Repulsive dynamics of strongly attractive one-dimensional quantum gases
我们分析了具有强吸引接触相互作用的一维量子气体的动力学。我们指定了一类初始状态的吸引力有效地作为强排斥的时间演化过程中。我们的研究结果将超Tonks Girardeau气体的理论结果推广到高度非平衡动力学。新的机制上的两个组件的费米气体中的域的稳定性的原型问题进行了说明。我们还讨论了非局部相互作用，并分析了所提出的结果的普遍性。此外，我们使用我们的结论来论证在强吸引接触和吸引偶极相互作用下亚稳态量子液滴的存在。
2021-12-18 cond-mat.quant-gas
Thermodynamic equivalence of two-dimensional imperfect attractive Fermi and repulsive Bose gases
本文考虑由无自旋点粒子组成的二维不完全吸引费米和排斥玻色气体，粒子间总相互作用能用$a N^2/2 V$表示，其中费米子用$a=-a_{F}\leq 0$表示，玻色子用$a=a_{B}\geq 0$表示.结果表明，尽管存在吸引力，但$d=2$非理想费米气体的热力学性质对于$0 \leq a_{F}\leq a_{0}=h^2/2πm$仍然是确定的，并且与具有$a_{B}=a_{0}-a_{F}$的排斥性非理想玻色气体的热力学性质完全相同.特别地，对于$a_{F}=a_{0}$，人们观察到有吸引力的不完全费米气体和理想玻色气体的热力学等价性。
2017-05-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Repulsive Fermi and Bose Polarons in Quantum Gases
极化子准粒子是由可动杂质与多粒子背景的元激发耦合而形成的。在超冷原子领域，伴随杂质问题的研究在过去的十五年里引起了越来越多的兴趣。极化子准粒子性质对于我们理解超冷原子气体和固态中实现的各种典型量子多体系统至关重要，从不平衡玻色-费米和费米-费米混合物到费米哈伯德模型。在这篇专题综述中，我们重点讨论了所谓的排斥极化子分支，它在具有潜在吸引力相互作用的系统中（如超冷原子混合物）作为激发多体状态出现，其特征在于杂质与周围介质之间的有效排斥。我们简要介绍了目前的理论和实验的理解排斥极化子的性质，杂质嵌入在费米子和玻色子介质，我们强调值得未来的调查开放的问题。
2022-04-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.atom-ph
Intertwined orders from symmetry projected wavefunctions of repulsively interacting Fermi gases in optical lattices
利用能量最小化方法研究了可以用光晶格中的超冷蒸汽模拟的排斥哈伯德模型的非常规强关联相，该方法采用变分前的量子数投影，不需要任何假定的序参量.在一个管状的几何光学plaquettes实现四腿阶梯哈伯德哈密尔顿，我们突出的纠缠的自旋，电荷，和对密度波嵌入在一个统一的d波超流背景。随着晶格填充的增加，该相从表现出螺旋磁性的均匀状态出现，并朝着掺杂的反铁磁体发展。同时也发现了长程d波配对关联的增强，并对二维团簇进行了数值试验。
2015-10-18 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Two-dimensional short-range interacting attractive and repulsive Fermi gases at zero temperature
本文研究了零温下具有吸引或排斥短程相互作用的二维二组分费米气体。我们使用扩散蒙特卡罗与固定节点近似，以计算每个粒子的能量和相反的自旋对分布函数。我们使用Tan的接触关系证明了超平均场效应的相关性，并验证了我们方法的一致性。
2013-03-15 cond-mat.quant-gas quant-ph
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
Ground-state densities of repulsive two-component Fermi gases
研究了具有排斥接触相互作用的平衡双组分费米气体的分离。从三维非线性伪薛定谔方程的时间演化中得到了基态密度的候选值，而不是从繁琐的变分方程中得到。与底层流体动力学的方法，梯度修正的Brachas-Fermi近似被方便地包括在内，并被证明是至关重要的可靠的密度分布。我们提供了临界排斥强度，标志着在谐波陷阱的相变的发病。我们提出了过渡从相同的密度分布的两个费米子物种对各向同性和各向异性分离的各种限制，包括谐波和双阱型陷阱。我们提出的方法适用于任意的陷阱几何形状，并可以直接扩展到研究动力学的光正在进行的实验中的简并费米气体。
2015-11-16 cond-mat.quant-gas
Time-resolved observation of competing attractive and repulsive short-range correlations in strongly interacting Fermi gases
我们利用时间分辨泵浦-探测光谱技术研究了超冷双组分费米气体的非平衡动力学，选择性淬灭到沿宽费什巴赫共振上支的强排斥。对于关键的相互作用，我们发现排斥费米子之间的短程反相关的快速增长，最初克服并发配对过程。在较长的演化时间里，这两种竞争机制似乎在宏观上共存于费米子和配对的短程关联状态中，这是迄今为止无法预见的。我们的工作提供了基本的见解排斥费米气体的命运，并提供了新的视角对复杂的动力学制度的费米物质的探索。
