A Quantum Theory of Cold Bosonic Atoms in Optical Lattices
随着晶格势深度的增加，光晶格中的超冷原子经历了从超流体到莫特绝缘体的量子相变。本文描述了光晶格中相互作用玻色子的近似理论，它对超流态和绝缘体态都提供了定性的描述。该理论是基于一个变量的变化，其中玻色子相干态的振幅被替换为一个有效的潜力，促进相位相干不同数量的状态之间的每个晶格网站。它是通过将其应用到均匀和完全挫折格的情况下，但它是足够简单，它可以很容易地应用到空间非均匀的晶格系统。
2011-05-11 cond-mat.quant-gas
Synthetic Gauge Fields for Ultra Cold Atoms: A Primer
我们首先回顾了量子力学中的规范不变性的概念，对于阿贝尔和非阿贝尔的情况。然后我们描述了各种规范势和场如何与量子机械波函数在参数空间中动态演化时获得的几何相位相联系。随后，我们展示了如何利用这一概念来产生中性超冷玻色子原子的光致规范场。作为超冷原子光诱导阿贝尔和非阿贝尔规范场的一个例子，我们讨论了超冷原子在旋转阱中的光诱导和超冷原子系统的拉曼激光合成自旋轨道耦合。
2014-07-04 cond-mat.quant-gas
Interference effect of critical ultra-cold atomic Bose gases
对于接近于临界温度的超冷原子气体，在临界区域内存在发散关联行为。这种发散的相关行为是临界区域内的普遍行为的基石，例如，具有非常不同的物理系统的同一类的普遍临界指数。在超冷原子气体的实验中观察这种发散关联行为仍然是相当具有挑战性的。本文从理论上研究了临界玻色气体原子与Kapitza-Dirac散射的干涉效应。我们发现，在观测关联行为时，Kapitza-Dirac散射具有增强干涉效应的优点。这为研究超冷玻色气体的临界行为提供了一种可能的方法。通过数值模拟，发现了一个简单的规律，可以从Kapitza-Dirac散射后的干涉条纹中得到临界指数和相关振幅比。
2015-12-29 cond-mat.quant-gas
Current reversals in rapidly rotating ultra-cold Fermi gases
我们研究了准二维陷阱处于快速旋转状态时，谐波囚禁的超冷费米气体在量子霍尔态下的平衡电流密度分布。气体的密度分布（在旋转参考系中）由不可压缩的恒定量化密度条带组成，这些条带由密度变化的可压缩区域分隔开。值得注意的是，我们发现，在可压缩和不可压缩的区域，原子电流在相反的方向流动-一个预测，应该服从实验验证。
2014-02-08 cond-mat.quant-gas
Cold bosons in the Landauer setup
我们考虑连接两个包含冷玻色原子的库的一维势阱。在非平衡条件下计算了热流和单粒子玻色格林函数。玻色子统计导致Luttinger液体状态与非线性光谱的集体模式。这导致低温下热流的抑制并影响单粒子格林函数。
2011-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
A phonon laser in ultra-cold matter
本文研究了磁光阱中超冷原子气体中声子激光不稳定性的可能激发。这种效应是由于气体中集体密度扰动的负朗道阻尼导致声子的相干发射。这种激光不稳定性可以由叠加到通常提供冷却机制的通常的红色失谐激光束的蓝色失谐激光驱动。阈值条件，不稳定性增长率和饱和水平。本文从理论上把单离子声子激光的最新结果推广到能激发实声子的超冷原子气体。因此，未来的声子激光器完全可以称为相位器。
2009-11-25 cond-mat.quant-gas
Atom Optics with Cold Bosons
本文探讨冷玻色原子的原子光学，指出处于玻色-爱因斯坦凝聚的相干原子系统类似相干光学系统，可产生多种相干模式并观察到干涉、Rabi振荡等丰富效应。
2024-06-25 cond-mat.quant-gas
Interaction and filling-induced quantum anomalous Hall effect in ultra-cold neutral Bose-Fermi mixture on hexagonal lattice
研究了超冷中性玻色子和费米子在六角光晶格中的量子反常霍尔效应。在强相互作用极限下，一个费米子与玻色子或玻色子空穴的混合体形成复合费米子。这样的复合费米子已经在实验中成功产生[Nat. Phys.{ \bf 7}，642（2011）]。我们预测，这种复合费米子可以通过调节原子-原子相互作用或玻色子在混合物中的填充来实现量子反常霍尔效应。我们还讨论了六角光晶格上玻色-费米混合体中量子反常霍尔效应的相应实验特征。
2013-03-09 cond-mat.quant-gas
Transport and interaction blockade of cold bosonic atoms in a triple-well potential
