Analytic thermodynamics and thermometry of Gaudin-Yang Fermi gases
本文研究了自旋不平衡的一维吸引费米气体(Gaudin-Yang模型)的热力学性质。几十年来,热力学Bethe方程的精确解一直是已知的,但它涉及到无穷多个耦合的非线性积分方程,其物理性质很难提取。这里的解决方案是解析减少到一个简单的,强大的一组四个代数方程。简化后的方程在强相互作用和较低温度的实验范围内具有普遍性和精确性。利用新的公式,我们讨论了有限温度交叉的定性特征,并对陷阱中的密度分布进行了定量预测。我们提出了一个实用的两阶段计划,以实现准确的测温被困自旋不平衡的费米气体。
2009-10-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Exact Analysis of a One-Dimensional Yang-Gaudin Model with Two-Body Loss
Waseda University(早稻田大学)
本文研究了一维杨-高丁模型中两体损失问题,通过分析非厄米特有效哈密顿量的右特征值,推导出初始粒子损失率的通用表达式,并展示多体系统中损耗如何改变最稳定的自旋配置。
2026-04-17 cond-mat.quant-gas
Grüneisen parameters for Lieb-Liniger and Yang-Gaudin models
利用Bethe近似解,我们解析地研究了一维Lieb-Liniger和Yang-Gaudin模型的膨胀、磁性和相互作用的Grüneisen参数.这些不同的GP优雅地量化了这些量子气体的特征能量标度对体积,磁场和相互作用强度的依赖性,揭示了这些势的变化导致的热效应。所获得的GP进一步确认的身份,这是由热势的对称性引起的。我们还给出了这些GP在不同势驱动的量子临界点附近的普适标度行为。的GPs的发散不仅提供了一个实验识别的非费米液体性质的量子临界,但也优雅地确定低温相的量子气体。此外,在一维吸引费米气体的配对和退配对功能可以捕获的磁性和相互作用的GP,促进量子相变的实验观察。这些结果为进一步研究超冷原子量子气体中相互作用和磁场驱动的量子制冷和量子热机提供了理论基础。
2019-09-19 cond-mat.quant-gas
Dispersion relation of a polaron in the Yang-Gaudin Bose gas
本文研究了用Yang-Gaudin模型描述的具有两个内态的一维玻色气体,并解析地计算了最低激发分支极化子准粒子的色散关系。我们研究了在没有动量限制的情况下,弱相互作用和强相互作用的热力学极限下的色散。在弱相互作用下,极化子色散接近暗孤子色散,我们用参量形式计算了极化子色散的超前偏差。在强相互作用下,我们得到了极化子色散的显式表达式。它的形式是动量的正弦函数的幂级数,其系数与相互作用有关。通过增加级数的幂,相应的系数表现出更快的衰减,因此实际上只需要其中的几个;我们给出了前三个的结果。该系列的系数连接到极化子色散的麦克劳林系列,因此计算后者的数量就足以自动找到所有动量下色散的幂级数结果。导出的色散结果可以用来获得显式的幂律奇异性的指数在响应函数的频谱边缘的表达式。
2022-02-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Dark-soliton-like excitations in the Yang-Gaudin gas of attractively interacting fermions
Yrast态是在给定非零动量时能量最低的状态,它提供了暗孤子概念到强相互作用一维量子气体的自然延伸。本文利用精确可解的Yang-Gaudin模型,研究了具有吸引δ函数相互作用的一维平衡自旋- $\frac{1}{2}$费米气体的Yrast态.在有限粒子数和热力学极限下求解了相应的Bethe-Anasterian方程。对应的类孤子性质的yrast激发计算包括丢失的粒子数,相位阶跃,惯性和物理质量。惯性物理质量比,这是有关的振荡频率在被困气体中,被发现是统一的强和弱的吸引力的限制和下降到$\approx 0.78$的交叉制度。这一结果与一维平均场论相反,后者预言了在弱吸引极限下的发散质量比。通过精确映射,我们的结果还预言了超Tonks-Girardeau气体中类暗孤子激发的存在及其性质。简要讨论了实验观测的前景。
2017-11-01 cond-mat.quant-gas
Thermodynamics, contact and density profiles of the repulsive Gaudin-Yang model
我们解决的问题,计算的排斥一维两个组件的费米气体接触相互作用,也被称为高丁-杨模型的热力学性质。利用特定的晶格嵌入和量子转移矩阵,我们导出了均匀模型热力学的一个仅含两个非线性积分方程的精确系统,它适用于所有温度和化学势、磁场和耦合强度的值。该系统允许一个简单的和非常准确的计算的热力学性质规避的困难与截断的热力学贝特anesthetic系统的方程。我们提出了广泛的结果的密度,极化,磁化率,比热,相互作用能,谭接触和本地关联函数的相反的自旋。我们的研究结果表明,在低温和中温的实验接触是耦合强度的非单调函数。作为温度的函数的接触提出了一个明显的局部极小值的Tonks-Girardeau制度,这标志着一个突变的动量分布在一个小的温度区间。利用均匀模型的精确解和局域密度近似计算了存在简谐俘获势时系统的密度分布。我们发现,在有限温度下,只有当阱中心的极化度超过一个随温度单调增加的临界值时,密度分布才呈现出双壳结构(中心部分极化,两翼全极化).