2018-12-26 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Collective modes of spin-orbit coupled Fermi gases in the repulsive regime
研究了自旋轨道耦合费米气体中具有排斥s波相互作用的集体模。自旋-轨道耦合和原子-原子相互作用的相互作用在费米气体的集体行为中起着至关重要的作用。与普通费米液体相比，自旋轨道耦合的费米气体具有强相关的自旋和密度激发。在随机相位近似的框架内，我们根据对称群对集体模进行了分类，并通过相应的关联函数的极点确定了它们的性质。此外，还得到了粒子-空穴连续谱，其中这些关联函数的虚部变为非零。我们比较了无自旋轨道耦合的普通费米液体和螺旋液体中的集体激发，三维拓扑绝缘体的表面态。我们还提出了一个实验方案，用于检测这些集体模式，并讨论相应的实验签名在超冷费米气体实验。
2013-06-15 cond-mat.quant-gas
Phase Transitions of Repulsive Two-Component Fermi Gases in Two Dimensions
我们预测了两个自旋分量之间具有排斥接触型相互作用的二维费米气体的相分离。使用密度势泛函理论与系统的半经典近似，我们解决了长期存在的问题巡回铁磁性在现实的设置。我们揭示了一个普遍的过渡，从顺磁状态在小的排斥相互作用对铁磁密度分布在大的相互作用强度，与复杂的粒子数相关的阶段之间。基于均匀系统的量子Monte Carlo结果，我们对Hartree-Fock计算的少量被困费米子进行了模拟。因此，我们表明，我们所采用的平均场相互作用能，特别是到的Ekas-Fermi动能功能的修正是必要的可靠地预测性能的被困介观费米气体。基态的密度模式在低的有限温度下存活，并确认了Stoner型极化行为在一个通用的相互作用参数，尽管有大量的定量差异，起源于捕获势和量子校正的动能。我们还发现了一个动物园的亚稳态配置，在能量上可比的基态密度分布，因此很可能在实验中观察到。我们认为，我们的密度泛函方法可以很容易地应用到相互作用的多组分费米气体一般。
2021-06-15 cond-mat.quant-gas quant-ph
Ferromagnetism in repulsive Fermi gases: upper branch of Feshbach resonance versus hard spheres
我们使用量子蒙地卡罗，包括回流校正，调查的费什巴赫共振的上支的两个组件的费米气体和对比，它与硬球气体。我们发现，在这两种情况下，费米液体变得不稳定的铁磁性在一个$k_F a$小于平均场的结果，其中$k_F$是费米波矢和$a$的散射长度。尽管总能量$E(k_F a)$在两种情况下是相似的，但它们的对相关性和动能是完全不同的，反映了潜在的潜力。我们讨论了我们的计算在多大程度上揭示了最近的实验。
2010-04-15 cond-mat.quant-gas
Ground-State Ferromagnetic Transition in Strongly Repulsive One-Dimensional Fermi Gases
我们证明了当一维费米气体从大排斥力到大吸引力的共振跃迁时，单重态基态将让位于最大自旋态，这是该过程中系统可达到的态中能量最低的一个态.当存在破坏自旋守恒的微小对称破缺场时，单重态基态可以演化为铁磁态或自旋偏聚态。我们已经通过对费米子团簇的精确计算证明了这些效应，并计算出了表现相分离的量子力学波函数。
2014-02-09 cond-mat.quant-gas
Universal low energy physics in one-dimensional multicompnent Fermi gases with a strongly repulsive $δ$-function interaction
它被证明[中国]。Phys. Lett. 28，020503（2011）]，在零温度下，一维（1D）$w$分量费米气体的基态与极限$ω\to \infty$中的无自旋玻色气体的基态一致。在最近的论文[Nature Physics 10，198（2014）]中，通过准一维紧密捕获超冷${}^{173}$ Yb原子实验证明了这种行为。然而，理解费米气体的低温行为与排斥相互作用获得自旋电荷分离的保形场理论的有效Tomonaga-Luttinger液体和反铁磁$SU(w)$海森堡自旋链。本文用Yang-Yang热力学Bethe近似方法解析地导出了具有$SU(w)$对称性的一维强排斥费米子气体的普适热力学.利用Wiener-Hopf方法，得到了低温弱磁场中体系的自由能和磁性.特别地，自由能本质上体现了自旋-电荷分离的共形场论对于任意排斥相互作用强度的高对称性系统。我们还发现，费米气体的声速在大的$w$极限与无自旋玻色气体的一致，而自旋速度消失迅速$w$变得很大。这表明在Tomonaga-Luttinger液相中具有不同自旋态的$w$组分费米子之间的交换性特征对费米不相容统计的强烈抑制。此外，在量子临界区，用多对数函数解析地导出了有限温度下物理量的状态方程和临界行为。
2016-03-26 cond-mat.quant-gas
Strongly Repulsive 1D Gases at Higher Branches: Spin-Charge Correlation and Coupled Spin-Chain Model
本研究利用Bethe-Ansatz和精确对角化方法，揭示了一维强排斥气体高分支中超越自旋-电荷分离的强自旋-电荷关联现象，并提出需用耦合多链模型描述高分支费米子的新奇自旋纹理。