我们从理论上研究了冷玻色原子在准一维三势阱中的输运性质。三势阱由两个大的外势阱和一个小的内势阱组成，外势阱作为微观源和漏的储集层，内势阱作为量子点散射区。偏置和栅极“电压”引入三阱配置的时间依赖性倾斜，并且用于相对于外部阱移动内部阱的能量水平。通过精确的对角化考虑在三阱势的总数量为6个原子，我们发现钻石状结构的发生单原子输运的偏置和栅极电压跨越的参数空间。讨论了与电子量子点中的库仑阻塞的类比，并指出如何从金刚石之间的距离推断中心阱中的相互作用能。
2009-12-02 cond-mat.quant-gas
Ultra-cold fermions in the flatland: evolution from BCS to Bose superfluidity in two-dimensions with spin-orbit and Zeeman fields
本文讨论了二维超冷费米子从BCS到玻色超流性的演化，并讨论了同时存在自旋轨道场和塞曼场的情况。我们分析了几个热力学性质来表征不同的超流相，包括压力，压缩性，诱导极化，和自旋磁化率。此外，我们计算的动量分布和构造拓扑不变量的超流相。
2012-06-21 cond-mat.quant-gas
Momentum correlations of a few ultra-cold bosons escaping from an open well
从粒子动量分布的角度研究了一维二玻色子和三玻色子系统从开放势阱中逃逸的动力学性质。在一个两玻色子系统的情况下，它示出的单粒子和两粒子的动量分布经历一个特定的过渡的相互作用强度是通过点调谐隧穿开关从对隧穿的顺序之一。动量谱中的特征可以用来定量地确定特定衰变过程的参与。对三玻色子系统也进行了相应的分析，给出了一个推广到更高粒子数的方案。为了完整性，还检查了系统的时间依赖性Tan接触，发现其动力学也经历了类似的转变。这些结果为深入了解衰减少体系统的动力学提供了新的思路，并为实验研究提供了潜在的兴趣。
2019-06-18 cond-mat.quant-gas
Superfluid phases and excitations in a cold gas of d-wave interacting bosonic atoms and molecules
基于轨道调谐费什巴赫共振实验的最新进展，我们分析了d波相互作用玻色气体的基态相图和相关的低能激发谱。采用具有d波对称相互作用和背景s波相互作用的双通道模型来描述气体。基态表现出三个有趣的相：原子、分子和原子-分子超流。与先前已知的p波情形显著不同的是，在目前的d波情形中，原子超流体被发现是动量无关的。Bogoliubov谱以上每个超流相的解析和数值计算。
2020-01-13 cond-mat.quant-gas
Robust states of ultra-cold bosons in tilted optical lattices
我们确定了倾斜周期势中相互作用玻色子量子气体的全局混沌谱中的规则结构。相关联的本征态表现出很强的局部化性质的晶格上，并对外部扰动的动态鲁棒性。
2012-03-21 cond-mat.quant-gas quant-ph
Atom-atom correlations in time-of-flight imaging of ultra-cold bosons in optical lattices
研究了二维正方晶格和三维立方晶格中强相互作用玻色子基态的空间关联。利用Bogoliubov方法和量子转子方法，将强相互作用玻色子的哈密顿量映射到U（1）相作用量上，计算了原子-原子关联沿主轴和格面方向对角线的衰减.较低的隧穿速率导致相关性的更快衰减，其特征变为指数。最后，关联函数使我们能够计算直接绑定到实验结果的量，即飞行时间吸收图像和由此产生的可见度。我们的结果包含了实验数据中存在的所有特征（从Mott绝缘斑点到超流峰的转变等），其强调了所提出的方法的可用性。
2012-01-18 cond-mat.quant-gas
Temperature-dependent excitation spectra of ultra-cold bosons in optical lattices
在光晶格中捕获超冷原子为研究强关联超流相和莫特绝缘体相之间的量子相变提供了一个独特的环境。实验分析中的一个主要复杂问题是确定超流相的标准。在进入有序状态时出现的尖锐特征被认为是超流性的标志。在目前的工作中，它表明，尖锐的峰值不一定是一个可靠的诊断在这些系统中的相位相干性。利用Bogoliubov方法和量子转子方法计算了任意温度下的动量和能量分辨单粒子谱函数$A(\mathbf{k}ω)$，$T$以及在超流相存在下的谱函数的形状.我们发现，在二维系统中，即使在$T>0$，凝聚分数为零，残留的尖锐相干峰在$A(\mathbf{k}ω)$的存在。相比之下，这样的功能是没有观察到的玻色子加载在三维晶格。
2015-10-15 cond-mat.quant-gas
Identifying insulating states of ultra cold atoms with cavity transmission spectrum
