Interaction-induced topological properties of two bosons in flat-band systems
在平带系统中,相消干涉导致非相互作用粒子的局域化,并禁止它们在晶格中运动。然而,在存在相互作用的情况下,相邻的单粒子局域本征态之间的重叠可能使束缚粒子对的传播成为可能。在这项工作中,我们将展示如何调整这些相互作用引起的跳跃,以获得各种两体拓扑状态。特别是,我们考虑两个相互作用玻色子加载到轨道角动量$l=1$状态的钻石链晶格,其中一个有效的$π$通量可以产生一个完全平坦的单粒子能量景观。在弱相互作用极限下,我们导出了双玻色子准粒子的有效单粒子模型,它为拓扑态的产生提供了一个直观的图像。通过精确的对角化计算,我们基准这些国家,我们表明,他们也存在强相互作用和远离严格的平带限制。此外,我们确定了一组双重本地化的两玻色子平带状态,产生一个特殊的实例Aharonov-Bohm笼任意相互作用。
2020-08-19 cond-mat.quant-gas quant-ph
Phase transitions of bosonic fractional quantum Hall effect in topological flat bands
研究了在周期势和Hubbard排斥相互作用下,不同拓扑晶格模型中玻色子$ν=1/2$分数量子霍尔效应的相变。通过精确对角化和密度矩阵重整化群方法,我们证明了在周期势的作用下,多体基态在玻色液体和平凡(Mott)绝缘体之间经历了一个连续的相变,其特征是能量和纠缠熵的平滑交叉.当Hubbard排斥力减小时,这种玻色-超流体将转变为具有直接能级交叉和非对角长程序不连续跳跃的超流态.
2020-12-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Bosonic Condensation and Disorder-Induced Localization in a Flat Band
我们报告的工程上的非色散(平)能带的几何挫折晶格的微柱光学腔。利用系统的非厄米性质,我们实现了激子-极化激元的玻色凝聚到平带中。由于在这样的带中的无限有效质量,凝聚体是高度敏感的无序和碎片到本地化模式反映几何挫折产生的基本本征态。这种认识提供了一种新的方法来研究相干相位的光和物质的控制下的相互作用的挫折,相互作用和耗散。
2016-02-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
Bosonic fractional quantum Hall conductance in shaken honeycomb optical lattices without flat bands
提出了一种在振动蜂窝光晶格中实现玻色分数量子霍尔电导的方案。这种方案不需要非常平坦的能带,并且必要的长程相互作用依赖于s波散射,这在许多超冷原子实验中很常见。通过在费什巴赫共振下用完全相同的玻色子填充1/4的晶格,两个简并的多体基态共享一个为1的陈数,并且精确地对应于1/2的分数量子霍尔电导。同时,我们证明了分数量子霍尔态可以通过晶格振动来制备,并且分数电导在振动晶格中是鲁棒的。这为在超冷原子平台上初始化和制备分数量子霍尔态提供了一种简单的方法,也为研究和模拟简并量子气体强关联量子物质铺平了道路。
2022-09-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
Fractional Quantum Hall Effect of Hard-Core Bosons in Topological Flat Bands
拓扑平带模型的提出为实现无朗道能级的分数量子霍尔效应提供了一条新的途径。我们在两个有代表性的TFB模型中研究了具有短程相互作用的硬核玻色子,其中一个是著名的Haldron模型(但参数不同)。我们证明了在环面上出现偶数个准简并基态,并且这些态与高能谱之间存在一个强大的谱隙。我们还建立了填充因子为1/2的量子相图,并说明了量子相变到其他竞争性的破胶相。
2011-03-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Fermionization of Bosons in a Flat Band
强相互作用的玻色子生活在一个晶格中,在其最低能带中具有简并性,经历挫折,可以阻止玻色-爱因斯坦凝聚体的形成。这样的系统形成了研究自旋液体行为的理想场所。我们利用Kagome格点上硬核玻色子费米化的变分原理和Chern-Simons方法发现,在格点填充率$ν=1/3$以下,系统倾向于拓扑有序的手征自旋液体态,该态具有带隙的体原子,自发地破坏时间-折射对称性,支持无质量的手征玻色子边缘模.我们构造了态的多体变分波函数,并证明了相应的能量与平带的能量一致。这一结果证明了系统的基态不能稳定低于$ν=1/3$的玻色凝聚。我们概述的费米化和变分方案适用于任何非布拉维晶格。我们区分的角色所扮演的Chern-Simons规范场在晶格中的平带和那些表现出护城河般的色散(这是退化沿一个封闭的轮廓在倒易空间)。我们还建议实验探针区分拟议的基态从冷凝。