2025-07-15 cond-mat.quant-gas
Two-component repulsive atomic Fermi gases in a thin spherical shell
该研究利用自洽哈特里-福克近似分析薄球壳中双组分排斥性原子费米气体的基态结构，揭示其混溶-不混溶转变规律及旋转下的三块夹层结构，为调控此类系统相变提供理论依据。
2024-11-18 cond-mat.quant-gas quant-ph
Repulsive polarons and itinerant ferromagnetism in strongly polarized Fermi gases
我们分析了浸入费米海中的单个杂质的性质。在正能量和散射长度，我们表明，该系统具有一个明确的，但亚稳态的激发，排斥极化子，我们计算了它的能量，准粒子残留和有效质量。从热力学的角度，我们得到了敷料云的粒子数，说明了极化子的排斥性质。确定了重要的二体和三体衰变通道，并进一步计算了排斥极化子的寿命。完全自旋极化（铁磁）域的形成的稳定条件，然后检查一个一般的质量比的原子的二元混合物。我们的研究结果表明，质量不平衡降低相分离的临界相互作用强度，但很短的准粒子衰变时间将复杂的巡回铁磁性的实验观察。最后，我们给出了不同耦合强度和动量的杂质谱函数。
2011-05-18 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum Monte Carlo simulations of two-dimensional repulsive Fermi gases with population imbalance
用固定节点扩散蒙特卡罗模拟研究了二维二元排斥费米气体的基态性质。每个粒子的能量被确定为组件间的相互作用强度和人口不平衡的函数。制度的普遍性方面的s-波散射长度确定通过比较硬盘和软盘的潜力的结果。在大不平衡状态下，二维极化子的Landau-Pomeranchuk泛函很好地描述了状态方程。为了充分描述这种膨胀，我们确定了极化子的有效质量和耦合参数，补充了以前对其化学势的研究。此外，我们从低不平衡数据中提取磁化率，发现与平均场预测只有很小的偏差。虽然平均场论预测从顺磁到完全铁磁相的直接过渡，但我们的扩散蒙特卡罗结果表明，部分铁磁相在相互作用参数的窄区间内是稳定的。这一发现需要进一步分析由于固定节点约束的影响。
2021-03-24 cond-mat.quant-gas
Quantum Monte Carlo study of the role of p-wave interactions in ultracold repulsive Fermi gases
本研究通过量子蒙特卡洛模拟探究超冷费米气体中p波相互作用的效应，验证了部分微扰结论并发现中等强度下超越平均场微扰的偏差，还确认了含p波贡献的四阶展开与双组分费米气体基态能量高度吻合。
2023-05-08 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Condensates of p-wave pairs are exact solutions for rotating two-component Bose gases
本文导出了旋转条件下具有弱排斥相互作用的两组分玻色-爱因斯坦凝聚体的波函数和能量的精确解析解。同位旋对称波函数是普适的，不依赖于两体相互作用的矩阵元。与数值对角化结果的比较表明，基态激发和低激发由排斥接触相互作用、库仑相互作用和排列偶极子之间的排斥相互作用的p波对的凝聚组成.
2012-01-13 cond-mat.quant-gas
Partial Fermionization---Spectral Universality in 1D Repulsive Bose Gases
由于具有激发能的多体能级密度的巨大增长，其平滑形式对于相互作用量子系统的光谱和热力学性质具有重要意义。我们计算的累积水平密度的限制一维连续系统的排斥短程相互作用。我们表明，从理想玻色气体的交叉强相关，费米子气体，即，部分费米子化，表现出普遍的行为：系统具有非常少的粒子到许多共享相同的基本光谱特征。在我们的推导中，我们补充了短时间的动力学信息的量子集群扩展。我们的非微扰的分析结果是在很好的协议与冷原子物理实验相关的系统，如环上的相互作用玻色子（Lieb-Liniger模型）或受谐波约束的数值。我们的方法提供了预测的激发光谱，使访问有限温度热力学在大的参数范围内。
2019-02-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
Nonperturbative Effects on the Ferromagnetic Transition in Repulsive Fermi Gases
一般认为，在临界气体参数$(k_{\rm F}a)_c$下，具有排斥相互作用的稀自旋1/2费米气体可以经历铁磁相变到自旋极化态。以前的理论预测的铁磁相变已经基于微扰理论，它把气体参数作为一个小的数字。另一方面，Belitz、Kirkpatrick和Vojta（BKV）认为，由于相关效应导致自由能中的非分析项，清洁巡回铁磁体中的相变一般在低温下是一阶的。二阶微扰理论预测在$(k_{\rm F}a)_c=1.054$处的一阶相变，与BKV论点一致。然而，由于临界气体参数预期为O（1）阶，微扰预测可能不可靠。本文通过对气体参数中各阶粒子-粒子梯形图求和，研究了非微扰效应对铁磁相变的影响。考虑了一种普遍排斥的费米气体，它的有效射程效应可以忽略不计，这可以在$^6$ Li原子的双组分费米气体中实现，方法是在具有正s波散射长度的费什巴赫共振的上支上引入非绝热场开关.我们的理论预言了一个二级相变，这表明稀费米气体中的铁磁相变可能是BKV论点的一个反例。预测的临界气体参数$(k_{\rm F}a)_c=0.858$与最近的量子蒙特卡罗结果$(k_{\rm F}a)_c=0.86$在近零程势[S. Pilati，\emph{et al} .，物理修订信函{ \bf 105}，030405（2010）]。我们还比较了自旋磁化率与量子蒙特卡罗结果，发现很好的协议。