本文研究了绝对零度下一维光晶格中超冷原子加载光腔的传输特性。特别地，我们考虑了超冷原子的多体量子态是一个绝缘态的情况，其中每个位置上的原子数是固定的，它可以是密度波（DW）相或莫特绝缘体（MI）相，每种相都表现出不同类型的离散晶格平移对称性.我们提供了一个一般的框架，了解从一个单一的和两个腔/模式加载这样的绝缘相的透射谱。此外，我们还讨论了当这些绝缘相与超流（SF）相交叉时，这种透射谱随光晶格势深度的变化。
2014-03-31 cond-mat.quant-gas
An ultra-cold, molecular Rydberg plasma with exceptionally long lifetime and strongly-coupled properties formed by threshold laser excitation in the expansion region of a supersonic jet
一个超冷分子等离子体具有非常长的寿命（~0.5 ms）的强烈碰撞冷却条件下产生的种子超音速射流膨胀靠近喷嘴的膨胀区域。共振双光子单色激光过程激发对二氟苯分子进入高n里德堡阈值区。膨胀过程中的高碰撞率抑制了等离子体形成过程中的无序加热，使离子保持在0.2K-0.7K的平移喷流温度。预计离子的库仑耦合参数\Gammai为ca. 230-820.
2010-04-03 cond-mat.quant-gas
Stückelberg-Interferometry with ultra-cold atoms
我们表明，以及如何超冷原子在一个加速的双带晶格是一个受控的实现朗道-齐纳-Stückelberg干涉。
2010-12-16 cond-mat.quant-gas quant-ph
Crystalline phase for one-dimensional ultra-cold atomic bosons
本文研究了一维冷原子气体的接触相互作用。穿过约束诱导共振，玻色子之间的相关性增加，并引入了一个有效的范围内的相互作用势。在强相互作用区，利用到sine-Gordon模型和哈伯德模型的映射，我们可以导出存在光晶格时的相图。我们证明了一个相变的外观从Luttinger液体代数相关到结晶相的颗粒上的每一个第二晶格网站。
2010-09-23 cond-mat.quant-gas quant-ph
Number fluctuations of cold spatially split bosonic objects
我们研究了空间分裂的多玻色子系统的数量波动，采用一个定理的最大和最小可达方差的一个观察。给出了不同格点数、平均场和多体波函数下多玻色子系统的数涨落。它示出的状态最大化的粒子数的波动，无论是在晶格和双阱。讨论了态的碎裂问题，指出某些碎裂态的数涨落与完全凝聚态的数涨落相同。
2011-08-16 cond-mat.quant-gas quant-ph
Closed system approach to open systems: Tunneling decay of interacting cold bosons in an optical lattice
玻色-哈伯德哈密顿量，模拟冷玻色子在光晶格，被用来模拟相互作用的开放量子系统作为子系统的一个更大的封闭系统的动力学，避免了复杂的引入浴，复杂的吸收势或吸收边界。数值精确的酉动力学的基础上非厄米哈密顿或Lindblad主方程的子系统的有效描述进行了比较。流行的模型与常数衰减率的有效性进行了明确的分析衰减单井和双井。此外，我们提出了一个离散的晶格版本的Siegert近似方法计算衰变率。
2012-12-21 cond-mat.quant-gas quant-ph
The Zel'dovich effect in harmonically trapped, ultra-cold quantum gases
本文研究了超冷、谐波囚禁量子气体中的泽尔多维奇效应。我们认为，目前可用的冷原子研究的实验技术提供了一个令人兴奋的机会，直接观察Zel'dovich效应，而没有传统的凝聚态物质和核物理研究所带来的困难。我们还证明了一个有趣的标度对称性的水平rearragements，迄今已被忽视。
2011-07-12 cond-mat.quant-gas nucl-th
Total Current Blockade in an Ultra-Cold Dipolar Quantum Wire
冷原子系统为未来设计新的介观量子系统提供了巨大的潜力，这些系统具有与半导体纳米结构（如量子点和带电子的量子线）根本不同的性质。在这里，我们研究了使用超冷粒子的量子线的模拟，并发现了量子输运的新场景：吸引力相互作用可能导致在低偏置范围内完全抑制电流，完全阻断电流。我们证明了偶极相互作用的超冷量子气体的例子中的这种效果。
2013-11-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
When are two fermions a simple boson? New Gross-Pitaevskii actions for cold Fermi condensates