2019-06-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Symmetry-protected Topological Phases in Spinful Bosons with a Flat Band
我们从理论上证明了在能带结构的底部有一个平带的晶格上加载超冷自旋玻色子原子可以实现相互作用的自旋保护拓扑(SPT)相。这种系统的基态不是传统的莫特绝缘体,因为基态不仅具有自旋涨落,而且具有不可忽略的电荷涨落。在这样的系统中的SPT相由零温度下的自旋和电荷涨落决定。我们发现在某些特殊情况下可以精确地得到这类体系的多体基态,这些精确的基态可以作为SPT相的代表态。作为一个具体的例子,我们证明了自旋1玻色子在自旋涨落链上可以处于受$\mathbb{Z}_2 \times \mathbb{Z}_2$自旋旋转对称性或时间反演对称性保护的SPT相位,并且这个SPT相位是自旋涨落的结果.我们还表明,自旋3玻色子的kagome晶格可以在SPT阶段的保护$D_2$点群对称性,但这个SPT阶段是,然而,电荷波动的结果。
2021-06-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Correlated phases of bosons in the flat lowest band of the dice lattice
我们研究了在磁通密度为1/2时骰子晶格模型的平坦最低能带中出现的关联相。本文讨论了冷原子气体中骰子晶格模型(又称T_3晶格)的实现。我们构造的投影模型的最低骰子带,从而产生一个哈伯德-哈密顿与相互作用辅助跳跃过程。我们在两个极限下求解这个玻色子模型。在大密度的极限下,我们用Gross-Pitaevskii平均场论揭示了时间反演对称性破缺的涡旋晶格相。在低密度下,我们利用精确对角化方法在最低能带的分数填充因子ν处识别出三个稳定相,包括经典晶体(ν=1/3)、超固态(ν=1/2)和莫特绝缘体(ν=1)。
2012-01-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Excitation spectra of strongly interacting bosons in the flat-band Lieb lattice
平带系统中的强关联玻色子是研究各种量子现象的极好平台。这种系统可以在充满超冷原子气体的光晶格中实现。本文用含时Gutzwiller平均场方法研究了Lieb晶格中的玻色-哈伯德模型。我们发现在莫特绝缘体相,激发模是带隙的,表现出纯粒子或纯空穴的特征,而在超流相,激发谱是无隙的。Lieb晶格的几何形状导致了在基态中的非均匀序参量和非均匀振荡能量。这导致在激发光谱中的色散带之间的额外的反交叉,而平坦带保持对该效应不敏感。我们分析了子晶格上序参量的振荡以及激发的粒子-空穴性质。对于某些模型参数,我们发现同时纯相位和纯振幅振荡在同一模式下,分离的子晶格之间。此外,我们提出了一个简单的方法来区分空穴和粒子的超流区域的Lieb晶格上的原子布居的原位测量。
2023-01-25 cond-mat.quant-gas
Dynamics of Interacting Bosons on the Sawtooth Lattice with a Flat Band
本研究通过模拟锯齿晶格上相互作用玻色子的弛豫动力学,发现平带导致弱相互作用下弛豫显著减慢,强相互作用时初始偏差残余长期存在,并可用超冷原子实验验证。
2024-07-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Competition between pair and single-particle superfluidity in bosonic quasi-flat bands: A Gaussian state approach
Center for Nonlinear Phenomena and Complex Systems, Université Libre de Bruxelles(布鲁塞尔自由大学非线性现象与复杂系统中心);International Solvay Institutes(国际索尔维研究所);Laboratoire Kastler Brossel, Collège de France, CNRS, ENS-Université PSL, Sorbonne Université(巴黎文理研究大学卡斯勒布罗塞尔实验室)