2012-04-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Exploring emergent heterogeneous phases in strongly repulsive Fermi gases
最近的实验重新激发了人们对具有强排斥作用的超冷原子费米气体的兴趣。尽管它看起来很简单，但这个系统表现出复杂的行为，这是由两种不同的不稳定性的竞争作用造成的：铁磁性，它促进了自旋相互作用关系和畴的形成;配对，它使排斥的费米子原子不稳定，形成弱束缚的玻色子分子。最近，通过泵浦-探测光谱技术，已经实时观察到了由这种并发机制引起的均匀排斥费米液体的击穿[A. Amico等人，物理修订信函121，253602（2018）]。这些研究还导致了一种涌现的亚稳态多体状态的发现，这是一种不可预测的量子乳液，由与费米子相关的费米子和费米子对组成。在这里，我们详细调查这样一个异国情调的制度，通过研究的动力学和释放能量的演变，光谱响应和相干性的未配对的费米子人口，其自旋密度噪声相关性的属性。我们所有的观察一致指向一个低温非均匀相，在那里配对和未配对的费米子宏观共存，同时具有微观尺度的相分离。我们的研究结果开辟了新的吸引人的途径，探索量子乳液，也可能是非均匀的超流制度，对凝聚可能共存的磁秩序。
2019-10-31 cond-mat.quant-gas
Beyond universality in repulsive SU(N) Fermi gases
本文将SU(N)费米子微扰理论推广至三阶，结合量子蒙特卡洛验证，揭示硬球势下必然发生巡游铁磁相变，且自旋越大临界密度越低，为超冷费米气体实验提供了可检验的预测。
2024-05-30 cond-mat.quant-gas
Self-trapping of Fermi and Bose gases under spatially modulated repulsive nonlinearity and transverse confinement
我们发现，自定位基态可以创建自旋平衡的费米子气体之间的排斥，其强度从中心到外围的增长，在一个或两个横向方向上的谐振子（HO）的捕获势相结合。我们还考虑了在一维或二维（1D或2D）HO限制的空间增长的紧密性的作用下，在非相互作用的费米气体的基态。这些设置被认为是在框架内的T-Fermi-von Weizsacker（TF-vW）密度泛函。它被发现，vW修正简单TF近似（梯度项）几乎可以忽略不计，在所有情况下。对具有自排斥非线性的玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC），研究了在二维和一维HO禁闭作用下，随着横向紧度的增加，基态的性质.
2013-03-26 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Finite range and upper branch effects on itinerant ferromagnetism in repulsive Fermi gases: Bethe-Goldstone ladder resummation approach
本文研究了零温下具有上支效应和有效射程效应的排斥费米气体的铁磁相变。基于精确再现两体$s$波散射相移的广义有效拉格朗日量，利用Bethe-Goldstone阶梯近似，得到了能量密度随极化的非微扰表达式.对于硬球势，计算的临界气体参数$k_{\rm F}a=0.816$和自旋磁化率与固定节点扩散蒙特卡罗计算结果吻合较好。通常，正有效范围和负有效范围对临界气体参数$k_{\rm F}a$具有相反的影响：对于吸引势或费什巴赫共振模型，多体上支在$k_{\rm F}a=α$处具有能量最大值，其中$α=1.34$来自Bethe-Goldstone阶梯模型，这与实验结果定性一致。对于$k_{\rm F}a>α$，多体T矩阵具有正能量极，并且不可能区分束缚态和散射态。这些正能量束缚态被占据，因此上分支在$k_{\rm F}a=α$处达到能量最大值。在零范围极限内，存在铁磁相的窄窗口（$0.86<k_{\rm F}a<1.56$）。在足够大的负有效范围内，铁磁相消失。另一方面，正能束缚态的出现共振地增强了$k_{\rm F}a=α$周围的二体衰变速率，并可能阻碍上支费米气体的平衡相和铁磁性的研究。
2014-10-02 cond-mat.quant-gas nucl-th
Pathway to Kondo physics in ytterbium atom chains with repulsive spin impurities
University of Konstanz（康斯坦茨大学）；Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems（马克斯·普朗克复杂系统物理研究所）
该研究通过结合重整化群理论和DMRG模拟，揭示了一维Yb气体中Kondo物理在强势散射下的稳定性及转变机制。
2026-01-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Emergent devil's staircase without particle-hole symmetry in Rydberg quantum gases with competing attractive and repulsive interactions