冷费米气体的BEC区域的特征是耦合原子（二聚体），表面上看起来像基本玻色子。我们研究如何简单的玻色子，他们真的是，首先，在Bogoliubov近似和进一步，通过新的行动BEC制度中，二聚体的耦合Gross-Pitaevskii领域。我们发现身份的Bogoliubov近似在深BEC制度的水平，允许一个简单的Gross-Pitaevskii描述。当我们走向BCS制度时，这很快就失败了。然而，即使在深BEC制度有一个内在的差异，如果我们超越Bogoliubov近似。为了证明这一点，我们构造涡旋解。
2018-03-31 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum systems of ultra-cold bosons with customized inter-particle interactions
铬$^{52}Cr$、镝$^{164}Dy$和铒$^{168}Er$的极化云的冷却和捕获的最新进展为量子系统开辟了一条道路，在量子系统中，粒子间相互作用的形状可以定制。这项工作的主要目的是得到一个更深入的了解粒子间相互作用的整体形状在被困超冷玻色子的背景下发挥的作用。我们发现，强的粒子间排斥不可避免地导致多峰碎裂的基态。碎片化现象是普遍的-它发生在不同维度和拓扑结构的陷阱中，并适用于非常广泛的排斥性粒子间势。背后的物理原理被识别和解释。
2013-07-19 cond-mat.quant-gas quant-ph
Density-induced geometric frustration of ultra-cold bosons in optical lattices
密度依赖的规范场可以引起密度诱导的几何挫挫，导致密度调制和挫挫之间的非平凡的相互作用，我们说明的特定情况下的超冷玻色子的锯齿形光晶格与密度依赖的跳跃。我们表明，密度引起的挫折导致在丰富的景观的量子相，包括莫特和键序绝缘体，两组分超流体，手性超流体，和部分配对超流体。我们还表明，密度相关的跳跃的结果在一个有效的排斥或吸引的相互作用，对于后者的情况下，真空可能会不稳定，导致一个强大的压缩性。最后，我们讨论了如何预测的相位可以通过实验观察到，并在飞行时间测量其特征签名的动量分布。
2015-12-03 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Spontaneous emissions and thermalization of cold bosons in optical lattices
研究了光晶格中冷玻色子的自发发射激发的热化。计算多体主方程所描述的动力学，我们在不同的参数制度的平衡时标的特点。对于简单的观测，我们发现制度，系统迅速放松的值与热分布，和其他热化不会发生在典型的实验时间尺度。由于自发发射有效地导致局部量子猝灭，这种行为强烈依赖于哈密顿量的低能谱，并在莫特绝缘体-超流转变点发生质的变化。这些结果对于理解孤立量子气体中局部猝灭后的热化现象以及实验中加热的表征具有重要意义。
2014-01-12 cond-mat.quant-gas quant-ph
Visibility of ultra-cold Bose system in triangular optical lattices
本文将玻色-哈伯德模型中的跳跃参数视为微扰，利用重求和格林函数方法和累积量展开，解析计算了三角形光晶格中超冷玻色系统的动量分布函数。利用它绘制了飞行时间吸收图，并确定了相应的能见度。分析结果与文献[1]中的实验数据进行了比较。[4]表现出定性一致。
2012-06-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Antiferromagnetic Order and Bose-Einstein Condensation in Strongly-Correlated Cold-Atom Systems: Bosonic t-J Model in the Double-CP^1 Representation
我们研究了三维玻色t-J模型，即，有限温度下的“玻色子电子”的t-J模型。该模型描述了一个光晶格中的两种冷玻色原子系统。该模型是来自哈伯德模型非常大的网站之间的排斥相互作用玻色子相同的物种（硬核性质），也强相关性不同的物种。对于x位上具有双分量（伪）自旋σ（= 1，2）的原子，算符B_{xσ}被视为硬核玻色子算符，并由两个从粒子的复合体表示;一个自旋子由CP ^1场（施温格玻色子）z_{xσ}描述，一个holon由硬核玻色子场B_{xσ} = PDMATHABMN_x描述。于是，π_x用一个伪自旋表示，而这个伪自旋又用另一个CP^1（伪）自旋w_{xη}表示为π_x = w_{x2} ^<$w_{x1}。然后，我们得到了模型的双CP ^1表示，即z_{xσ}和w_{xη}。通过对玻色t-J模型的蒙特卡罗模拟，我们研究了它的相结构和可能出现的反铁磁长程序、玻色-爱因斯坦凝聚、相分离等现象，并与最近研究的光晶格中的玻色子-玻色子混合物如^87 Rb和^41 K的可能实验结果进行了比较.