通过高斯态方法研究一维准平带模型中配对超流与单粒子超流的竞争,发现配对超流在有限跳跃强度下稳定存在,并推导出声速与量子几何核的普遍关系。
2026-06-11 cond-mat.quant-gas
Interaction-Enhanced Group Velocity of Bosons in the Flat Band of an Optical Kagome Lattice
粒子在可果美晶格中运动的几何阻挫导致单粒子能带结构具有平坦的s轨道带。我们通过激发一个玻色-爱因斯坦凝聚体进入光格点的激发布洛赫态,然后通过原子动量分布测量群速度来探测这种能带结构。我们发现,相互作用重整化的能带结构的戈薇晶格,大大增加了第三带的色散,根据非相互作用带理论,应该是近非色散。在不同的晶格深度和气体密度的测量同意定量与晶格Gross-Pitaevskii方程的预测,表明所观察到的能带结构的畸变是由整体晶格势的畸变远离kagome几何的相互作用。
2020-07-12 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Coherent driving and freezing of bosonic matter wave in an optical Lieb lattice
虽然大质量粒子的动能通常与其动量成二次关系,但在具有特定晶格结构的晶体中实现了平坦的、无色散的能带。这种宏观简并导致局域本征态的出现,并且一直是巡游铁磁性背景下的关键概念。在这里,我们报告的实现“Lieb晶格”的配置与光晶格,它有一个平坦的能带作为第一激发态。我们的光晶格势具有各种自由度的操纵,这使得相干转移的玻色-爱因斯坦凝聚体到平带。除了测量不同的紧束缚参数的平带人口的寿命,我们调查的子晶格间的动态系统通过投影到带人口的子晶格人口。这种测量清楚地显示了局域态的形成与特定的子晶格在平带解耦,甚至检测到平带断裂扰动的存在,导致离域。我们的研究结果将为用高度可控的量子系统探索平带物理开辟可能性。
2015-11-26 cond-mat.quant-gas
Mott Insulator-like Bose-Einstein Condensation in a Tight-Binding System of Interacting Bosons with a Flat Band
我们提出了一类新的紧束缚系统的相互作用玻色子与一个平坦的带,这是完全可解的意义上,人们可以明确地写下唯一的基态。基态表示的本地创建运营商,显然类似于一个莫特绝缘体。基于经典环气模型的精确表示,我们推测基态可能分别在二维和三维或更高维表现出准玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)或真BEC,但仍保持莫特绝缘体的性质.我们对环气模型的蒙特卡罗模拟有力地支持了这一猜想,即,该基态经历Kosterlitz-Escherlesstransition并在二维中表现出准BEC。
2021-08-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Energy spectrum and phase diagrams of two-sublattice hard-core boson model
在无规相位近似框架下,得到了双子格硬核玻色子模型的能谱、谱密度和相图。研究了温度、化学势和子晶格中局域位置间能量差变化时玻色子谱的重构。建立了与Mott-绝缘体(MI)或电荷密度(CDW)相接近的正常相以及具有玻色-爱因斯坦凝聚体的相(SF相)的相图。
2013-07-08 cond-mat.quant-gas
Finite-temperature phase diagram of two-component bosons in a cubic optical lattice: Three-dimensional t-J model of hard-core bosons
我们研究了三维玻色t-J模型,即,“玻色子电子”的t-J模型,在有限温度下。该模型描述了具有各向异性交换耦合$J_{\bot}=-αJ_z$和掺杂{ \it玻色子}空穴的$s={1 \over 2}$海森堡自旋模型,它是具有强排斥的玻色-哈伯德模型的有效系统。位于$r$位的玻色子“电子”算符$B_{rσ}$具有双分量(伪)自旋$σ(=1,2)$,被视为硬核玻色子算符,并由两个从粒子的复合物表示;一个“自旋子”由Schwinger玻色子(CP $^1$玻色子)$z_{rσ}$描述,一个“holon”由硬核玻色子场$ϕ_r$描述为$B_{rσ}=ϕ^†_r z_{rσ}$。通过Monte Carlo模拟,研究了它的有限温度相结构,包括$α$依赖性,棋盘格长程有序的出现、超逆流、超流和相分离等可能现象,所得结果可作为立方光晶格中双组分冷玻色子原子实验的预测.
