Few-boson tunneling dynamics of strongly correlated binary mixtures in a double-well
我们研究了一维双势阱中强关联玻色混合物的隧穿动力学。使用数值精确的多组态含时Hartree(MCTDH)方法研究了种间和种内相互作用及其相互作用的作用。动力学研究了三种初始配置:完全和部分人口不平衡和相位分离状态。增加物种间的相互作用导致隧道时间周期的强烈增加,类似于凝聚体的量子自陷。种内排斥可以抑制或增强隧穿周期,这取决于种间关联的强度以及初始构型。揭示了两个物种之间和同一物种内部完全相关的隧道效应以及物种分离和逆流的机制。通过研究多体能谱以及贡献定态的性质解释了这些效应。
2011-12-19 cond-mat.quant-gas
Field theory of low energy excitations of a mixture of two species of pseudospin-1/2 Bose gases with interspecies spin-exchange
我们发展了一个低能有效场论,研究了两种赝自旋为1/2的原子混合体系,除了密度-密度相互作用外,还存在种间自旋交换。这种方法超越了单轨道模近似。在较宽的参数范围内,它表明了四种基元激发的存在,特别是由于种间自旋交换引起的能隙模。另一方面,由单模近似产生的有效自旋哈密顿量的谱可以通过量子化均匀激发来获得,均匀激发是自旋激发并且是元激发的带隙模式的长波长极限。这些低能量激发可以通过使用布拉格光谱学实验测量。
2011-12-22 cond-mat.quant-gas
Production of a degenerate Fermi-Fermi mixture of dysprosium and potassium atoms
我们报告的实现的混合物的费米$^{161}$ Dy和费米$^{40}$ K两个物种都深在量子简并制度。这两种成分在它们的绝对基态都是自旋极化的,低温是通过偶极镝原子的蒸发冷却和钾原子的共振冷却来实现的。我们描述了捕获和冷却方法,特别是最后的蒸发阶段,这导致费米简并的两个物种。分析跨物种热化,我们得到的物种间的$s$波散射长度在低磁场的大小的估计。我们证明磁悬浮的混合物作为一种工具,以确保两个组件的空间重叠。Dy-K混合物的性质使其成为研究强相互作用质量不平衡Fermi-Fermi混合物物理的一个非常有希望的候选者。
2018-10-31 cond-mat.quant-gas
Selective distillation phenomenon in two-species Bose-Einstein condensates in open boundary optical lattices
利用离散的非线性薛定谔方程研究了开边界光晶格中两组分玻色-爱因斯坦凝聚体(BECs)混合物的离散呼吸子(DBs)的形成和动力学.结果表明,种内和种间相互作用的耦合可以导致纯单种DBs和共生DBs(即,两种DBs)。此外,我们还发现两种BEC混合物的动力学过程中存在选择蒸馏现象。通过调节光晶格中的种内和种间相互作用,可以从两种玻色-爱因斯坦凝聚物的混合物中选择性地分离出一种,甚至可以控制优势种的比例。我们的选择蒸馏机制在基于多物种原子的量子信息存储和量子信息处理中有潜在的应用前景。
2016-02-01 cond-mat.quant-gas
Correlations and synchronization in a Bose-Fermi mixture
我们在平均场论的框架内研究玻色-费米混合物,包括三种可能的费米子种类:全极化,BCS和么正性。从三维描述出发,利用变分近似(VA),在相应的限制势下,我们导出了一维和二维方程组。这种方法产生一对非线性薛定谔(NLS)方程耦合到代数方程的横向宽度的限制状态。该方程包含了相同物种的原子之间的相互作用和物种之间的相互作用,假设后者可以通过费什巴赫共振(FR)来操纵。作为一个应用程序,我们探讨了空间密度相关性的基态(GS)之间的物种,得出的结论是,它们强烈依赖于物种间相互作用的符号和强度。还研究了GS附近的混合物的动态和相应的时空种间相关性。的相关性强烈影响的费米分量,具有最大的变化在幺正制度。通过与全数值解的比较,验证了VA产生的结果。
2015-02-04 cond-mat.quant-gas
Persistent currents in a bosonic mixture in the ring geometry
在本文中,我们分析了一维环几何中两种玻色子混合物持续电流的可能性。我们扩展了Bloch所使用的参数,得到了两种群系统持续电流稳定性的判据。如果两种物质的质量比是有理数,持续电流可以稳定在某个总角动量的倍数。我们表明,布洛赫准则也可以被看作是一个朗道准则涉及的基本激发系统。我们的分析表明,在较高的角动量的持续电流是更稳定的两种系统比以前认为的。
2012-07-14 cond-mat.quant-gas
Solvable Model of a Generic Trapped Mixture of Interacting Bosons: Reduced Density Matrices and Proof of Bose-Einstein Condensation