2010-05-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Effects of Interactions and Temperature in Disordered Ultra-Cold Bose Gases
我们模拟了准一维无公度光晶格中的超冷相互作用玻色子。在紧束缚极限下，这些晶格具有伪随机的在位能，因此可能导致安德森局域化。我们探讨的参数制度，导致安德森局域化和调查的排斥相互作用，谐波禁闭和有限温度的作用。我们发现相互作用可以掩盖安德森局域化的指数局域化特性，从而阻碍了直接观察这种现象时，相互作用的存在。
2011-01-27 cond-mat.quant-gas quant-ph
The superfluid insulator transition of ultra-cold bosons in disordered 1d traps
我们导出了一个有效的量子约瑟夫森阵列模型，用于弱相互作用的一维凝聚体，该凝聚体被无序势分裂成弱耦合的水坑。从第一性原理得到的耦合常数的分布表明，无序势中的弱相互作用玻色子经历由强随机不动点控制的超流绝缘体转变[Phys. Rev. Lett. 93，150402（2004）]。我们计算重整化群流的具体实现的无序势，以方便有限尺寸标度的实验结果，并允许比较的行为所规定的强随机性不动点。通过对平均场结果的修正，得到了系统的相图。
2011-10-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas
Ultra-cold Single-Atom Quantum Heat Engines
提出了一种基于超冷原子技术的单原子量子热机方案。在高度控制典型的冷原子系统的基础上，我们证明了三个典型的热机-卡诺，奥托和柴油机-是在最先进的技术范围内，它们的性能可以通过实验进行基准测试。我们讨论了这些引擎的实现使用现实的参数，并考虑摩擦的影响，限制了在现实生活中的实验中获得的最大性能。我们进一步考虑使用超绝热变换，允许提取有限量的功率以保持最大（实际）效率，并考虑运行此类协议的能量成本。
2018-12-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dynamic Kosterlitz-Thouless transition in 2D Bose mixtures of ultra-cold atoms
我们提出了一个现实的实验，以证明在二维超冷原子气体的动态Kosterlitz无相变。利用截断维格纳近似的数值实现，我们模拟了几种关联函数的时间演化，这些关联函数可以通过物质波干涉来测量。我们证明了弛豫动力学是很好的描述了一个实时的重整化群的方法，并认为这些实验可以指导发展的理论框架的理解临界动力学。
2011-12-06 cond-mat.quant-gas quant-ph
Non-Equilibrium Quantum Dynamics of Ultra-Cold Atomic Mixtures: the Multi-Layer Multi-Configuration Time-Dependent Hartree Method for Bosons
发展并应用了多层多组态含时Hartree方法，该方法是研究多粒子玻色子系统非平衡量子动力学的一种从头算方法.它的多层特征允许定制的波函数的Ancillary，以准确和有效地描述物种内和物种间的相关性。为了证明有益的缩放和效率的方法，我们探索相关的隧道动力学的两个物种的排斥内和物种间的相互作用，其中第三种物种消失的物种间的相互作用是弱耦合。前两个物种的种群不平衡可以具有时间平衡的特征，并且它们的时间演化显著地依赖于与第三物种的耦合。第一种和第二种玻色子表现出聚束趋势，其强度可以通过它们与第三种玻色子的耦合来影响。
2013-03-27 cond-mat.quant-gas quant-ph
Photon bubbles in ultra-cold matter
我们发现，静态和振荡的光子气泡可以激发激光冷却的磁光阱（MOT）中的物质限制的漫射光。气泡的不稳定性是由于辐射场与超冷气体的平均场振荡之间的耦合引起的，它可以为低频湍流提供一个源。我们考虑一个扩散为主的制度，它可以描述的辐射输运方程，再加上冷原子气体的平均场方程。微扰分析表明，发生两种不同的制度，无论是振荡或纯粹增长的气泡。这项工作也可能有助于理解天体物理学中的类似过程。
2013-03-26 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Unifying treatment of nonequilibrium and unstable dynamics of cold bosonic atom system with time-dependent order parameter in Thermo Filed Dynamics