2011-11-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Comment on "Motion of an impurity particle in an ultracold quasi-one-dimensional gas of hard-core bosons [Phys. Rev. A 79, 033610 (2009)]"
最近Girardeau和Minguzzi [arXiv:0807.3366v2,Phys. Rev. A 79,033610(2009)]研究了硬核玻色子的一维气体中的杂质。特别是,他们处理的一般情况下,杂质的质量是不同的质量的玻色子和杂质玻色子相互作用不一定是无限排斥。我们发现,他们的第一步是错误的,矛盾的物理直觉和已知的确切结果。他们在一般情况下的结果实际上只适用于杂质质量无限大的情况。
2010-02-23 cond-mat.quant-gas
Momentum distribution for a one-dimensional trapped gas of hard-core bosons
本文利用简谐势阱中硬核玻色子的一维气体的精确$N$ -粒子基态波函数,发展了一种计算约化单粒子密度矩阵和相应动量分布的算法。精确的数值计算结果为N=8粒子,和动量分布相比,最近的解析近似。
2013-03-22 cond-mat.quant-gas
Bose-Fermi mixture in one-dimensional optical lattices with hard-core interactions
研究了具有点硬核玻色子-玻色子相互作用的$N_{b}$玻色子和具有点硬核玻色子-费米子相互作用的$N_{f}$无自旋费米子在具有外简谐限制势的一维光晶格中的混合体.利用扩展的Jordan-Winger变换(JWT)将硬核玻色-费米混合物映射为两个相互作用的无自旋费米子,得到了系统的基态.在此基础上,我们详细地确定了单粒子密度矩阵、密度分布、动量分布、自然轨道及其占据。我们还讨论了具有大而有限相互作用的系统的基态性质,这些性质导致了基态简并度的提升。我们的结果表明,虽然总密度分布几乎不受影响,玻色子和费米子的分布强烈依赖于玻色子-玻色子相互作用和玻色子-费米子相互作用的相对强度。
2009-09-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Condensate ground states of hardcore bosons induced by an array of impurities
本文提出从子哈密顿量本征态构造凝聚本征态的通用方法,发现局域在位势可诱导倏逝凝聚模式,并证明杂质阵列能在硬核玻色子中产生具有非对角长程序的精确凝聚基态。
2025-03-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Quantum phases of hardcore bosons in two coupled chains: A density matrix renormalization group study
考虑了半填充一维晶格中两耦合链中的硬核玻色子,链内相互排斥,链间相互吸引。这可以映射到自旋为1/2的XXZ模型的耦合链上,链间存在铁磁耦合。利用密度矩阵重整化群方法研究了零温下硬核玻色子(及相关自旋模型)的各种相。除了通常的超流相和密度波相,链间玻色子的配对导致形成新的相,如对超流和强束缚对的密度波。我们讨论了可能的实验实现的背景下,冷偶极气体的相关阶段。
2015-06-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Entanglement of Hard-Core Bosons in Bipartite Lattices
本文用量子蒙特卡罗模拟和自旋波分析方法估计了具有最近邻相互作用的方形和蜂窝格子中硬核玻色子的纠缠。特殊的U(1)不变形式的并发被用来建立一个与可观测的联系,如密度和超流密度。对于特定的制度的并发表示为玻色子密度和超流密度的组合。
2018-10-31 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Phase diagram of dipolar hard-core bosons on honeycomb lattice
本文研究了偶极硬核玻色子气体在蜂窝晶格上的相图。该系统用Haldane-Bose-哈伯德模型描述,具有复杂的跳跃振幅和最近邻排斥。利用硬核玻色子的从粒子表示和路径积分量子蒙特卡罗模拟,我们研究了该系统,并表明该系统具有丰富的相图。有莫特,超流,手征超流和亚晶格手征超流相以及密度波相。我们还发现了超流和手征超流共存的现象。还阐明了相变的临界行为。
2016-09-09 cond-mat.quant-gas
