Topological Creutz Ladder in a Resonantly Shaken 1D Optical Lattice
报道了在共振驱动的一维光晶格中超冷费米子原子的拓扑Creutz梯的实验实现。该两条腿的梯子由光晶格的两个最低轨道态组成,交叉腿间的链接是通过周期性晶格振动通过轨道之间的双光子共振耦合产生的。利用动量分辨的Ramsey型干涉测量,证明了梯形系统拓扑非平凡能带中的特征赝自旋缠绕。我们讨论了一种双音驱动方法来扩展腿间链路控制,并提出了一种拓扑电荷泵方案的Creutz梯形系统。
2019-02-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Orbital-driven melting of a bosonic Mott insulator in a shaken optical lattice
为了研究光晶格超冷原子系统中定域轨道态和色散轨道态之间的相互作用,我们研究了利用共振周期强迫使最低两个布洛赫带相干耦合的可能性。考虑在一维玻色子,它表明,一个强相互作用的Floquet系统可以实现,在每个晶格位置两个(只有两个)近简并轨道状态是相关的。通过平滑地调谐两个状态到共振,我们发现系统可以经历轨道驱动的莫特绝缘体到超流的转变。作为一个有趣的结果,在系统中的动力学挫折,这种转变可以是连续的或一阶的,这取决于参数,如晶格深度和填充。
2015-04-16 cond-mat.quant-gas quant-ph
Effective time-reversal via periodic shaking
数值研究了周期性振动光晶格的有效时间反转。对于相互作用的超冷原子,[J.Phys.B45,021002(2012)]的方案涉及振动幅度和相互作用符号的准瞬时变化。由于波函数以很高的概率返回到它的初始状态,时间反演是区分纯量子动力学和统计混合动力学的理想方法。
2012-06-15 cond-mat.quant-gas
Fermionic Superfluid from a Bilayer Band Insulator in an Optical Lattice
我们提出了一个在光晶格中实现费米子超流态的模型,以避开冷却问题。我们的建议利用的想法,调谐的相互作用在一个典型的低熵状态,带绝缘体的光学双层系统,以获得超流体。通过对包含涨落的模型进行详细的分析,并通过对基态的变分量子Monte Carlo计算,我们证明了所得到的超流态具有跳跃能量级的高转变温度。我们的系统被设计为抑制其他竞争秩序,如电荷密度波。我们建议通过正交振动光晶格双层的实验室实现这个模型。
2012-06-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Quantum information theoretic measures to distinguish fermionized bosons from non-interacting fermions
该研究通过数值精确求解含时多玻色子薛定谔方程,结合两体关联分析与Kullback-Leibler相对熵、Jensen-Shannon散度熵等量子信息论度量,明确区分了Tonks-Girardeau极限下的费米化玻色子与无相互作用费米子,并揭示了二者在高阶关联上的差异。
2024-02-01 cond-mat.quant-gas
Exactly Solvable Models of Interacting Chiral Bosons and Fermions on a Lattice
该研究提出一维晶格上手征玻色子与费米子的精确可解模型,发现硬核玻色子类似自由费米子,并利用玻色化与动量守恒精确求解了连续极限下的多体问题及正交性灾变。
2025-01-27 cond-mat.quant-gas
Rice-Mele model with topological solitons in an optical lattice
研究了一维周期振动光晶格中的吸引超冷费米子。在适当的共振条件下,系统实现了Rice-Mele模型描述的典型二次物理。我们系统的重要特征是可能存在受控缺陷。它们导致产生具有分数粒子数的拓扑保护局域化模式。他们可能的实验签名进行了讨论。
2014-12-19 cond-mat.quant-gas quant-ph
Two interacting fermions in a 1D harmonic trap: matching the Bethe ansatz and variational approaches
本文将Bethe近似与变分原理相结合,计算了一维简谐势阱中两个自旋上下相互作用的费米子系统的相对运动的基态能量.我们的研究结果显示出良好的协议与问题的解析解,并提供了一个起点,更复杂的少体系统的调查没有精确的理论解。
2012-08-10 cond-mat.quant-gas
Antiferromagnetic Order of Repulsively Interacting Fermions on Optical lattices