2016-03-10 cond-mat.quant-gas
Generalized Wick's theorem at finite temperature for a quadratic Hamiltonian
在Gaudin(1960)中,Michel Gaudin用对角哈密顿量证明了有限温度下的威克定理。本文推广了Gaudin关于依赖于二次哈密顿量的统计密度算子的证明。为了说明该定理的实用性,我们评估了温度低于玻色-爱因斯坦凝聚温度的均匀弱相互作用玻色气体的比率$\sqrt{[<\hat{N}^2>-<\hat{N}>^2]/<\hat{N}>}$。在这种条件下,二次哈密顿近似的值,并在此评估中,我们显示的基本状态分布在零温度下的子泊松行为。
2012-08-17 cond-mat.quant-gas
Quantum dark solitons in Bose gas confined in a hard wall box
一维空间中具有排斥接触相互作用的玻色气体的薛定谔方程,在周期性边界条件下,可以借助于Bethe方法解析求解。结果表明,在这样的系统中,存在直接对应于平均场方程暗孤子解的多体本征态。如果从周期边界条件转换到无限方势阱,系统仍然是可积的。相应的本征态由M.高汀我们分析了Gaudin解的弱相互作用极限,确定了与单个和多个暗孤子严格相关的本征态的参数化。对粒子位置探测的数值模拟揭示了弱相互作用下的暗孤子和强相互作用下暗孤子的量子性质。
2017-09-16 cond-mat.quant-gas nlin.PS quant-ph
Emergence of dark soliton signatures in a one-dimensional unpolarized attractive Fermi gas on a ring
不同自旋分量间存在接触吸引作用的双组分费米气体可以用杨-高丁模型描述。应用Bethe近似,可以找到由相应Bethe方程的解唯一参数化的系统本征态的解析公式。最近对Yang-Gaudin模型中所谓的yrast本征态(即总动量不为零时能量最低的本征态)的数值研究表明,它们的谱类似于Lieb-Liniger模型中的yrast色散关系,而Lieb-Liniger模型中的yrast色散关系又与非线性薛定谔方程中的暗孤子色散关系相匹配。结果表明,Lieb-Liniger模型中的暗孤子现象不是偶然的,暗孤子的特征是在测量粒子位置的过程中出现的。在这里,我们证明,从Yang-Gaudin模型中的yrast本征态开始,通过测量费米子对揭示了关键的孤子签名。我们研究了孤子签名在广泛的相互作用强度。
2018-08-05 cond-mat.quant-gas quant-ph
Exact result for the polaron mass in a one-dimensional Bose gas
本文研究了一维玻色气体中的极化子准粒子。在可积的情况下,我们得到了热力学极限下极化子质量的一个精确结果。它是用不含极化子的玻色气体中每个粒子的基态能量密度的导数来表示的。这使我们能够找到高阶幂级数的极化子质量在弱和强相互作用的制度。
2021-11-19 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Yang-Yang thermometry and momentum distribution of a trapped one-dimensional Bose gas
我们描述了使用精确的杨-杨解决方案的一维玻色气体,使准确的动能测温实验测得的动量分布的均方根宽度的基础上。此外,我们使用随机投影Gross-Pitaevskii理论来提供Van Amerongen等人的完整动量分布测量的第一个定量描述,物理修订信函100,090402(2008)中所述。我们发现从随机投影Gross-Pitaevskii方法拟合的温度与由杨-杨动能测温法确定的温度非常一致。
2012-04-12 cond-mat.quant-gas
Single-particle density matrix for a time-dependent strongly interacting one-dimensional Bose gas