讨论了两种完全相同的玻色子的混合体,即粒子$1$和粒子$2$,它们被保持在一个谐振势中,通过谐振的粒子间和粒子内相互作用相互作用。为了证明混合物的玻色-爱因斯坦凝聚,需要三个步骤。首先,我们整合的所有粒子的密度矩阵,采用四参数矩阵递推关系,下至最低阶的物种内和物种间减少的混合物的密度矩阵。其次,耦合的Gross-Pitaevskii(平均场)方程的混合物解析求解。第三,我们分析了混合物的约化密度矩阵在两种物质$1$和$2$的无限数量的粒子的限制下(当相互作用参数,即,粒子数乘以种内和种间相互作用强度的乘积保持固定),并证明:(i)两种物质$1$和$2$都是100%凝聚的;(ii)每粒子的种间约化密度矩阵是可分的,并由每粒子的种内约化密度矩阵的乘积给出;混合物的每粒子能量、约化密度矩阵和每粒子密度都与Gross-Pitaevskii量一致。最后,当无限粒子的极限仅针对$1$粒子时,(在相互作用参数不变的情况下)我们证明了:(iv)只有粒子$1$是100%凝聚的,其约化密度矩阵和粒子密度,以及混合物的粒子能量与粒子$1$的Gross-Pitaevskii量一致;以及(v)每个颗粒的物种间约化密度矩阵仍然是可分离的,并且由每个颗粒的物种内约化密度矩阵的乘积给出。
2017-02-27 cond-mat.quant-gas quant-ph
Observation of two-species vortex lattices in a mixture of mass-imbalance Bose and Fermi superfluids
玻色和费米粒子的超流混合物是一个引人注目的多体量子系统。稀简并原子气体,特别是两种不同质量的原子气体,是探索超流混合物基本特征的理想候选者。然而,产生质量不平衡的玻色-费米超流混合物,提供两种超流性的明确的视觉证据和探测种间相互作用效应仍然具有挑战性。在这里,我们报告实现了锂-6和钾-41的两种超流体。通过旋转稀释气体,我们观察到同时存在的涡旋晶格中的两个物种,从而提出了一个明确的视觉证据,同时超流性的两个物种。通过对两种涡旋的形成和衰减的一系列精确测量,证明了种间相互作用的显著影响。我们的系统为研究相互作用物质涡旋物质中的新宏观量子现象提供了一个新的平台。
2016-06-06 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum degenerate Bose-Fermi mixture of chemically different atomic species with widely tunable interactions
我们已经创建了一个量子简并玻色费米混合23 Na和40 K的广泛可调的相互作用,通过广泛的种间费什巴赫共振。23 Na和40 K之间的20个费什巴赫共振被确定。在玻色凝聚体的存在下,23 Na和40 K之间的大的负三重态背景散射长度导致费米子密度的急剧增强。如通过渐近束缚态模型(ABM)解释的,这种强背景散射导致在低磁场下观察到的一系列宽费什巴赫共振。我们的工作开辟了前景,创造化学稳定,费米基态分子23 Na-40 K的强,长程偶极相互作用将设置占主导地位的能量尺度。
2012-06-03 cond-mat.quant-gas
Material-barrier Tunneling in One-dimensional Few-boson Mixtures
本文研究了强相互作用少玻色子混合体在一维陷阱中的量子动力学。如果一个物种与另一个物种相比是强烈本地化的(例如,重得多),它可以作为该移动组件的有效势垒。在无限局域化的极限附近,我们将其映射到双阱中的全同玻色子系统。对于现实的本地化,解释的“障碍”原子上的光物种的反作用-最低阶-在这些之间的诱导吸引力。即使在平衡状态下,这也可能超过纯粹的物种间相互作用,导致意想不到的相关状态。值得注意的是,反作用极大地影响了物种间的动力学,例如吸引束缚的费米子原子对的隧穿。
2009-11-26 cond-mat.quant-gas
Production of quantum degenerate mixtures of ytterbium and lithium with controllable inter-species overlap
碱金属和自旋单重态原子的量子简并混合物形成了研究质量不平衡对的少体和多体物理以及顺磁性极性分子的产生的起点。我们最近报道了锂和镱原子混合物的双物种量子简并的成就。在这里,我们提出了这些混合物的全光学制备的关键实验步骤的细节。此外,我们演示了使用的磁场梯度工具,以补偿两个物种的差分重力下垂,并控制其空间重叠。
2013-01-22 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Feshbach spectroscopy and dual-species Bose-Einstein condensation of $^{23}\mathrm{Na}-$$^{39}\mathrm{K}$ mixtures
我们目前的测量种间Feshbach共振和随后创建的双物种玻色-爱因斯坦凝聚体的$^{23}\mathrm{Na}$和$^{39}\mathrm{K}$。我们在自旋态$\left|f = 1,m_{f}=-1\right\rangle$中制备了两种光阱系综,并在0到$700 \, \mathrm{G}$的磁场范围内进行了原子损失谱。观察到的功能包括几个s波极点和零交叉的种间散射长度以及非弹性两体的贡献在$\mathcal{M} = m_{\mathrm{Na}}+m_{\mathrm{K}} = -2$子流形。我们确定并讨论了不同的磁场区域的交感神经冷却\K和实现双物种简并的目的的适用性。两个冷凝物是同时产生的蒸发在磁场约$150 \, \mathrm{G}$,这提供了相当大的内部和物种间的散射率所需的快速热化。讨论了重力垂度差对混合物可混性判据的影响。我们的研究结果作为一个有前途的出发点磁缔合成量子简并$^{23}\mathrm{Na}^{39}\mathrm{K}$ Feshbach分子。