在非平衡热场动力学框架下导出了描述玻色-爱因斯坦凝聚系统时间演化的耦合方程。关键的一点是，它们不是假设方程的简单集合，而是由适当的重整化条件导出的自洽方程。当序参量随时间变化时，通过随时间变化的展开，构造了一个明确的准粒子图像。我们的公式是有效的，即使是一个不稳定的凝聚系统，并描述了凝聚衰变所造成的朗道不稳定性以及动力学。
2010-07-12 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Observation of collective atomic recoil motion in a momentum-squeezed, ultra-cold, degenerate fermion gas
我们证明了明确的集体原子反冲运动在稀释，动量压缩，超冷简并费米子气体绕过泡利阻塞的影响。虽然由于量子气体服从费米-狄拉克统计，玻色子激发的增益必然不存在，但来自底层波混合过程的集体原子反冲运动是清晰可见的。在适当偏振的单个泵浦脉冲下，我们观察到两个相互垂直的混频过程同时发生。我们的实验还表明，在玻色-爱因斯坦凝聚体中观察到的红-蓝泵浦失谐不对称性在费米子中不发生。
2010-06-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Cavity optomechanics with synthetic Landau levels of ultra cold Fermi gas
超冷的费米子原子被放置在人造磁场中，按照朗道能级排列。我们将费米子原子置于法布里-珀罗腔中，理论上研究了在合成磁场中，光场与费米子原子的集体激发之间的光机相互作用。我们从填充朗道能级利用玻色化技术导出了粒子空穴激发的有效哈密顿量，并得到了腔透射谱的表达式。利用这一点，我们表明，腔透射谱演示了冷原子模拟的Subnikov de Hass振荡的电子凝聚物质系统。我们讨论了这种振荡的实验结果和相关的光学双稳性。
2013-07-14 cond-mat.quant-gas quant-ph
Two-fluid hydrodynamics of cold atomic bosons under influence of the quantum fluctuations at non-zero temperatures
超冷玻色原子是一个物理系统，量子和非线性现象在其中起着至关重要的作用。超冷玻色子被认为是在小的有限温度。玻色子被认为是两种不同的流体：玻色-爱因斯坦凝聚体和正常流体（热分量）。得到了两种流体的扩展流体力学模型，其中压力演化方程和压力通量三阶张量演化方程与连续性和Euler方程一起被考虑。结果表明，压力演化方程中短程相互作用的贡献为零。压力通量演化方程包含了在零温度极限下给出量子涨落的相互作用。在这里，我们得到它的推广有限温度。从微观多粒子薛定谔方程出发，通过直接推导，得到了在零温极限下趋于零的压力通量演化方程中相互作用的贡献。
2021-01-28 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Non equilibrium quantum dynamics in ultra-cold quantum gases
超冷原子控制和测量系统的进展为封闭多体系统量子动力学的理论研究提供了强大的动力。量子动力学和统计力学的基本问题现在已经在实验范围内：在封闭的量子系统中如何实现热化？量子动力学如何跨越到有效的经典物理学？这样的热或经典的命运是可以避免的吗？在这些讲座中，在物理的Les Houches暑期学校“强相互作用的量子系统平衡”，我向学生介绍了新的属性，使超冷原子系统的非平衡量子动力学的研究的独特平台。我回顾了最近的实验和理论工作，其中突出了量子动力学中的普遍特征和涌现现象。
2015-12-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Adiabatic preparation of entangled, magnetically ordered states with cold bosons in optical lattices
分析了一种在光晶格中制备双组分玻色子原子磁有序态的方案。我们计算绝热和优化的时间相关斜坡期间的动力学，以产生有效自旋哈密顿量的基态，并确定实际实验系统的大小和时间尺度的退相干的鲁棒性。在有效自旋1/2和自旋1模型中，在相变点附近的斜坡参数产生纠缠自旋对称态，其在量子增强测量中具有潜在的未来应用。通过计算最终态的量子费舍尔信息来量化这些态的制备及其对退相干的鲁棒性。我们确定，有用的纠缠的产生一般应该是更强大的加热比它将暗示的状态保真度，与相应的实际应用的影响。
2020-08-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum Transport of Bosonic Cold Atoms in Double Well Optical Lattices