我们推导出一个强相互作用的含时一维玻色气体的单粒子密度矩阵的$1/c$展开式,它由Lieb-Liniger模型描述($c$表示相互作用的强度).通过将Gaudin的Fermi-Bose映射算子推广到$1/c$项,得到了该形式.在强耦合极限下,我们推导了一种有效的计算含时态密度矩阵的数值算法,该算法是在没有外部势的情况下从一族初始条件发展而来的.我们已经应用该方法研究了一个局部化的波包的收缩动力学。
2009-07-27 cond-mat.quant-gas
Two-time correlation functions and the Lee-Yang zeros for an interacting Bose gas
研究了玻色粒子系统的二次关联函数。找到了系统的关联函数的零点与系统的配分函数的Lee-Yang零点之间的关系。得到的关系式给出了实验上观察李杨零点的可能性。研究了两个能级上玻色粒子的特殊情况,分析了系统的二次关联函数的零点和配分函数的Lee-Yang零点。
2017-07-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Criteria of off-diagonal long-range order in Bose and Fermi systems based on the Lee-Yang cluster expansion method
将Lee和Yang的量子统计集团展开方法推广到研究单组分和多组分玻色子或费米子混合物中的非对角长程序(ODLRO).我们的配方是适用于一个统一的系统和一个没有局域密度近似的陷阱系统,并允许系统的扩展的一个和多个粒子约化密度矩阵的集群功能定义为同一系统与玻尔兹曼统计。这个展开式中的每一项都可以与一个李-杨图相关联。我们阐明了每个李杨图的物理意义,特别是,对于一个混合物的超冷原子和绑定二聚体,一个无限总和的梯形李杨0-图显示,导致玻色-爱因斯坦凝聚的二聚体低于临界温度。在玻色统计的情形下,证明了无穷级数的Lee-Yang 1-图是收敛的,并给出了单粒子水平上ODLRO的判据.应用到稀玻色系统的硬球。在Fermi统计的情形下,证明了无穷级数的Lee-Yang 2-图是收敛的,并给出了ODLRO在两粒子水平上的判据.在紧束缚极限下的两组分费米气体的应用也被提出。
2012-04-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Beyond Lee-Huang-Yang description of self-bound Bose mixtures
我们研究了自约束超稀玻色-玻色混合物的性质,超越了李-黄-杨的描述。我们的方法是基于确定的超出平均场修正的声子模式的混合物在一个自洽的方式和计算相关的状态方程。新获得的基态能量与最近的量子Monte Carlo计算结果吻合良好,提供了一个简单而准确的描述与接触型相互作用的自约束混合物。通过调整Gross-Pitaevskii方程,我们进一步显示了有限尺寸液滴平衡特性的数值结果。我们的分析扩展到一维的混合物中发现一个很好的协议与量子蒙特卡罗预测的平衡密度。最后讨论了温度对液相稳定性的影响。
2020-07-29 cond-mat.quant-gas
Mesoscopic density grains in the 1d interacting Bose gas from the exact Yang-Yang solution
一维玻色气体中的数涨落由许多较小的独立局域涨落(密度颗粒)的贡献组成。我们从有限温度下的Yang-Yang解导出了一组推广的积分方程,它精确地确定了所有的高阶数涨落矩。这些时刻是密切相关的本地化(但不是零范围)的密度颗粒的统计。我们直接计算这些波动的平均占有率,以及它们在气体的整个参数空间中分布的方差、偏度和峰度。调查结果包括:大介观密度颗粒与厚尾分布在热准凝聚的稀释气体和非微扰量子湍流制度;区域的负偏度和低于高斯峰度的一部分费米子化的气体,和一个无法解释的交叉区域沿$T\sim T_d/γ$ ;在有限的粒子间距的密度-密度关联函数的峰值的存在。我们将这些密度颗粒统计与可测量的行为相关联,例如粗成像箱的统计和数量波动的有限尺寸标度。我们提出了如何实验性地测试在Single Shot图像中可见的独立密度颗粒和密度浓度之间的关系。