2018-06-04 cond-mat.quant-gas
Induced supersolidity in a normal and hardcore boson mixture
众所周知,由于长程相互作用,超固体形式的物质可以在光晶格中的单个冷玻色子原子中产生。我们提出了一种情况下,超固体是诱导的两种玻色子原子的混合物中的一个组件,其中没有长程相互作用。我们研究了一个正常玻色子和硬核玻色子混合系统,其中只有前者具有长程相互作用。我们考虑三种情况:第一种情况下,总密度是相称的,其他两个地方,他们是不相称的。通过适当选择原子的密度和相互作用强度,我们预测,由于原子间相互作用的竞争,在硬核物种中可以诱导出电荷密度波和超固体有序。
2009-06-14 cond-mat.quant-gas
Dipole Mode of Trapped Bose--Fermi Mixture Gas
本文研究了由单粒子玻色子和单粒子费米子组成的玻色-费米混合气体中的偶极模与$s$波散射。在极低的温度范围内,玻色-爱因斯坦统计和费米-狄拉克统计可能会引起一个有趣的集体模式的温度依赖性。应用矩量法求解线性化的Boltzmann方程,研究了偶极模在流体力学区和无碰撞区之间的跃迁。
2020-01-30 cond-mat.quant-gas
Ground States of a Mixture of Two Species of Spinor Bose Gases with Interspecies Spin Exchange
我们考虑了两种自旋为1的原子混合物的种间自旋交换,这可能会合作或竞争的种内自旋交换,从而显着影响的基态。它代表了不同于单物种旋量气体的一类新的玻色气体。我们确定了几个参数区域中的精确基态,并利用这里推广的适用于两种旋量气体混合物的生成函数方法研究了复合结构。最有趣的阶段是所谓的纠缠玻色-爱因斯坦凝聚(BEC),它是两个物种之间具有量子纠缠以及物种间和物种内单态对的碎片BEC。为了比较,我们也将生成函数方法应用到两种赝自旋1/2原子的混合物中,其中每种原子的总自旋量子数固定为原子数的一半,与自旋1的情况相反,它是由能量决定的变量。因此,在赝自旋1/2混合体的纠缠BEC中的单重态对都是种间的。种间自旋交换导致新的功能超出了旋量BEC的一个单一物种的原子,以及混合物没有种间自旋交换。
2010-09-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
Demixing Effects in Mixtures of Two Bosonic Species
受最近两组分体系实验的启发,我们利用路径积分量子Monte Carlo方法,采用双蠕虫算法,研究了两种玻色子混合物的基态相图。在半填充条件下,混合物被捕获在正方形晶格中。各种量子相的稳定取决于物种内和物种间相互作用之间的相互作用。我们发现,相图的特点是一个分层的超流相和分层Mott-Insulator相时,种间相互作用变得大于种内排斥,和双超流相或超逆流,否则。我们还表明,分层,其特征在于两个物种的空间分离,可以通过实验检测飞行时间图像显示的各向异性的影响。
2015-11-04 cond-mat.other cond-mat.quant-gas quant-ph
Fragmentation of a trapped multiple-species bosonic mixture
该研究精确求解了三物种谐振型相互作用玻色混合物的多粒子哈密顿量,计算并对角化各物种约化单粒子密度矩阵以确定碎片化程度,揭示了多物种系统特有的、可通过第三物种或种间连接性调控碎片化的新特性。
2025-06-15 cond-mat.quant-gas quant-ph
Fragmentation of identical and distinguishable bosons' pairs and natural geminals of a trapped bosonic mixture
在两种全同玻色子的混合物中,有两种类型的玻色子对,一种是全同玻色子对,另一种是可区分玻色子对。本文用可解模型--对称简谐相互作用模型研究了囚禁的玻色-爱因斯坦凝聚体中电子对的碎裂。通过对角化类内和类间约化的两粒子密度矩阵,分别显式地收缩了由相同或可区分玻色子组成的对的自然双子。讨论了混合物中电子对碎裂的性质,阐明了混合物质心和相对质心坐标的作用,并推广到高阶约化密度矩阵.作为补充结果,构造了玻色混合物波函数的精确Schmidt分解。两种粒子之间的纠缠是由它们各自质心坐标的耦合决定的,并且在粒子数无限大的极限下纠缠不会消失,在这个极限下,任何有限阶的粒子内和粒子间约化的密度矩阵都是100\%凝聚的.简要讨论了影响。
2021-09-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
Spontaneously axisymmetry breaking phase in a binary mixture of spinor Bose-Einstein condensates