在低温下分析了光晶格中两种赝自旋粒子的费米混合物的Néel态。在实验上证明超冷费米子量子气体中的反铁磁关联仍然是一个挑战。我们发现,在平衡系统中,Néel序参量可以指向任何空间方向,而在不平衡混合物中,反铁磁性严格垂直于量子化轴(即,z轴)。因为,在实验上,人们总是必须假设某种最小的不平衡,这对正在进行的实验应该有重要的影响。
2009-08-21 cond-mat.quant-gas
Colliding clouds of strongly interacting spin-polarized fermions
受麻省理工学院最近的一个实验的启发,我们考虑两个自旋极化的费米原子气体云的碰撞接近于费什巴赫共振。我们解释了为什么两个稀释气体云(其成分之间存在潜在的吸引力相互作用)会在强相互作用机制中相互反弹。我们的流体动力学分析,在极好的协议与实验,提供了有力的证据,亚稳态的多体状态与有效的排斥相互作用。
2012-01-17 cond-mat.quant-gas
Fermionic properties of two interacting bosons in a two-dimensional harmonic trap
本文比较了两个相互作用玻色子在二维简谐势阱中的系统和两个相互作用费米子在同一势阱中的系统。特别地,我们讨论了系统的基态的性质,例如,对总能量的不同贡献随着我们改变原子-原子相互作用的强度和范围而改变。特别是,我们专注于短程和强相互作用的限制的两玻色子系统和非相互作用的两个费米子系统通过适当对称化相应的简并基态波函数。在该极限下,我们证明了两玻色子系统的密度分布具有与两个非相互作用费米子系统相似的趋势。类似地,当相互作用强度增加时引起的相关性导致两个系统的相似的成对关联函数。
2018-03-19 cond-mat.quant-gas
Several fermions strongly interacting with a heavy mobile impurity in a one-dimensional harmonic trap
我们提出了一个数值精确的方法与一个单一的杂质沉浸在几个多数费米子的混合物,限制在一个谐波势。我们通过适当定制的正则变换分离的自由度之一,并执行精确对角化的简化的哈密顿量。这种方法对于重杂质特别有效,它超过了典型的精确对角化方法。我们用我们的方法计算的能量和密度分布的前几个本征态的混合物多达10个多数费米子。
2022-11-17 cond-mat.quant-gas
Anderson localization in an interacting fermionic system
在本文中,我们讨论了相互作用在安德森局域化问题中所起的作用,在一个一维无序晶格中的相互作用费米子系统,描述的费米哈伯德哈密顿量,在现场的随机势的存在。我们表明,适当识别的基本激发的系统描述的doublons和未配对粒子,安德森局域化图片生存。随后的“全球淬火”,我们表明,该系统具有丰富的本地化的情况下,这可以归因于哈伯德哈密顿量的基本激发的近自由动力学。
2013-05-09 cond-mat.quant-gas
Superfluid state of repulsively interacting three-component fermionic atoms in optical lattices
研究了光晶格中排斥相互作用三分量(色)费米子原子的超流态。当三种排斥相互作用的各向异性很强时,三种颜色中的两种颜色的原子形成库珀对,而第三种颜色的原子保持费米液体。第三色原子的密度涨落引起了有效的吸引相互作用。这种超流体状态对于接近半填充的填充变化是稳定的。我们确定的温度,填充和排斥相互作用的各向异性方面的相图。
2012-05-27 cond-mat.quant-gas
Stability Condition of a Strongly Interacting Boson-Fermion Mixture across an Inter-Species Feshbach Resonance
研究了单组分费米海中的稀玻色子通过宽玻色子-费米子费什巴赫共振的性质。混合物的稳定性要求玻色子之间的裸相互作用超过一个临界值,这是玻色子-费米子散射长度的普适函数,并在幺正区域表现出最大值。计算了共振态下的量子损耗、动量分布和玻色子接触参数。本文还讨论了从凝聚态到分子态费米气体的转变。
2011-04-23 cond-mat.quant-gas
Three-body losses of repulsively interacting three-component fermionic atoms in optical lattices
利用自能泛函方法研究了排斥三体相互作用对光晶格中排斥相互作用三分量费米子原子Mott跃迁的影响.我们发现三体排斥对Mott跃迁的定性特征几乎没有影响,因为三体排斥不与二体排斥竞争。当三体排斥力非常强时,费米液体中的三重占据消失。这种情况相当于强三体造成的损失。我们的结果表明,三体损耗对光晶格中相互排斥作用的三分量费米子原子的Mott跃迁几乎没有影响。