2017-07-31 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Limitation of the Lee-Huang-Yang interaction in forming a self-bound state in Bose-Einstein condensates
与$n^{3/2}$成正比的微扰李黄杨相互作用(LHY),其中$n$是密度,在具有净吸引力的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中心产生无限排斥势,阻止了偶极BEC和二元BEC的坍缩形成自束缚态.然而,最近的微观计算的非微扰超越平均场(BMF)的相互作用表明,LHY相互作用%与$n^{3/2}$项是有效的,只有非常小的值的气体参数$x$。我们发现,一个现实的非微扰BMF相互作用可以停止崩溃,形成一个自约束状态,只有在一个弱吸引的二元BEC与小$x$值($x\lessapprox 0.01$),而微扰LHY相互作用停止崩溃的所有吸引。我们证明了这些方面使用适当的弱耦合LHY和强耦合限制的分析BMF相互作用。
2019-05-09 cond-mat.quant-gas
Bogoliubov Theory and Lee-Huang-Yang Corrections in Spin-1 and Spin-2 Bose-Einstein Condensates in the Presence of the Quadratic Zeeman Effect
本文发展了自旋为1和自旋为2的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的Bogoliubov理论,导出了基态能量、声速和量子损耗的Lee-Huang-Yang(LHY)修正.我们调查的所有阶段的自旋-1和自旋-2 BEC,可以实现实验。我们还研究了每个阶段对量子涨落和二次塞曼效应的稳定性。此外,我们还讨论了自发破缺的对称生成元的数量与南武-戈德斯通(NG)模式的数量之间的关系。研究发现,在自旋为2 π的位相中,存在着特殊的Bogoliubov模,它们具有无带隙的线性色散关系,但不属于NG模。
2010-06-27 cond-mat.quant-gas nucl-th
Synthetic Topological Vacua of Yang-Mills Fields in Bose-Einstein Condensates
拓扑真空是一类具有非平凡拓扑结构的杨-米尔斯场的简并基态。它们在粒子物理学和量子场论中起着基础性的作用,但还没有被实验观察到。在这里,我们报告的第一个理论建议和实验实现的合成拓扑真空与原子云的玻色-爱因斯坦凝聚体。我们的设置提供了一个很有前途的平台,以证明真空,而不是空的,具有丰富的空间结构的基本概念。综合了拓扑数n = 1的真空的Hamilton量,并测量了相应的Hopf指标.我们还实现了拓扑数n = 2的真空,发现不同拓扑数的真空具有不同的自旋纹理和Hopf链.我们的工作为在桌面实验中探索拓扑真空和相关的长期寻求的瞬子开辟了机会。
2022-11-13 cond-mat.quant-gas
Anderson localization of elementary excitations in disordered binary Bose mixtures: Effects of the Lee-Huang-Yang quantum and thermal corrections
该研究结合解析与数值方法,探究含Lee-Huang-Yang量子与热修正的无序二元玻色混合物准粒子安德森局域化,分析两相下的局域化特征及热涨落、液滴态平顶区的相关效应。
2024-11-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas
Correlation lengths of the repulsive one-dimensional Bose gas
本文研究了有限温度下一维玻色气体中静态密度-密度和场-场关联函数的大距离渐近行为。在XXZ自旋链的纵向和横向关联函数的类似低温展开式中,执行特定的连续极限,得到玻色气体扩散子的渐近展开式.在晶格系统中,相关长度被计算为XXZ自旋链量子转移矩阵的最大和次大本征值的比率。在格点和连续体两种情况下,关联长度都用Yang-Yang型解表示[C.N. Yang和C. P. Yang,J.Math.Phys. 10,1151(1969)]的非线性积分方程,其易于数值实现。
2013-10-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech math-ph
One-dimensional purely Lee-Huang-Yang fluids dominated by quantum fluctuations in two-component Bose-Einstein condensates
李-黄-杨(Lee-Huang-Yang,LHY)流体是一种完全由量子涨落控制的奇异量子物质。近年来,人们在超冷原子实验中观察到了三维LHY流体,而它们的低维对应物还不为人所知。本文基于二维玻色-爱因斯坦凝聚体中一维LHY量子流体的Gross-Pitaevskii方程,用解析和数值方法揭示了其中物质波结构的形成、性质和动力学.考虑谐波陷阱,基于变分近似得到了近似解析结果,数值构造了具有非零节点的高阶非线性局域模。通过线性稳定性分析和直接微扰数值模拟确定了所有LHY非线性局域模的稳定区域。在动力学演化过程中,我们还研究了在不同初始反冲的影响下,单个局域模的运动和振荡,以及两个局域模之间的碰撞。预测的结果可用于量子气体实验,提供了一个新的见解LHY物理在低维设置。
2022-05-27 cond-mat.quant-gas physics.optics
Lee-Yang theory of Bose-Einstein condensation
玻色-爱因斯坦凝聚发生在玻色子气体被冷却到其转变温度以下,并且基态被宏观占据。相变发生在许多粒子的热力学极限。然而,最近的实验进展已经使得自下而上组装量子多体系统成为可能,例如,通过每次将单个原子添加到光晶格中。在这里,我们展示了如何从少量玻色子的能量波动中预测玻色气体的凝聚温度。为此,我们利用李-杨相变理论的最新进展,这使我们能够确定的配分函数的零和极点在复杂的平面上的逆温度从高累积量的能量波动。通过增加囚禁势中玻色子的数目,我们可以预测配分函数零点在热力学极限下的收敛点,在那里它们达到实轴上的逆临界温度。用少于100个玻色子,我们可以估计二维和三维谐振势中玻色气体的凝聚温度,并且我们还发现在一维中没有人们所期望的相变。
2023-03-23 cond-mat.quant-gas quant-ph
Equations of state from individual one-dimensional Bose gases
我们捕获个人的一维玻色气体,并获得相关的状态方程相结合的校准约束势与原位密度分布。我们的观测结果与局域密度近似下的精确Yang-Yang一维热力学解符合得很好。我们发现,我们最终的一维系统经历了低效的蒸发冷却,降低了绝对温度,但单调地降低了简并参数。
2018-08-21 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Lieb-Liniger gas in a constant force potential
我们使用Gaudin的Fermi-Bose映射算子来计算线性(恒力)势中的Lieb-Liniger模型的精确解(构造的精确定态解被称为Lieb-Liniger-Airy波函数)。本文采用Girardeau的Fermi-Bose映射和$1/c$近似下的赝势方法($c$表示相互作用的强度),计算了强相互作用下楔状囚禁势中气体的基态性质.指出线性势中Lieb-Liniger波包的量子动力学可以用$N$维傅里叶变换来计算,这与自由展开的情况相同.