研究了两个自旋为1的原子混合玻色-爱因斯坦凝聚体在弱磁场作用下的基态相。由于种内和种间自旋交换相互作用和线性塞曼位移的竞争,发现基态包含一个破轴对称(BA)相。这是在对比的情况下,一个单一的物种自旋-1凝聚,其中的轴对称破缺的结果之间的竞争的线性和二次塞曼位移和物种内的铁磁相互作用。所有其他剩余的混合物的基态阶段被发现保持轴对称。进一步详细讨论了它们的基态相图,并计算了它们的Bogoliubov激发谱.对于BA相,存在三种试图恢复U(1)和SO(2)对称性的Goldstone模。
2010-11-02 cond-mat.quant-gas
Quantum droplets in one-dimensional Bose mixtures: a quantum Monte-Carlo study
本文利用精确量子蒙特卡罗方法研究了一维具有接触相互作用的两组分玻色子混合物中量子液滴的性质。我们系统地研究了表面张力,密度分布和呼吸模式作为液滴中的粒子数和种内排斥和种间吸引之间的耦合强度的比率的函数。我们发现,从广义Gross-Pitaevskii方程的预测偏差是小的,在大多数情况下的利益。
2020-03-11 cond-mat.quant-gas
A dual-species Bose-Einstein condensate with attractive interspecies interactions
我们报告的生产$^{41}$ K- $^{87}$ Rb双物种玻色-爱因斯坦凝聚体与可调的种间相互作用,我们研究的混合物中的吸引制度,即为负值的种间散射长度$a_{12}$。在基态制备二元凝聚体,并将其限制在纯光阱中。我们利用费什巴赫共振来调谐$a_{12}$的值。在用磁场梯度补偿了两种物质之间的引力下垂之后,我们将混合物驱动到吸引状态。我们让系统在自由空间和光波导中演化。在这两种几何结构中,对于强吸引力的相互作用,我们观察到自束缚态的形成,可识别为量子液滴。我们的研究结果证明,强大的,长寿命的液滴状态可以实现有吸引力的两种物质的混合物,尽管两个原子成分可能会遇到不同的电位。
2020-03-30 cond-mat.quant-gas
Two-dimensional miscible-immiscible supersolid and droplet crystal state in a homonuclear dipolar bosonic mixture
本研究通过三维数值模拟研究Dy-Dy偶极玻色子混合物的基态相图,发现可混溶与不可混溶的单液滴、多液滴、超固体和超流体相,并揭示通过散射长度调控可实现相变及超固体团簇和液滴晶格的动力学形成。
2023-01-23 cond-mat.quant-gas
Vortex patterns in rotating dipolar Bose-Einstein condensate mixtures with squared optical lattices
本文预测了偶极玻色-爱因斯坦凝聚体在正方形光晶格中的旋转混合物中的涡旋晶格花样,其涡旋形状由规则涡旋向其它各种涡旋形状转变。我们的研究集中在实验上可获得的镝的偶极同位素($^{162,164}$ Dy),铒($^{168}$ Er),铬($^{52}$ Cr)和铷($^{87}$ Rb),通过考虑二元混合物($^{164}$ Dy- $^{162}$ Dy、$^{168}$ Er- $^{164}$ Dy、$^{164}$ Dy- $^{52}$ Cr和$^{164}$ Dy- $^{87}$ Rb),其被限制在强煎饼形陷阱中并被加载在正方形二维光晶格中,其中我们改变偶极子的偏振角、物种间的接触相互作用和旋转频率。物种间与物种内接触相互作用之间的比率用于改变双极性性质;偶极物种的极化用于调节偶极-偶极相互作用的排斥或吸引。对于足够高的旋转,特别感兴趣的是当物种间到物种内散射长度大于1时的制度,其中预测了更丰富的各种涡格图案,包括涡片和二维旋转液滴形成。可以通过改变光晶格参数来控制图案,如对称的$^{164}$ Dy- $^{162}$ Dy偶极混合物所示。对于具有更强的偶极矩差异的混合物,如$^{164}$ $^{52}$ Cr和$^{164}$ $^{87}$ Rb,仅观察到半量子涡旋和圆形涡旋,这将取决于偶极子取向。
2018-11-17 cond-mat.quant-gas
Study of the inter-species interactions in an ultracold dipolar mixture
本文通过实验与扩展Gross-Pitaevskii理论,研究铒-镝超冷混合物中偶极-偶极相互作用对种间相互作用的影响,并给出种间散射长度上下界,为探索偶极互溶-不互溶相图及量子液滴和超固态奠定基础。
2021-10-19 cond-mat.quant-gas quant-ph
Shell-shaped Bose-Einstein condensates realized with dual-species mixtures
三维气泡阱中的超冷量子气体是研究弯曲流形上多体效应的有效工具。作为一种替代传统的射频修整技术,我们提出了创建这样的壳状玻色-爱因斯坦凝聚体在微重力下的双组分原子混合物的基础上,我们分析了它们的性质以及实现对称填充壳的可行性。除了与集体激发光谱中的射频敷料方法相似之外,我们的方法还具有几个自然优势,例如所产生的量子气泡的鲁棒性以及通过相互作用驱动的膨胀放大壳效应的可能性。
2021-10-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