魔鬼楼梯是一种分形结构，它表征了具有长程排斥凸相互作用的一维经典晶格气体的基态。其平台标志着由化学势控制的特定填充分数的稳定区域。典型地，这种阶梯具有明确的粒子-空穴对称性，即，通过交换孔和颗粒的角色，可以从填充不到一半的阶梯中简单地提取填充超过一半的阶梯。在这里，我们引入了一个量子自旋链与竞争的短程吸引和长程排斥相互作用，即非凸势。在经典极限的基态功能广义维格纳晶体-取决于填充分数-要么是由二聚体粒子或二聚体孔，从而导致在紧急完整的魔鬼的楼梯没有明确的粒子-孔对称性的基础微观模型。在我们的系统中，粒子-空穴对称性被提升，这是因为楼梯是通过两体相互作用而不是单体化学势控制的。通过横向场引入量子涨落熔化了阶梯，并最终使系统进入顺磁相。然而，对于中间的横向磁场强度，我们确定了一个区域，密度-密度相关性表明出现准长程序。我们将讨论如何利用晶格中的里德伯装扮原子来探索这种物理。
2015-11-11 cond-mat.quant-gas physics.atm-clus physics.atom-ph
Breathing Oscillations in Bose - Fermi Mixing Gases with Yb atoms in the Largely Prolate Deformed Traps
本文研究了Kyoto小组在大长形变势阱中发现的Yb同位素玻色-费米混合物的呼吸振荡。我们选取了Yb同位素的三种组合：Yb 170-Yb 171，Yb 170-Yb 173和Yb 174-Yb 173，它们的玻色子-费米子相互作用分别为弱排斥，强吸引和强排斥。变形陷阱中的集体振荡的动力学时间发展的方法，这是制定与时间相关的Gross-Pitaevskii和Vlasov方程计算。我们分析的结果与变形系统的固有振荡模式，这是使用标度法得到的时间发展的方法，并表明，阻尼和强迫振荡的固有模式的影响，给出随时间变化的振荡，特别是在费米子横模。
2014-03-06 cond-mat.quant-gas nucl-th
BCS pairing in fully repulsive fermion mixtures
我们考虑两个具有排斥作用的中性冷费米气体的混合物。我们证明了在系统参数空间的某些区域内，由于集体激发的交换，同种费米子之间可以出现有效吸引。这导致形成BCS配对的情况下，裸露的原子间的相互作用是排斥性的。
2012-09-03 cond-mat.quant-gas
A passive atomtronics filter for Fermi gases
本文提出一种基于杠铃形囚禁势的无源原子电子学滤波器，利用DPFT模拟证明其能在二维费米气体中鲁棒地空间分离两种自旋组分。
2025-11-10 cond-mat.other cond-mat.quant-gas quant-ph
Thermodynamics of inhomogenous imperfect quantum gases in harmonic traps
讨论了简谐囚禁的不完全量子气体的热力学性质。这些系统的空间不均匀性强加的平均场粒子间势能的重新定义相比，均匀的情况下。在我们的方法中，它采用$\frac{a}{2} N^2 \, ω^d$的形式，其中$N$是粒子的数量，$ω$ -谐波陷阱频率，$d$ -系统的维数，$a$是表征粒子间相互作用的参数。我们提供的参数，该模型对应于一个长程粒子间电位的小振幅消失的极限情况。这一结论是从一个计算类似于著名的Kac标度过程，这是在这里提出的形式适合于各向同性谐波陷阱的情况下。我们表明，在我们的模型中，被困排斥玻色子的不完美的气体进行玻色-爱因斯坦凝聚提供$d>1$。分析的主要结果是：在$d=1$中，只要参数$a_{F}$和$a_{B}$满足关系式$a_{B}+a_{F}=\hbar$，则具有$a=-a_{F}<0$的吸引不完全费米子气体与具有$a=a_{B}>0$的排斥玻色子气体在热力学上等价.这一结果补充了最近关于二维均匀不完全排斥玻色气体和吸引费米气体热力学等价性的类似结论。
2019-10-15 cond-mat.quant-gas
Repulsive fermions and shell effects on the surface of a sphere
Università di Padova（帕多瓦大学）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Padova（意大利国家核物理研究所（INFN）帕多瓦分部）；Istituto Nazionale di Ottica (INO) del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR)（意大利国家研究委员会光学研究所（INO））
通过Hartree-Fock平均场近似，研究球面上双组分排斥费米气体在有限温度下的热力学性质，揭示壳结构对Stoner不稳定性的影响。
2026-05-08 cond-mat.quant-gas
Out-of-equilibrium dynamics of repulsive Fermi gases in quasi-periodic potentials: a Density Functional Theory study
利用密度泛函理论研究了准周期光晶格（OL）中一维二元费米气体的动力学行为。受最近的冷原子实验中实现的协议，旨在确定的多体局域化过渡的启发，我们分析了最初准备的奇数和偶数站点的占用数量之间的不平衡的放松。对于超过安德森局域化转变的准无序强度，不平衡持续很长时间，表明系统无法达到局域平衡。后期时间值随着相互作用强度的增加而减小。接近非相互作用（安德森）过渡对应的临界准无序强度，相互作用系统显示出非常缓慢的弛豫动力学，与次扩散行为一致。围绕其运行平均值的不平衡波动的幅度被发现随时间而减小，并且这种阻尼随着相互作用强度的增加而更有效。虽然我们的研究解决了两个同样强烈的OL的设置，但在最近的紧束缚机制中进行的冷原子实验中也观察到了由于相互作用而产生的非常相似的效应，即两个OL中的一个非常深，另一个要弱得多。