2010-08-12 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dynamics of quantum soliton in Lee-Huang-Yang spin-orbit coupled Bose-Einstein condensates
本文给出了一维自旋轨道耦合二元玻色-爱因斯坦凝聚体中由于超平均场量子涨落而产生的自束缚基态的结构和动力学的数值结果。根据自旋轨道(SO)和拉比耦合,我们观察到的基态表现出量子亮(平面)或量子条纹孤子的性质。我们找到了一个非零SO耦合的解析孤子解,与数值结果相当吻合。进一步,我们采用三种方案研究了这些孤子的动力学稳定性:(i)给每个分量加上初速度,(ii)在初始和有限时刻淬灭SO和Rabi耦合参数,(iii)通过给两个自旋分量以相等和相反方向的速度来允许它们之间的碰撞.观察到了孤子的多重分裂、排斥、呼吸等有趣的动力学特性。对于给定的Rabi耦合频率,孤子的呼吸频率随SO耦合的增加而增加,在SO耦合的临界点处达到最大值,在此点处发生从亮孤子到条纹孤子的相变.我们观察到,最大呼吸频率具有指数$\sim 0.16$的拉比耦合频率的幂律依赖性。
2022-09-16 cond-mat.quant-gas
Thermodynamic behavior of a one-dimensional Bose gas at low temperature
我们证明了一维相互作用玻色气体的化学势具有非单调的温度依赖性,这是超流体所特有的。这种效应是一维玻色气体在大波长处激发光谱的声子性质的直接结果。对于低温$T$,我们表明,系数在$T^2$膨胀的化学势是完全由零温度密度依赖的声速。我们计算了Bogoliubov弱相互作用气体和不可穿透玻色子的Tonks-Girardeau气体之间的交叉系数。在渐近制度的分析扩展。沿交叉的理论预测证实了精确可解的杨-杨模型,其中有限温度状态方程的数值求解Bethe-{ \it anzen}方程。一个一维的环形几何结构相当于施加周期性的边界条件和所产生的有限尺寸效应进行了详细的研究。在$T=0$,我们计算了各种热力学函数,包括非弹性结构因子,作为原子数的函数,指出发生的重要偏离热力学极限。
2017-07-11 cond-mat.quant-gas
Cross-over to quasi-condensation: mean-field theories and beyond
我们分析了均匀的一维玻色气体从理想气体到稠密的准凝析相的跨越。我们回顾了一些平均场论,微扰或自洽,并提供状态方程,密度波动,和关联函数的准确评估。一个光滑的交叉再现经典场模拟的基础上的随机Gross-Pitaevskii方程,和杨-杨解决方案的一维玻色气体。
2017-01-11 cond-mat.quant-gas quant-ph
Complex wave fields in the interacting one-dimensional Bose gas
我们研究一维相互作用气体的温度状态,以确定何时物质波(c场)理论实际上是正确和可用的。这种判断是通过同时研究许多可观测量与确切的杨-杨理论的差异程度来做出的。我们还确定了什么样的截止最大限度地提高这种方法的准确性。结果给出的准确性,以及一个最佳的截止处方方面的约束。在很宽的温度范围内,最佳截止值与密度或相互作用强度无关,因此它的温度依赖形式适用于许多云的形状,可能还适用于基础选择。然而,该最佳全局选择在能量上高于大多数先前确定。需要高值来获得正确的动能,但不会对其他可观测量产生负面影响。
2018-08-30 cond-mat.quant-gas
Dynamics and Thermodynamics of the Low-Temperature Strongly Interacting Bose Gas
通过分析囚禁样品的\emph{in-situ}密度分布,测量了$^7$ Li原子的均匀玻色气体的零温状态方程。对于增加排斥相互作用,我们的数据显示出一个明显的偏离平均场论,并提供了一个定量测试的多体校正首次预测在1957年由李,黄和杨。我们进一步探讨了玻色气体的动态响应,以不同的相互作用强度,并比较它简单的理论模型。我们推导出了普适常数$ξ>0.44(8)$的值的下限,它将表征普适玻色气体在幺正极限的特征。
2011-03-23 cond-mat.quant-gas
Perron-Frobenius theorem on the superfluid transition of an ultracold Fermi gas
应用Perron-Frobenius定理研究了具有零程s波相互作用的二组分费米气体的超流相变。根据Lee和Yang的量子集团展开方法,将巨配分函数用Lee-Yang压缩0-图表示。研究了梯形Lee-Yang压缩0-图的无穷级数的奇异性。我们指出,奇异性是由Perron-Frobenius本征值的某一原始矩阵,这是定义的两体集团函数和费米分布函数。结果表明,在相变点处存在唯一的逸度,这意味着在Lee-Yang收缩0-图的梯形近似水平下,二聚体和库珀对的玻色-爱因斯坦凝聚体不存在碎裂.并应用于强束缚二聚体的玻色-爱因斯坦凝聚体。