Localization of a Bose-Fermi mixture in a bichromatic optical lattice
研究了雪茄状超流玻色-费米混合物在准周期双色光晶格中的局域化问题。这种混合物由玻色子的Gross-Pitaevskii方程描述,耦合到幺正费米子的流体动力学平均场方程。我们证实了双色光学介质上玻色-费米混合物中存在共生定域态和相互作用玻色-费米混合物中玻色分量的安德森局域化。给出了玻色子数和费米子数的相图,给出了玻色分量的共生局域化和安德森局域化区域。最后,建立了共生态和Anderson局域态在小扰动下的稳定性。
2011-08-02 cond-mat.quant-gas
Dipole dynamics of an interacting bosonic mixture
本文研究$^{41}$K-$^{87}$Rb双组分玻色-爱因斯坦凝聚体中可调种间相互作用下的耦合偶极动力学,通过测量偶极本征模频率与组分构成,发现强相互作用下低能模频率仅由裸阱频率和粒子数不平衡度决定,并得到耦合Gross-Pitaevskii方程数值模拟的验证。
2022-07-27 cond-mat.quant-gas
Quantum properties of a binary bosonic mixture in a double well
本文详细分析了双组分双位玻色-哈伯德模型的基态性质,该模型描述了双阱势中玻色-爱因斯坦凝聚体的二元混合物的物理性质。在保持跳跃项不变的情况下,将各物种内部和两物种之间的原子-原子相互作用作为可变参数。为了表征基态,我们使用诸如布居不平衡及其量子不确定性之类的可观测量。通过研究每个粒子的凝聚度、两个粒子之间的纠缠度以及两个粒子之间的纠缠度,进一步量化了系统中存在的量子多体关联。后者是通过施密特间隙、冯诺伊曼熵或追踪系统的一部分后获得的纯度来测量的。一些相关的状态被确定,例如薛定谔猫状多体状态,其中两个组件的人口不平衡的结果是完全相关的,以及其他具有更大的冯诺伊曼熵的状态,在福克空间中有很大的传播。
2016-02-03 cond-mat.quant-gas
Properties of a trapped multiple-species bosonic mixture at the infinite-particle-number limit: A solvable model
本文利用精确可解的$P$组分谐振相互作用模型,研究了无限粒子数极限下囚禁多组分玻色子混合物的性质,证明所有组分完全凝聚且多体结果归结为平均场,同时解析了关联能、耗尽对组分数的依赖,并揭示了$P=3$时组分间纠缠最大且可通过坐标-动量不确定乘积观测。
2024-09-16 cond-mat.quant-gas quant-ph
Induced supersolidity in a Dy-Er mixture
本研究针对¹⁶⁴Dy-¹⁶⁶Er异核偶极混合物,发现高磁矩Dy原子可通过种间偶极相互作用在Er凝聚体中诱导超固相,揭示了多种独特基态相并构建相图,结论适用于多种Dy-Er同位素混合物。
2023-09-28 cond-mat.quant-gas
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
A dual-species magneto-optical trap for lithium and strontium atoms
我们提出了一个机器建造的实验与超冷混合锶和锂原子。这台机器包括一个科学真空室和相关的激光系统,用于冷却和捕获原子。在此基础上,实现了${^6}$ Li的D2线压缩磁光阱和$^{84}$ Sr的689 nm窄线宽磁光阱,获得了700 K的~ $10^9$ ${^6}$ Li原子和1.8 $μ$ K的~ $10^7$ $^{84}$ Sr原子.这种双组分MOT为实现$^6$ Li和Sr原子的双简并混合物提供了理想的起点。
2019-04-10 cond-mat.quant-gas
Interaction-controlled impurity transport in trapped mixtures of ultracold bosons
我们探讨了在双阱中空间分离的不同嵌入多数物种之间的杂质的动态输运。杂质的转移和存储是通过动态地改变杂质和两个多数物种之间的相互作用强度来触发的。我们发现一个简单而有效的协议组成的线性斜坡的多数杂质相互作用在指定的时间钉扎或unpin的杂质。我们对这种高度不平衡的少体三重混合物的研究是用多层多组态含时Hartree方法进行的,该方法考虑了所有的相互作用引起的关联。我们分析了单粒子密度,纠缠增长的动力学,并提供了一个有效的潜在的描述,涉及相互作用组件的平均场。大多数组分始终保持自陷在其各自的孔中,这是我们方案有效性的关键因素。在存储期间,每个组件在单个井中执行低振幅偶极振荡。出乎意料的是,物种间的相关性具有稳定的杂质颗粒的运输和存储性能的影响。
2022-11-16 cond-mat.quant-gas
Solvable Model of a Mixture of Bose-Einstein Condensates