采用时间演化分块抽取算法，数值研究了双阱光晶格中超冷玻色原子通过缓慢周期性调制晶格参数（阱内和阱间隧穿、化学势等）的量子输运.原子的输运不依赖于参数的变化率（只要变化缓慢），并且可以在量子化水平上将原子分布在光晶格中，而不涉及外力。原子的输运依赖于原子在每个双阱中的填充和原子之间的相互作用。在强相互作用区，玻色子原子具有与非相互作用费米子相同的输运性质，在半填充时具有量子化输运，而在整数填充时没有原子输运。在弱相互作用区，输运的原子数与原子填充成正比。我们从原子的动量分布中显示了量子输运的特征，可以在飞行时间图像中测量。建立了一个半经典输运模型，用来解释在非相互作用和强相互作用极限下数值观察到的玻色原子输运。该方案可以作为一个量子化电池的原子电子学应用。
2011-06-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Laser scattering by density fluctuations of ultra-cold atoms in a magneto-optical trap
研究了磁光阱中超冷气体中中性原子的密度涨落谱。我们确定了相应的振幅和光谱的激光散射这种介质。我们推导出的动力学结构函数的表达式，通过使用测试粒子方法。我们建议使用集体激光散射作为超冷物质微观性质的诊断方法。这也将使我们能够检查由气体内部的集体平均场介导的原子相关性。
2011-04-06 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Equilibrium angular momentum and edge current in Bose-condensed cold atom systems with k-space Berry curvature
本文研究了二维光晶格系统中冷玻色子的性质，其中玻色凝聚发生在动量点k处，且k空间的Berry曲率不为零。通过结合分析和数值方法的结果，我们表明，玻色子系统进行非普遍的，温度依赖的平衡角动量和边缘电流在低温下。
2015-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Experimentally accessible invariants encoded in interparticle correlations of harmonically trapped ultra-cold few-fermion mixtures
在质心框架下研究了一维谐振势阱中的双味混合超冷费米子系统。我们提出了一个数值方法，获得能量谱在这个框架中的任意质量比的费米子物种。我们确定了一个特定的不变量编码的多体相关性，使人们能够确定本征态的哈密顿量和标签的质心的激发。该工具可能是特别有用的实验分析粒子间的相互作用，不影响质心激发的谐波势。
2017-12-14 cond-mat.quant-gas quant-ph
Optical Kagome lattice for ultra-cold atoms with nearest neighbor interactions
我们提出了一个方案，以实现一个光学Kagome晶格的超冷原子与最近邻网站和规范势之间的可控s波相互作用。原子占据三个不同的内部原子能级，能级之间具有电磁感应耦合。我们表明，通过适当地移动三角晶格势，经历了原子在不同的水平，Kagome晶格可以实现只有两个驻波，产生一个高度挫折的量子系统的原子。
2009-06-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Ultra cold atoms and Bose-Einstein condensation for quantum metrology
本文简要介绍冷原子物理和玻色-爱因斯坦凝聚。介绍了光对原子的作用力、激光冷却和几种原子陷阱：磁光陷阱、偶极陷阱和磁陷阱。简要介绍了玻色-爱因斯坦凝聚及其与凝聚态物理的一些重要联系。关于原子冷却、俘获和玻色-爱因斯坦凝聚的进一步细节，读者可以参考综合评论和其他课堂讲稿。
2009-09-25 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Bosonic and fermionic transport phenomena of ultra-cold atoms in 1D optical lattices
使用运输的微正则图片-一个框架，非常适合于描述封闭的量子系统，如超冷原子实验的动力学-我们表明，非相互作用的费米子和玻色子的确切动力学表现出非常不同的运输性能时，该系统是通过从一半的晶格中删除粒子的平衡。我们发现，费米子迅速发展一个有限的准稳态电流让人想起在纳米系统中的电子输运。这个结果是稳健的-它发生在有或没有谐波限制势和零或有限的温度。相反，零温度玻色子电流表现出强烈的振荡行为，仅在热力学极限下衰减到零电流的稳态。这些差异出现在最引人注目的不同的粒子数波动的一半的晶格自旋统计的结果。这些预测可以很容易地通过实验验证。
2012-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Artificial atoms from cold bosons in one dimension