2012-02-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech math-ph
Many-body and temperature effects in two-dimensional quantum droplets in Bose-Bose mixtures
利用含时Hartree-Fock-Bogoliubov理论研究了二维玻色混合物中自约束液滴的平衡性质。这个理论使人们能够理解李-黄-杨描述之外的多体效应和温度效应。我们计算高阶修正的激励,声速,和液滴的能量。将我们的基态能量计算结果与扩散Monte Carlo方法的结果进行了比较,发现两者符合得很好,并讨论了液滴的耗尽和反常密度的行为。在有限的温度下,我们表明,液滴出现在温度远低于Berezinskiii-Kosterlitz-无相变温度。临界温度强烈地依赖于种间相互作用。我们的研究扩展到有限尺寸的液滴通过数值求解广义有限温度Gross-Pitaevskii方程,这是从我们的形式主义的局部密度近似的框架内获得自洽。
2021-11-07 cond-mat.quant-gas
Ground-State Energy and Condensate Density of a Dilute Bose Gas Revisited
采用同时满足Hugenholtz-Pines定理和守恒律的自洽微扰展开,研究了稀玻色气体的每粒子基态能量$E/N$和凝聚密度$n_0$.目前还没有考虑到的一类自能费曼图,被证明是在Lee、Huang和Yang [Phys. Rev. 106,1135(1957)]报道的表达式中增加了一个额外的常数$c_{ip}\sim O(1)$,即$E/N=(2π\hbar^2 an/m)[1+(128/15\sqrt{π}+16c_{ip}/5)\sqrt{a^3n}]$和$n_0/n=1-(8/3\sqrt{π}+c_{ip})\sqrt{a^3n}$,其中$a$、$n$和$m$分别是s波散射长度、粒子密度和粒子质量。我们提出了一对夫妇的估计$c_{ip}$,三阶微扰展开产生$c_{ip}=0.412$。
2013-05-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Lee-Yang cluster expansion approach to the BCS-BEC crossover: BCS and BEC limits
结果表明,通常用于计算高温区维里系数的团簇展开方法可以用来计算BCS-BEC过渡区的超流转变温度。转变温度被确定与出现的奇异性在一定的无限系列的集群功能的总和。在弱耦合极限下,我们再现了Nozières和Schmitt-Rink的无边界条件和数方程,从而得到了BCS理论的转变温度。在强耦合极限下,我们再现了无相互作用的紧束缚二聚体的玻色-爱因斯坦凝聚的相变温度。
2014-02-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mapping out the quasi-condensate transition through the 1D-3D dimensional crossover
通过测量高度拉长的弱相互作用玻色气体中的密度涨落,我们观察并量化了从理想气体到准凝聚态的整个维度交叉从纯一维到几乎三维气体的过渡。我们表明,整个过渡区和维度交叉的描述令人惊讶的是,以及修改后的杨-杨模型。此外,我们发现,在低温下的线密度在准冷凝过渡尺度根据相互作用驱动的纵向均匀的一维玻色气体的情况下,而在高温下,它的尺度根据简并驱动的临界情况下的横向冷凝的三维理想气体。
2011-03-15 cond-mat.quant-gas
Quantum Coherent States of Interacting Bose-Fermi Mixtures in One Dimension
我们研究了一维中同时包含玻色子和费米子的两组分原子气体混合物。当物种间的相互作用是有吸引力的,我们报告了丰富多样的相干基态相位的相互作用的内在和相对强度的变化。我们避免任何文物的晶格离散化开发一种新的实现的连续矩阵产品状态anananesthesia的混合物和先验证明我们的方法的有效性的可积点存在的混合物具有相等的质量和相互作用(赖-杨模型),我们发现,anesthesia正确和系统地收敛到准确的结果。
2022-05-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Large-N ground state of the Lieb-Liniger model and Yang-Mills theory on a two-sphere
本文导出了环上一维玻色气体(Lieb-Liniger模型)的基态Bethe方程的大粒子数极限,并在任意耦合下求解了它。我们证明了该系统的基态可以映射到U(N)规范群的双球上的Euclidean Yang-Mills理论的大N鞍点上,并且在均匀和孤子区域之间的相变与Douglas-Kazakov置信-解禁闭相变是对偶的.