2018-04-10 cond-mat.quant-gas
Energy spectrum of harmonically trapped two-component Fermi gases: Three- and Four-Particle Problem
捕获的双组分费米气体允许所谓的BCS-BEC交叉的调查，通过调整物种间的原子-原子$s$ -波散射长度散射$a^{(aa)}$从吸引到排斥，包括消失和无限大的值。在这里，我们数值确定的能量谱的等质量自旋平衡的四费米子系统-最小的几个粒子系统，表现出BCS-BEC交叉的行为-作为一个功能的$a^{(aa)}$使用随机变分方法。为了比较的目的，我们也处理两个和三个粒子系统。状态消失和有限的总角动量，以及与自然和非自然宇称被认为是。此外，弱吸引和弱排斥气体的能谱的特点是采用微扰框架，利用超球坐标。超球坐标方法允许直接分配量子数，并进一步提供了强相互作用幺正机制的深刻见解。
2010-06-04 cond-mat.quant-gas
Tuneable defect interactions and supersolidity in dipolar quantum gases on a lattice potential
自组装晶体中的点缺陷，如空位和杂质，相互吸引并形成稳定的团簇。这导致在低温下完美晶体结构和缺陷聚集体之间的相分离。我们提出了一种方法，允许一个调谐点缺陷之间的有效相互作用，从吸引力排斥的外部周期性字段的装置。在量子体系中，这允许人们设计强相关的多体相位。我们考虑了二维弱光晶格中基态极性分子和强磁性原子的弱束缚分子的偶极量子气体，讨论了微观机制。通过调整晶格深度，缺陷相互作用变成排斥，这使我们能够确定性地设计一个新的超固相在连续极限。
2015-12-02 cond-mat.quant-gas quant-ph
Tan's universal contact and collective oscillations of strongly interacting Fermi gases
研究了费什巴赫共振附近强相互作用的两组分费米气体。通过使用基于渐近极限和Monte Carlo计算构造的基态能量泛函，我们计算了BCS-BEC交叉区的接触、结构因子和集体振荡频率。计算出的接触和结构因子与最近的实验显示出良好的协议。我们将这些结果与标准的平均场论进行了比较，发现接触与超流序参量的平方成正比。进一步，我们提出了化学势和多方指数的齐次能量和接触。
2012-06-04 cond-mat.quant-gas
Perturbative Thermodynamic Geometry of Nonextensive Ideal Classical, Bose and Fermi Gases
本文研究了非广延理想经典气体、玻色气体和费米气体的微扰热力学几何，证明了非广延玻色（费米）气体的内禀统计相互作用与广延情况类似，是吸引（排斥）相互作用，但热力学曲率的大小随非广延参数的变化而变化。与广延理想经典气体相反，非广延理想经典气体可以分为两个不同的区域。根据系统对非广延情况的偏离参数，可以找到一个特殊的逸度值$z^{*}$，在此值处热力学曲率的符号发生了变化。因此，我们认为，非广延参数诱导一个吸引（排斥）的统计相互作用的$z<z^{*}$（$z>z^{*}$）的理想经典气体。根据热力学曲率的奇点，我们考虑了非广延玻色气体的凝聚。
2017-05-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Self-consistent theory of a homogeneous binary Bose mixture with strong repulsive interspecies interaction
多组分量子气体是研究不同组分之间相互作用所产生的基本现象的理想平台。特别地，由于两种物质之间的排斥相互作用，系统可以表现出相分离。我们开发了一个基于平均场的理论，为两个组件的玻色混合物，这是等效的Hartree-Fock-Bogoliubov近似，并推导出解析表达式的相边界和可折叠性。现有的大多数理论只适用于弱相互作用玻色气体，它们预测相边界由判据$g_{ab}\leqslant\sqrt{g_{aa} g_{bb}}$决定（其中$g_{ab}$是组分$a$和$b$之间的耦合常数）。我们表明，在玻色-爱因斯坦凝聚相（$T\leqslant T_c$）的系统可能仍然在一个稳定的和可混溶的相也为较大的值的$g_{ab}$，取决于气体参数$γ$和温度。
2022-09-05 cond-mat.quant-gas
Spontaneous separation of two-component Fermi gases in a double-well trap
用密度泛函理论研究了双势阱中的双组份费米气体，在近似下计算了各组份的密度分布。我们发现，这两个组件是空间上分开的两个井，一旦排斥相互作用超过斯通纳点，发生铁磁转变的信号。因此，双阱阱有助于探索原子费米气体中的巡游铁磁性，因为可以通过测量一个阱中的组分布居来检查自发分离。
2011-05-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Wavefunction Vortex Attachment via Matrix Products: Application to Atomic Fermi Gases in Flat Spin-Orbit Bands
