson droplets
本文研究少数自旋极化费米子浸入二维玻色液滴的基态与淬灭动力学,发现强吸引耦合导致费米子局域化、诱导费米子间相互作用及液滴密度反作用,并揭示淬灭后环状和十字形激发图样的形成机制。
2024-05-21 cond-mat.quant-gas quant-ph
Thermodynamics and static response of anomalous 1D fermions via quantum Monte Carlo in the worldline representation
在一维空间中的三种费米子系统与接触三体相互作用被称为显示的尺度异常。这种异常与两种费米子的二维系统相同。然而,这两个系统之间的确切关系仅限于二维情况下的两粒子扇区和一维情况下的三粒子扇区。在这里,我们实现了一个非微扰蒙特卡罗方法,基于世界线表示,计算热力学和静态响应的三种费米子在1D中,从而解决多体部门的问题。我们确定的能量,密度和压力的状态方程,并在很宽的温度范围和耦合强度的可压缩性和磁化率。我们比较我们的结果与三阶维里展开。
2020-03-03 cond-mat.quant-gas
Thermodynamics of strongly interacting fermions in two-dimensional optical lattices
我们研究了有限温度下强关联费米子在二维光晶格中的性质,通过数值关联集团展开,一种计算技术,可以得到精确的结果在热力学极限。我们的分析集中在强相互作用的制度,在现场排斥的顺序或大于带宽。我们计算的状态方程,双占有率,熵,均匀磁化率和自旋相关性的温度是相似的或低于目前的光晶格实验中实现的。本文定量地分析了在二维空间中,通过平坦化俘获势和增加相互作用强度,囚禁费米子的绝热冷却。
2011-11-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el