本文讨论了两种全同玻色子的混合体,这两种玻色子处于一个谐振势中,并通过谐振子-粒子相互作用相互作用。这是一个精确可解的模型的混合物的两个被困的玻色-爱因斯坦凝聚体,使我们能够检查分析各种性质。推广[Cohen和Lee,J. Math. Phys. { \bf 26},3105(1985)]中的处理,获得基态能量、波函数和最低阶密度的封闭形式表达式,并分析吸引和排斥的种内和种间粒子-粒子相互作用。相应的Gross-Pitaevskii理论的一个特定的平均场解也被解析地发现。这使我们能够比较混合物在精确的多体和平均场水平上的性质,无论是有限系统还是无限数量粒子的极限。我们在此证明,精确的基态能量和最低阶的物种内和物种间的密度收敛于无限粒子极限(当粒子数乘以物种内和物种间相互作用强度的乘积保持固定时)的混合物的Gross-Pitaevskii理论的结果。最后,在另一端,混合物的质心坐标的可分性被用来表明,混合物的Gross-Pitaevskii理论是无法描述的混合物中的多粒子运营商的方差,即使在无限粒子的限制。我们的分析结果表明,多体关联存在于由任意数量粒子组成的玻色-爱因斯坦凝聚体的混合物中。简要讨论了影响。
2016-05-18 cond-mat.quant-gas quant-ph
Correlated spontaneous symmetry breaking induced by zero-point fluctuations in a quantum mixture
我们提出了一种由零点量子涨落驱动的自发对称性破缺形式。具体来说,我们考虑两种自旋$1$玻色气体混合物的低能动力学。结果表明,量子涨落解除了两个物种的自旋指向矢的相对取向的简并,并导致这些宏观变量之间的相关或锁定。这种锁定持续存在的捕获势和弱磁场,允许,在原则上,实验探测这种相关的自发对称性破缺,作为一个宏观表现的零点量子涨落。
2014-05-27 cond-mat.quant-gas
Interaction induced single impurity tunneling in a binary mixture of trapped ultracold bosons
我们研究了超冷玻色杂质与第二个更大的玻色气体相互排斥的隧穿动力学。这两个物种都被关押在一个有限大小的准一维箱势。此外,杂质玻色子经历由光晶格产生的周期性势。我们首先准备我们的二元混合物在其基态,这样的杂质和玻色气体相分离和杂质本地化成对在相邻网站的周期性电位,通过调整相互作用强度和晶格深度相应。动力学开始突然降低排斥种间相互作用的强度,从而进入一个不同的制度中的交叉图。对于特定的淬火后物种间的相互作用强度,我们发现,一个单一的杂质隧道第一个相邻的空网站,并根据淬火强度可以进一步隧道到下一个相邻的网站。有趣的是,这种效应对玻色气体的存在高度敏感,并且当玻色气体在整个动力学过程中不与杂质物质相互作用时不会发生。此外,我们还发现隧穿过程伴随着玻色气体和杂质之间的强纠缠以及杂质之间的关联。
2019-10-17 cond-mat.quant-gas
Mass-imbalanced Bose-Einstein condensed mixtures in rotating perturbed trap
本文研究了在准二维简谐势阱中,一种物质在一个方向上受到线性扰动的玻色-爱因斯坦凝聚的铷-铯二元混合物($^{85}$ Rb- $^{133}$ Cs)中涡旋斑图出现的质量不平衡敏感性。选择非偶极耦合物质以突出质量对称性效应。我们首先分析了未扰动非旋转区域中的凝聚混合物,其中在不混溶区域中验证了径向相分离,这种情况发生在物种间和物种内排斥相互作用之间的大比例下。通过进入线性扰动状态,在不混溶条件下发生的径向相分离分裂,两个密度在不同位置处具有最大值。在未扰动和扰动情况下的旋转制度,最小旋转的物种间的相互作用来观察涡结构。在不混溶制度的物种之间的一个戏剧性的空间交换验证增加旋转。
2020-04-30 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Controlled Switching of Bose-Einstein Condensation in a Mixture of Two Species of Polaritons
Joint Quantum Institute, University of Maryland(马里兰大学联合量子研究所);Department of Physics, University of Pittsburgh(匹兹堡大学物理系);Department of Electrical Engineering, Princeton University(普林斯顿大学电气工程系)
实验研究了GaAs/AlGaAs微腔中下、上极化激元凝聚随温度的切换现象,发现低温时下支凝聚占优,高温时上支凝聚占优,中间温度出现凝聚不稳定性。
2026-09-17 cond-mat.quant-gas physics.optics
Correlated Phases of Population Imbalanced Fermi-Fermi Mixtures on an Optical Lattice
我们研究了在一个正方形晶格上的两种不同布居数的费米子混合物,该晶格由哈伯德哈密顿量模拟,具有就地种间排斥相互作用。这种模型可以在一个光晶格上加载两种不同超精细态的费米子原子,并通过外场调节种间相互作用强度的冷原子系统中实现。对于二维正方形晶格,当至少有一个费米子接近半填充时,系统会受到晶格效应的高度影响。随着大多数物种接近半填充和少数物种的密度变化,我们发现几个相关的相位出现的基态,包括自旋密度波态,条纹结构的电荷密度波态,和各种p波BCS配对状态的两个物种。我们用泛函重整化群方法研究了该体系,确定了弱耦合下的相图,讨论了各相的起源和特征,并给出了临界温度的估计.