研究了零程杂质势吸引下一维弱排斥玻色子的基态性质。首先，我们在有限环上导出了两种渐近情形的平均场解：（i）所有玻色子都束缚在杂质上，（ii）所有玻色子都处于散射态。此外，我们推导出的临界线，分离这些政权的参数空间。在热力学极限下，这条临界线决定了可以被杂质势束缚的玻色子的最大数量，从而形成一个人造原子。其次，我们验证了平均场的结果，使用流动方程方法和多层多组态含时Hartree方法的原子混合物。虽然超平均场效应破坏了玻色气体中的长程序，但临界玻色子数不受影响。我们的研究结果是重要的理解这样的人造原子在低密度玻色气体与静态和移动杂质。
2022-07-04 cond-mat.quant-gas nucl-th quant-ph
Modified spin-wave theory and spin liquid behavior of cold bosons on an inhomogeneous triangular lattice
三角晶格中的超冷玻色子是观察量子自旋液体行为的一个很有希望的候选者。在这里，我们调查，对于这样的系统，谐波陷阱的作用引起的不均匀的密度。我们构建了一个修改后的自旋波理论的任意填充，并预测故障的顺序为一定值的晶格各向异性。这些制度，确定与自旋液相，被认为是相当强大的填充因子的变化后。这一结果得到了小格上的精确对角化研究的支持。
2016-04-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Entanglement like properties in Spin-Orbit Coupled Ultra Cold Atom and violation of Bell like Inequality
我们证明了最近在实验上合成的自旋-轨道耦合超冷玻色子原子的一般量子态（Y。J. Lin { \it等人}，Nature，{ \bf 471}，83，（2011））示出了运动自由度（动量）和内部自由度（超精细自旋）之间的纠缠。我们证明了对这种状态的类贝尔不等式（CHSH）的违反，这为验证基本原理提供了一个独特的机会，如量子非上下文性，用于验证空间上不分离的可观测量。详细分析了原子-激光系统产生的Rabi振荡及其对纠缠熵、Bell不等式违反等物理量的影响，并讨论了这一结果对用超冷原子的玻色-爱因斯坦凝聚体等宏观量子对象检验量子非上下文性和Bell不等式违反的意义。
2015-03-13 cond-mat.quant-gas quant-ph
Satellite rings and normal modes in rotating clouds of ultra cold atoms
光在超冷原子气体中的多次光的散射是磁光阱中观察到的许多激发特征的原因，包括由类库仑势所强迫的集体行为。该场还在云中诱导等离子体样现象，这允许将系统作为单组分捕获等离子体处理。通过流体描述和多方状态方程的形式来描述旋转云的热力学行为，我们研究了旋转云的平衡廓线及其与实验特性的关系。数值解预测了在旋转和非旋转云中稳定轨道模式的形成。我们还研究了这种旋转系统的正常模式。
2014-07-29 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Dynamics of cold bosons in optical lattices: Effects of higher Bloch bands
本文讨论了光晶格中玻色子系统的扩展有效多轨道玻色-哈伯德型哈密顿量，它考虑了较高的布洛赫带，并结合目前的实验着重讨论了动力学性质。结果表明，哈密顿参数的重整化依赖于所研究的问题的维数。因此，平均场相图不与晶格的配位数成比例。分析了约化一维光晶格势中哈密顿参数重整化对动力学的影响。我们研究了超流-莫特绝缘体跃迁的准绝热淬灭和晶格深度周期性调制时的吸收光谱，即能量吸收率。
2012-11-16 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Creating and manipulating non-Abelian anyons in cold atom systems using auxiliary bosons
在超冷原子系统中实现玻色子分数量子霍尔效应的可能性提出了一种新的生产和操纵任意子的途径，通过引入不同种类的辅助玻色子来捕获准空穴，从而继承它们的非平凡编织特性。在任何所需位置具有局域准空穴的态都可以通过在这些位置零化辅助玻色子来获得。我们探讨了如何使用这种方法来生成填充因子为$ν=1$的玻色子的Moore-Read Pfronian态的非阿贝尔准孔。我们证明了一个具有适当三体相互作用的哈密顿量可以在拓扑量子比特的两个不同的熔合通道中产生两个准空穴态。“这些与非阿贝尔性质相关的状态的特征可以通过测量辅助玻色子的有效相对角动量来探测和验证，这与它们的对分布函数直接相关。两个以上准空穴的摩尔-里德态也可以以类似的方式产生。我们调查了一些问题，这种方法的实验可行性，特别是，多大的系统应该实现这种物理和在何种程度上这种物理进行到系统与更标准的两体接触相互作用。
2015-08-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