2014-04-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Oscillation and decay of particle current due to a quench and dephasing in an interacting fermionic system
研究了相互作用少体费米子晶格系统中粒子流对耗散退相的响应。在人工磁规范场的存在下,在基态中制备粒子,该人工磁规范场随后被淬灭到零。初始电流衰减非平凡的耗散环境中,我们探索新兴的动力学及其对各种系统参数的依赖。
2017-12-18 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Strongly Interacting Two-Dimensional Dirac Fermions
我们展示了如何强相互作用的二维狄拉克费米子可以实现与超冷原子在一个二维光学正方形晶格与实验现实,固有的规范场,打破时间反演和反转对称性。我们发现显着的现象,在温度范围内的费米温度的十分之一左右,目前的实验技术:在零化学势,除了传统的s波超导相,非常规的超导性与非本地键配对出现。在温度与掺杂的相图中,非常规超导相呈现圆顶结构,让人想起高温超导体和重费米子的相图。
2009-08-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Detecting topology through dynamics in interacting fermionic wires
我们描述了一个协议来读出相互作用的1D手征模型的拓扑不变量,基于测量随时间变化的体激发的平均手征位移。我们提出了相互作用的Su-Schrieffer-Heeger(SSH)链的分析计算和数值矩阵乘积态模拟,演示了如何平均手征位移允许区分拓扑绝缘体,平凡绝缘体和破缺相。最后,我们提供了一个实验蓝图,实现一个模型显示这三个阶段,并描述如何检测这些。
2020-08-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Hyperspherical Treatment of Strongly-Interacting Few-Fermion Systems in One Dimension
我们研究了一个处于陷阱中的一维两分量费米子系统,假设所有粒子都具有相同的质量,并通过一个强的零程排斥力相互作用。首先,我们展示了如何一个简单的系统的三个强相互作用的粒子在谐波陷阱可以处理使用超球形式主义。接下来我们讨论N体系统的能量行为。
2014-08-26 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dynamical response of ultracold interacting fermion-boson mixtures
我们分析了强玻色子-费米子耦合下超冷二元混合气体的动力学响应。将这个问题映射到金属/半导体电子自由度对电磁扰动的光学响应问题上,我们用图解法和量子蒙特卡罗模拟计算了强玻色-费米子耦合非微扰区相应的动态线性响应磁化率。我们评估的布拉格光谱函数以及光学电导率,并找到一个赝隙,它形成在一定的参数制度。
2014-09-05 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Resonant invisibility with finite range interacting fermions
研究了有限程相互作用下一维晶格上两个自旋相反的费米子的本征态。本征态被投影到非相互作用情况下的Fock本征态集合上。我们发现了对称本征态的反共振,当满足相应的选择规则时,它消除了两个对称Fock态之间的相互作用。
2011-06-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Evaporative cooling and self-thermalization in an open system of interacting fermions
研究了具有两体随机相互作用的弱相互作用费米子开放系统的耗尽动力学。在这个模型中,费米子从高能单粒子轨道逃逸,这模拟了实验室实验中使用中性原子将其冷却到超低温的蒸发过程。结果表明,由于动力学热化的系统瞬时调整到新的化学势和温度,使单粒子轨道的占有数始终服从费米-狄拉克分布。通过这种方式,我们能够描述蒸发过程,该过程导致系统内剩余颗粒的显著冷却。我们还简要讨论了SYK黑洞模型中对应于强相互作用费米子的蒸发过程。
2019-02-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el hep-th
A strongly interacting gas of two-electron fermions at an orbital Feshbach resonance
本文报道了具有轨道自由度和磁可调相互作用的超冷双电子费米子强相互作用气体的实验观测结果。这一认识已通过一种新的费什巴赫共振发生在两个173 Yb原子在不同的核和电子状态的散射演示。共振时的强相互作用机制由双轨道费米气体的各向异性流体动力学膨胀的观测得到证实。这些结果为实现具有轨道自由度的强关联费米子物质的新量子态铺平了道路。