2013-01-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Coupled-cluster theory for trapped bosonic mixtures
本研究针对外势阱中二元玻色混合体发展耦合簇理论,推导了含单双激发截断的工作方程及简化形式,经精确可解模型验证其在不同粒子数分布和相互作用强度下均有高精度,为玻色混合体系建模提供新方法。
2024-01-30 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Entanglement induced interactions in binary mixtures
我们建立了一个概念框架的识别和表征诱导的相互作用的二元混合物,并揭示其错综复杂的关系,纠缠的成分或物种的混合物。利用两个物种之间纠缠强度的扩展,使我们能够推导出一个有效的单物种描述。通过这种方式,我们自然地结合了物种的相互反馈,并获得了两种物种的诱导相互作用,这些相互作用有效地存在于相同类型的粒子之间。重要的是,我们的方法采用了少体和非均匀系统,扩展了诱导相互作用的范围,其中两个粒子通过玻色子浴型环境相互作用。以一维自旋极化超冷玻色-费米混合物为例,得到了具有短程吸引和长程排斥的诱导玻色-玻色和费米-费米相互作用.有了这个,我们展示了如何超越物种的平均场物理可见的两体关联函数可以理解通过诱导的相互作用。
2018-07-31 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Three-dimensional quantum phase diagram of the exact ground states of a mixture of two species of spin-1 Bose gases with interspecies spin exchange
我们发现几乎所有的确切的基态的混合物的两个物种的自旋-1原子与物种间和物种内的自旋交换在没有磁场。描述了三维参数空间中的量子相图及其二维截面。确定了基态连续或不连续的边界,后者被确定为量子相变发生的地方。如果种间自旋耦合为铁磁或零,两个物种总是解纠缠的。量子相变发生在种间自旋耦合在反铁磁和零或铁磁之间变化,而两个种内自旋耦合都保持铁磁时。另一方面,通过将种间自旋耦合从零调谐到反铁磁,然后再回到零,可以规避由于单个物种的种内自旋耦合的符号变化而引起的量子相变,该单个物种与具有铁磁种内自旋耦合的其他物种自旋解耦。总的来说,种间和种内自旋交换的相互作用显著地丰富了旋量原子气体的量子相。
2011-03-05 cond-mat.quant-gas quant-ph
Realising a species-selective double well with multiple-radiofrequency-dressed potentials
操纵超冷混合物中各个成分的技术是研究杂质物理学的关键。在这项工作中,我们限制的混合物的超精细基态的Rb-87的双阱势。电势是通过用多个射频修饰原子而产生的。单独控制敷料场的每个频率分量的幅度和相位,以独立地操纵每个物种。此外,我们验证了我们的混合物的超精细状态是碰撞稳定的,没有观察到的非弹性损失。
2020-07-09 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Coherent heteronuclear spin dynamics in an ultracold spin-1 mixture
我们报道了在超冷旋量混合物中,由种间自旋相互作用驱动的相干异序自旋动力学的观测结果,它表现为两个原子种间周期性的、良好关联的自旋振荡.特别是,我们调查的磁场依赖性的振荡,并找到一个共振行为依赖于{ \em两者}的线性和二次塞曼效应和自旋相关的相互作用。我们还展示了一个独特的旋钮,用于控制自旋动力学的旋量混合物与物种相关的矢量光位移。我们的发现是一致的理论模拟没有任何拟合参数。
2015-02-13 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Species-selective confinement of atoms dressed with multiple radiofrequencies
操纵超冷量子气体混合物的各个组分的方法对于许多应用是必不可少的工具,例如杂质物理的直接量子模拟。我们研究了一个方案,其中实现物种选择性控制使用磁势打扮与多个射频,利用不同的Landé g因子的组成原子物种。我们描述了一个混合物打扮与两个频率,原子被限制在谐波电位与可控程度的重叠之间的两个原子物种。然后,这被扩展到一个四射频方案,其中一个物种的双阱电位与另一个物种的单阱重叠。讨论的框架与参数,是适合于一个85 Rb和87 Rb的混合物,但很容易推广到其他组合。
2017-01-20 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Dynamical effects of exchange symmetry breaking in mixtures of interacting bosons
在双势阱中,玻色-爱因斯坦凝聚体表现出约瑟夫森振荡或自陷,这取决于它的初始制备和粒子间相互作用与势阱间隧穿的比率。在这里,我们阐明了交换对称性的动力学的作用与两个可区分的物种具有相同的物理性质的混合物,即这是由一个isosecific相互作用和外部电位。在平均场极限下,混合物的空间粒子数不平衡可以用单个粒子在有效势中的动力学来描述,该势具有修改的性质,或者等效地具有有效的总粒子数。振荡行为可以通过在保持空间种群不平衡和所有其他参数恒定的同时填充第二物种来调节。在相应的多体方法中,单粒子描述也在自旋相干态的范围之外很好地近似了完整的计数统计。该方法被扩展到一般的玻色-哈伯德系统和他们的经典平均场的限制,这表明一个有效的多组分玻色气体与弱非等规相互作用的单组分描述。
2013-01-02 cond-mat.quant-gas quant-ph
Magnetism and domain formation in SU(3)-symmetric multi-species Fermi mixtures
研究了光晶格中SU(3)对称的三分量超冷费米子混合体系的相图,包括三体损耗引起的有效三体约束对混合体系的附加影响.我们使用动力学平均场论和变分蒙特卡罗方法研究了$D \geq 2$中系统的性质。该模型的相图显示了磁性和超流性之间的强烈相互作用。在没有三体约束(无损失)的情况下,系统经历了从彩色超流相到三离子相的相变,这表明在半填充时有额外的颗粒密度调制。远离粒子-空穴对称点的颜色超流相总是自发磁化的,导致在每个物种的粒子总数守恒的系统中形成不同颜色的超流域。这可以看作是SU(3)对称实现了三组分费米混合物中更普遍的相分离趋势。三体约束强烈反对三子相,稳定(完全磁化)色超流体也在强耦合。随着温度的升高,我们观察到一个非磁化SU(3)费米液相的转变。