2015-09-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech hep-th
Ultradilute self-bound quantum droplets in Bose-Bose mixtures at finite temperature
我们从理论上研究了在平均场崩溃的边缘具有种间吸引相互作用的二元玻色混合物中实现的平坦空间中的自束缚超稀玻色液滴的有限温度结构和集体激发。由于液滴的形成主要依赖于李黄杨量子涨落提供的排斥力,而这种排斥力可以很容易地被热涨落补偿,因此我们发现玻色液滴的密度分布和集体激发谱中存在显著的温度效应。作为粒子数的函数的有限温度相图被确定。我们表明,在液滴到气体的过渡的临界粒子数显着增加,随着温度的升高。朝向热不稳定的一个无限大的液滴的体积阈值温度,我们发现,在激发光谱中的激发禁止,自蒸发区域,预测彼得罗夫使用零温度理论,收缩,并最终消失。所有的集体激发,包括表面模式和压缩体模式,成为软化在液滴到气体的过渡。在这项工作中,由于缺乏有效的低温测温技术,很难通过实验测量自结合玻色液滴的预测温度效应。然而,这些效应可能已经存在于当前的冷原子实验中。
2020-10-28 cond-mat.quant-gas
Spin and density excitations of one-dimensional self-bound Bose-Bose droplets
Indian Institute of Technology Ropar(印度技术研究所罗帕尔分校);Ben-Gurion University of the Negev(内盖夫本-古里安大学)
研究一维自束缚玻色-玻色滴的自旋与密度激发,揭示自旋激发在特定耦合条件下成为可观测谱线的关键作用。
2026-09-09 cond-mat.quant-gas
Probing the roton excitation spectrum of a stable dipolar Bose gas
利用布拉格光谱法测量了稳定偶极玻色-爱因斯坦凝聚体在宽动量范围内的激发光谱。我们精确地控制相对强度,$ε_{\rm dd}$,偶极的接触相互作用,并观察到光谱越来越偏离线性声子行为增加$ε_{\rm dd}$。达到偶极占主导地位的制度$ε_{\rm dd}>1$,我们观察到的出现,在频谱中的一个旋子最小值和它的软化走向不稳定。我们描述了如何激发能和强度的密度-密度相关的旋转子动量的变化与$ε_{\rm dd}$。我们的研究结果与基于平均场Bogoliubov理论的数值计算结果非常吻合。当包括超越平均场修正,在一个李黄杨潜力的形式,我们观察到的实验定量偏差,质疑这种描述的有效性,在roton制度。
2019-08-08 cond-mat.quant-gas
A second order upper bound on the ground state energy of a Bose gas beyond the Gross-Pitaevskii regime
我们考虑一个系统的$N$玻色子在一个单一的盒子中的巨正则设置通过一个潜在的相互作用与散射长度缩放为$N^{-1+κ},$ $κ\in (0,2/3).$这政权之间的Gross-Pitaevskii政权($κ=0$)和热力学极限($κ=2/3$)插值。在Forum Math. Sigma 9(2021),e74中,作为证明热力学极限下与Lee-Huang-Yang公式一致的上界的中间步骤,得到了$κ<5/9.$的基态能量的二阶上界。本文通过对误差项的分析,将上述结果推广到$κ<7/12$。
2022-03-03 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Upper bound for the ground state energy of a dilute Bose gas of hard spheres
在热力学极限下,考虑玻色子气体通过半径为$\frak{a}$的硬球势的相互作用。在低密度下,我们导出了一个简单的每个粒子的基态能量的上界。我们的界限捕获的领先的长期$4πρ\frak{a}$,并表明,修正小于$C ρ\frak{a} (ρ\frak{a}^3)^{1/2}$,一个足够大的常数$C > 0$。结合一个已知的下限,我们的结果意味着,第一次领导项的基态能量,事实上,顺序为$ρ\frak{a} (ρ\frak{a}^3)^{1/2}$,与李-黄-杨预测。
2023-01-31 cond-mat.quant-gas math-ph math.AP