2015-09-14 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Discretized vs. continuous models of p-wave interacting fermions in 1D
我们提出了一个一般的映射之间的连续和晶格模型的玻色和费米气体在一维,通过本地两体相互作用。对于s波相互作用玻色子,我们在弱相互作用、低密度区得到玻色-哈伯德模型。p波相互作用费米子的对偶问题被映射到接近高度极化区域临界点的自旋1/2 XXZ模型。映射被证明是最佳的意义上,他们产生的最小误差可能为一个给定的离散化长度。作为应用,我们研究了谐波阱中相互作用费米气体的基态,数值计算了实空间和动量空间分布以及两粒子关联。在分析已知的限制的收敛性的结果的晶格模型的连续的。
2010-04-23 cond-mat.quant-gas physics.comp-ph quant-ph
Bogolubov-Hartree-Fock theory for strongly interacting fermions in the low density limit
本文研究了具有两体相互作用的费米子多体系统的Bogolubov-Hartree-Fock泛函。对于合适的相互作用势,有足够强的吸引力的尾巴,以允许两体束缚态,但否则足够排斥,以保证系统的稳定性,我们表明,在低密度极限的基态,该模型由一个玻色-爱因斯坦凝聚体的费米子对。后者可以通过Gross-Pitaevskii能量泛函来描述。
2015-11-25 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Emergence of Gaussianity in the thermodynamic limit of interacting fermions
相互作用的费米子系统可以产生基态,其相关性在热力学极限下变得有效地类似于自由费米子,正如巴克斯特对一类包含一维XYZ自旋- $\frac{1}{2}$链的可积模型所示。在这里,我们定量分析这种行为,通过建立系统的大小和相关长度之间的关系所需的费米高斯性出现。重要的是,我们证明了这种行为可以通过威克定理的适用性观察到,因此它是实验上可访问的。为了建立我们的结果可能的XYZ相关模型的实验实现的相关性,我们表明,紧急高斯是不敏感的弱变化范围内的相互作用,耦合不均匀性和局部随机电位。
2021-07-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Determination of Landau Fermi-liquid parameters of strongly interacting fermions by means of a nonlinear scaling transformation
通过中尺度有效作用量,给出了关联费米子热力学的非线性变换方法。引入一个辅助隐变量--有效化学势来刻画非高斯涨落物理。通过引入非局部相关效应,获得的总配分函数由耦合的高度非线性参数方程组成。利用Sommerfeld引理,对强相互作用幺正费米气体的绝热压缩率-声速和比热进行了低温解析展开。得到了强相互作用费米子系统朗道费米液体参数$F_0^s$和$F_1^s$的表达式。作为普适常数,在么正态下,有效费米子质量比为$m^*/m={10/9}$。
2009-10-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech hep-ph
Quantum Simulation of Interacting Fermion Lattice Models in Trapped Ions
我们提出了一种方法,有效地模拟多体相互作用的费米子晶格模型中被困离子,包括高度非线性相互作用,在任意空间维度和任意距离的耦合。我们映射产品的费米子运营商到非本地自旋运营商和分解所产生的动态高效的步骤与特罗特方法,产生一个整体的协议,只采用多项式资源。所提出的方案可以在凝聚态或高能物理学的各种领域相关,其中量子模拟可以解决经典计算机难以解决的问题。
2012-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Symmetry-protected topological states for interacting fermions in alkaline-earth-like atoms
讨论了类碱土金属原子(如$^{173}$ Yb)准一维气体中相互作用费米子的量子保护拓扑(SPT)态的量子模拟。利用这些原子的轨道和核自旋自由度的分离,我们考虑拉曼辅助的自旋轨道耦合的时钟状态,这与自旋交换相互作用的时钟状态流形,产生SPT状态的相互作用费米子。我们数值研究了系统的相图,并研究了SPT相和破缺相之间的相变。通过测量拓扑边缘模的局域密度分布,可以探测相互作用驱动的拓扑相变。
2017-10-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.atom-ph