2011-03-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
d_{xy}-Density wave in fermion-fermion cold atom mixtures
研究了正方晶格上具有$SU(2)\times SU(2)$对称性的双简并Fermi-Fermi混合体中的密度波不稳定性。当两种费米子都处于半填充状态时,为了使粒子间的排斥作用最小化,当粒子间的排斥作用足够大时,会形成两个具有$π$相位差的常规($s$ -波)数密度波。当一个粒子离开半填充时,一个非常规的具有$d_{xy}$波对称性的密度波出现了。当两种物质都远离半填充附近时,超导不稳定性占主导地位。我们提出了一个功能性重整化群计算的结果,映射出弱耦合的相图。此外,我们还基于四块模型对$d_{xy}$密度波相的出现提供了简单的解释。我们发现一个强大的和一般的机制$d_{xy}$密度波的形成,是有关的费米面的形状和大小。两种费米子在半填充附近的密度不平衡导致了不同种间Umklapp耦合的相空间差异。使用一个相空间参数领先的修正在一圈重整化群方法费米子,我们表明,在我们的系统中的相空间的差异导致相反的流量为两个领先的种内Umklapp耦合,这触发了$d_{xy}$ -密度波不稳定性。
2014-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Variational Polaron Method for Bose-Bose Mixtures
我们用变分极化子变换研究了“重”玻色子和“轻”超流玻色子的简并混合物。我们考虑了重粒子的莫特绝缘体-超流相变,发现在$T=0$相互作用下,重粒子更倾向于超流相。我们的解析结果与二维量子蒙特卡罗模拟的数值结果吻合得很好。然后,我们表明,在三维变分极化子变换可以结合一个Gutzwiller近似给出良好的结果。
2014-01-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Phase diagram and non-Abelian symmetry locking for fermionic mixtures with unequal interactions
研究了四组分超冷费米子混合物中非阿贝尔量子锁定态的出现。我们研究的相图中存在的两对混合物的物种之间的相互作用的吸引力,和一般(也排斥)的物种之间的相互作用的每对。该系统是物理实现的,例如,在两种不同的碱土物种的混合物中,它们都具有两个超精细水平选择性地填充。我们发现一个扩展区域的图表现出两种口味的超流体的磁锁定(TSFL)相。这一阶段也存在于不太大的排斥性对内相互作用,其特征在于通过将相应正常状态的两个独立不变性组锁定在一起而获得的全局非阿贝尔对称群。明确的估计报告的混合物的费米子同位素$^{171}\mathrm{Yb}$ - $^{173}\mathrm{Yb}$,表明TFSL阶段也可以实现不调谐$\mathrm{Yb}$原子之间的相互作用。
2016-07-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Bosonic binary mixtures with Josephson-type interactions
受玻色混合物实验的启发,我们研究了玻色二元混合物中存在的物种之间的约瑟夫森相互作用。我们专注于一个特定的模型与$O(2)$的同位旋对称性,解除由拉比频率,$Ω_{R}$,和失谐,$ν$,这对夫妇的阶段,两个物种的参数化的不平衡的人口。我们研究了平均场近似加高斯涨落的模型。我们已经发现,这两种物质同时冷凝低于临界温度$T_{c}$和相对相位被锁定的应用激光相位,$α$。此外,冷凝物分数强烈依赖于不受热波动影响的比率$Ω_{R}/|ν|$。
2016-01-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Scaling laws for harmonically trapped two-species mixtures at thermal equilibrium
我们讨论了在热平衡下,两种混合物的相互作用能随粒子数的变化关系。在长程相互作用和弱耦合的极限下,我们恢复了经典极限下可积Caldeira-Leggett模型的已知结果。在短程相互作用的情况下,对于一个平衡的混合物,数值模拟显示的标度律与指数,取决于相互作用的强度,其吸引或排斥的性质,和系统的维数。基于平衡统计力学和小种间耦合的简单分析考虑定量地恢复数值结果。相互作用强度的缩放的依赖性有助于确定两个不同的制度之间的阈值。我们的热化模型涵盖了局部和扩展的相互作用,允许不同系统之间的插值,如完全电离的气体和中性原子,以及描述可积和混沌动力学的参数。
2019-02-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech nlin.SI
Bichromatic State-Insensitive Trapping of Cold 133Cs-87Rb Atomic Mixtures
我们研究了两种不同原子种类,铯和铷的混合物的同时状态不敏感的捕获。铯原子和铷原子的魔波长不同,分别为$935.6$ nm和$789.9$ nm,因此单频同时状态不敏感捕获是不可能的。因此,我们确定双色捕获作为一种可行的方法来调整两个魔术波长到一个共同的值。相应地,我们提出了几种常见的魔术波长组合适合于同时状态不敏感的两个原子物种的捕获。
2015-10-14 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Ground states of a mixture of two species of spin-1 Bose gases with interspecies spin exchange in a magnetic field
本文研究了在弱磁场中两种自旋为1的混合原子的自旋交换。在通常的单模近似下,它可以简化为耦合巨自旋模型。我们找到了它的大部分基态。这是一个复杂的能量最小化问题,有三个量子变量受到约束,即每个物种的总自旋和整个混合物的总自旋,以及四个参数,包括物种内和物种间的自旋耦合强度和磁场。量子相图非常丰富。与没有磁场的情况相比,磁场改变了基态,也改变了基态边界或在相图上引入了新的交叉区。在没有种间自旋耦合的情况下,当施加磁场时,在没有磁场的情况下存在的量子相变消失,这导致相图中的交叉区域。在铁磁种间自旋耦合下,无论是否存在磁场,基态都保持非纠缠。对于反铁磁种间自旋耦合,在某些参数范围内,磁场使基态纠缠。当种内自旋耦合均为铁磁时,反铁磁和零种间自旋耦合之间的量子相变在磁场中存在。当两个种内自旋耦合都是反铁磁时,在磁场作用下,在反铁磁和零种间自旋耦合之间产生新的量子相变。
2011-11-11 cond-mat.quant-gas quant-ph