变分波函数引入零（涡），以屏幕排斥相互作用通常很难验证无偏微观计算。构造了一种方法，使用矩阵乘积表示法将涡插入到任意波函数中。这种方法打开了一个广泛的类基于Jastrow波函数的验证之门。的形式主义适用于超冷原子气体的合成自旋轨道耦合的存在下，由实验激发的模型。验证的波函数表明，原子费米气体中的涡旋与平坦的Rashba自旋轨道带簇在系统中心附近，因此应该是直接可见的飞行时间成像。
2014-04-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Resonant Scattering and Microscopic Model of Spinless Fermi Gases in One-dimensional Optical Lattices
研究了一维光晶格中无自旋费米气体的有效布洛赫波散射。通过调整奇波散射长度，我们发现多个共振的布洛赫波散射的底部（和顶部）的最低频带，超过吸引（和排斥）两体束缚态开始出现。这些共振在深晶格极限中表现出可比的宽度，并且有限的相互作用范围在确定它们的位置中起着至关重要的作用。基于精确二体解，我们构造了一个有效的费米子低能散射微观模型。该模型不仅能再现最低能带底部/顶部布洛赫波的散射振幅，而且能再现能带上下相当大能量范围内的吸引/排斥束缚态.这些结果为一维光晶格中冷费米气体拓扑态的量子模拟奠定了基础。
2017-03-22 cond-mat.quant-gas
Metastability and Coherence of Repulsive Polarons in a Strongly Interacting Fermi Mixture
具有可调相互作用的超冷费米气体代表了探索强相互作用量子系统的多体物理的独特试验台。在过去的十年里，实验研究了大量有趣的现象，基态性质的精确测量为发展详细的理论描述提供了精致的基准。具有强排斥相互作用的费米气体中的亚稳态代表了该领域令人兴奋的新前沿。实现这样的系统构成了一个重大的挑战，因为在原子量子气体中的强排斥相互作用意味着存在弱束缚的分子态，这使得系统本质上不稳定的衰变。在这里，我们利用射频光谱测量费米40K杂质共振相互作用的费米海6Li原子的完整激发光谱。特别是，我们表明，一个定义良好的准粒子存在强排斥相互作用。对于这个“排斥极化子”，我们测量它的能量和它的衰变寿命。我们还通过测量准粒子留数来探测它的相干性质。结果很好地描述了一个理论的方法，考虑到在我们的系统中的相互作用的有限的有效范围。我们发现，一个非零的范围内的顺序的粒子间的间距的结果在一个显着的寿命增加。这个主要的好处排斥支的稳定性开辟了新的视角，研究亚稳态，排斥相互作用费米子系统中的新现象。
2011-11-30 cond-mat.quant-gas
High- and low-frequency phonon modes in dipolar quantum gases trapped in deep lattices
本文研究了深光晶格中偶极玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）微滴阵列在稳定均匀背景上的简正模传播。两个现场平均场动力学的液滴和他们的位移由于排斥偶极-偶极相互作用（DDI）被考虑在内。两种模式的色散关系，\textit{viz} .，摘要对于排斥和吸引接触相互作用的两种情况，用解析方法导出了凝聚态物质中光学和声学声子模的高频和低频对应物，并通过直接模拟进行了验证。没有DDI，光学-声子分支（的对应物）就不存在。这些结果是相关的连接到新兴的实验技术，使实时成像的凝聚动力学和直接实验测量的声子色散关系BEC。
2013-02-11 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Compressibility of an Ultracold Fermi Gas with Repulsive Interactions
具有排斥相互作用的费米气体的特征在于通过测量它们的可压缩性作为相互作用强度的函数。通过相位衬度成像监测阱内密度分布获得可压缩性。当相互作用参数k_Fa> 0.25时，气体的快速衰变阻碍了平衡剖面的观测.对于较小的相互作用参数，结果充分描述了一阶微扰理论。一种新的相衬成像方法补偿色散失真的图像。
2012-04-19 cond-mat.quant-gas
Thermodynamic Properties of Universal Fermi Gases
我们发展了一个简单的，类平均场理论的正常相位的酉费米气体通过导出一个自洽方程的自能通过一个动量依赖的耦合常数的吸引和排斥的普遍费米子。对于处于费什巴赫共振下支的具有吸引力的普适费米子，我们利用零温蒙特卡罗结果作为一步迭代的起点，推导出动量依赖的自能的解析表达式.对于处于费什巴赫共振上支的排斥性普适费米子，我们利用自洽方程迭代计算了动量依赖的自能。最后，对于总体不平衡的情形，我们提出了高阶维里展开系数的一个估计。总的来说，我们发现我们的理论与目前可用的高温实验数据吻合得很好。
2012-10-12 cond-mat.quant-gas
Collision of one dimensional (1D) spin polarized Fermi gases in an optical lattice
本文分析了两个自旋极化相反的费米子原子云碰撞的动力学行为。利用时间演化块抽取（TEBD）方法，模拟了格子中两个一维云团的碰撞。在吸引和排斥相互作用之间的碰撞行为中存在对称性。我们分析了在碰撞区域的对形成动力学，提供了一个简单的两个网站模型的对形成机制的定量分析。
2011-02-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Breakdown of Tan's relation in lossy one-dimensional Bose gases
在具有接触排斥的量子气体中，原子的动量分布在大动量$p$时通常衰减为$\sim 1/|p|^4$。谭氏关系式将$1/|p|^4$尾部的振幅与能量相对于气体的耦合常数或散射长度的绝热导数联系起来。在这里，它表明，关系打破了一维玻色气体接触排斥，一类特殊的定态。这些状态的存在是由于系统中有无穷多的守恒量，它们的特征是快度分布，其本身随$1/|p|^4$而减小。在动量分布中，快度尾部增加了通常的Tan接触项。值得注意的是，实验中普遍存在的原子损失确实会产生这种奇特的状态。快度分布尾部的发展起源于每次损失事件之后波函数的鬼奇异性。讨论了任意相互作用强度的这种现象，它是由精确的计算支持的两个渐近制度的无限和弱排斥。
2021-03-15 cond-mat.quant-gas quant-ph
Ground State Energy of Dilute Fermi Gases in 1D
University of Copenhagen（哥本哈根大学）；Università degli Studi Roma Tre（罗马三大学）
研究了通过一般排斥二体势相互作用的自旋-J费米气体，在稀释极限下证明了基态能量的渐进行为，通过自旋链的基态能量描述，特别当自旋为1/2时对应于反铁磁Heisenberg模型。
2026-10-27 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Bose--Einstein condensation for particles with repulsive short-range pair interactions in a Poisson random external potential in $\mathbb R^d$
我们研究了在正温度下，在正则系综和热力学极限下，具有短程排斥对相互作用的$d$维（$d \ge 2$）的玻色气体。我们假设的存在下，硬泊松障碍，并专注于非渗流制度。对于足够强的粒子间相互作用，我们表明，几乎可以肯定，不可能有玻色-爱因斯坦凝聚到一个充分本地化，归一化的单粒子状态。结果适用于基本的单粒子哈密顿量的本征态。
2021-10-09 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
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
Spin-Orbit Coupled One-Dimensional Fermi Gases with Infinite Repulsion
碱金属原子的自发发射热效应阻碍了对自旋轨道耦合多体效应的研究。在这里，我们表明，即使SOC太弱，导致任何加热，戏剧性的多体效应可以出现在一维（1D）自旋1/2费米气体提供的相互作用是足够的排斥。对于弱排斥，弱SOC（具有强度$Ω$）的效果是微扰的。导致弱自旋螺旋（其大小与$Ω$成比例）。然而，当排斥$g$增加到超过临界值（$g_c\sim 1/Ω$）时，自旋螺旋的幅度迅速上升到1阶值（与$Ω$无关）。此外，在$g=+\infty$附近，由于粒子运动的量子涨落，相邻费米子的自旋可以相消地干涉，强烈地扭曲自旋螺旋，并在各个位置将自旋拉离局部场的方向。这些效应是强排斥极限中自旋-电荷分离的结果。它们也会发生在其他具有更高自旋的一维量子气体中。
2014-02-09 cond-mat.quant-gas
Itinerant Ferromagnetism in ultracold Fermi gases
应用推广到有限极化和有限温度的Jastrow-Slater近似，研究了具有排斥作用的冷费米气体中的巡游铁磁性。对于零温下的两个组分，在与QMC相容的$ak_F\simeq0.90$中发现了二级相变。计算了热力学函数和可观测量，如可压缩性和自旋磁化率以及由此产生的数量和自旋的波动。对于被困气体的云半径和动能的计算和最近的实验相比。自旋极化系统被推荐用于有效分离大的铁磁畴。预测了多组分体系的集体模，计算了三临界点。
2010-12-21 cond-mat.quant-gas
Fermi liquid theory of ultra-cold trapped Fermi gases: Implications for Pseudogap Physics and Other Strongly Correlated Phases
我们展示了如何费米液体理论可以应用到超冷费米气体，从而扩大他们的“模拟”能力，一类感兴趣的问题，多个物理学科。我们介绍的程序测量和计算位置相关的朗道参数。这为解决重要的有争议的问题奠定了基础：（i）理论上，幺正气体的正常状态与费米液体是不可区分的;（ii）具有强排斥接触相互作用的费米系统与铁磁性或局域化有关;这也与$^3$ He及其p波超流性有关。
2010-05-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Metastability of Bose and Fermi gases on the upper branch
我们研究了三维玻色和费米气体的上支，一个阶段定义的排斥相互作用制度中的束缚态的情况下，在一个近似，认为只有两体相互作用。采用基于S-矩阵的形式主义，我们推导出有用的解析表达式，在弱耦合极限的上支。我们确定玻色子和费米子的上支相图与技术有效的任意正散射长度。
2016-11-27 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