Reply to arXiv:1002.4366, "Comment on `Motion of an impurity in an ultracold quasi-one-dimensional gas of hard-core bosons`", by S. Giraud and R. Combescot
Giraud和Combescot在他们的评论[1]中指出,我们去掉的一个项对杂质玻色子分布函数$ρ_{bi}(x-y)$的贡献是不可忽略的,而不是像我们已经证明的那样在热力学极限中可以忽略。我们现在同意他们的观点,但是我们对$ρ_{bi}$的结果对于大的杂质-玻色子质量比$m_i/m$是高度精确的,并且对于所有的$m_i/m$值和所有的玻色子-杂质耦合常数值都是定性正确的。
2010-03-02 cond-mat.quant-gas
The two-state Bose-Hubbard model in the hard-core boson limit: Non-ergodicity and the Bose-Einstein condensation
研究了具有两个局域态的玻色-哈伯德模型在硬核玻色子极限下的玻色-爱因斯坦凝聚,粒子仅在激发带内跳跃.为了考虑非遍历性,在无规相位近似下,利用温度玻色子格林函数计算了单粒子谱密度。粒子的动量分布函数的非遍历贡献(与静态密度波动有关)显着增加,并变得与三临界点附近的超流相的遍历贡献相当。
2012-10-04 cond-mat.quant-gas
Insulator phases of a mixture of spinor fermions and hard-core bosons
本文数值研究了自旋- $\tfrac{1}{2}$费米子和标量玻色子在硬核极限下的一维混合体。在考虑费米子-费米子排斥作用和玻色子-费米子排斥作用的情况下,我们找到了超流态和绝缘体态,并计算了它们的相图。我们确定,给定一个费米子密度$ρ_F$,绝缘体状态位于玻色子密度$ρ_B=1-ρ_F$和$ρ_B=1-\tfrac{1}{2}ρ_F$,并出现即使在没有费米子费米子耦合。此外,玻色子-费米子排斥驱动$ρ_B=1/2$的绝缘体波瓣内的量子相变。我们的预测可以在目前的冷原子实验平台上观察到。
2019-12-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Magnetic polarons in two-component hard core bosons
我们用高温展开法研究了填充硬核双组分玻色气体的二维晶格中单个空穴周围的自旋关联。我们发现,在孔周围的自旋发展铁磁秩序和量化的程度,在温度的顺序的跳跃能量的极化,找到一个可测量的非零极化。我们还讨论了固定的整体磁化系统的有限大小的系统的效果。
2013-03-01 cond-mat.quant-gas
Phases of lattice hard core bosons in a periodic superlattice
本文用量子蒙特卡罗模拟方法研究了具有最近邻排斥相互作用的超晶格硬核玻色子的相图。对于一个中等的吸附强度,该系统形成注册的吸附晶格的晶相,一个“超固体”相存在,在空位和间隙侧,而在膨胀的超流密度消失。讨论了这些结果与吸附在石墨上的$^4$ He膜实验的可能相关性。
2010-03-06 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
The influence of local correlations on the phase states in the model of semi-hard-core bosons on a square lattice
本文通过蒙特卡洛量子模拟研究方形晶格上半硬核玻色子模型的温度相图,发现局域电荷关联会增强量子涨落对相态形成的影响。
2023-11-28 cond-mat.quant-gas
Expansion dynamics in a one-dimensional hard-core boson model with three-body interactions
利用自适应含时密度矩阵重整化群方法,数值研究了具有三体相互作用的一维硬核玻色子模型中玻色子的膨胀动力学。通过局域密度和粒子半径$R_n$的计算,发现在弱相互作用下,玻色子是弹塑性膨胀的。由$R_n=Vt$得到的膨胀速度$V$依赖于玻色子的个数。结果表明,随着三体相互作用的增强,膨胀速度减小。我们进一步研究了在三分之二填充时从基态猝灭的动力学,结果表明在无隙相区,膨胀也是弹道式的。它可以帮助我们检测系统中的相变。
2015-09-08 cond-mat.quant-gas quant-ph
Perfect quantum state transfer of hard-core bosons on weighted path graphs
在分布式量子系统中,通过网络精确传输量子信息的能力是一个重要的基础。虽然完美的量子态转移(PST)可以通过单个粒子在各种图形上进行连续时间量子行走来实现,但不知道在存在相互作用的情况下,PST是否持续许多粒子。我们表明,如果单粒子PST发生在一维加权路径图,然后在这些路径上进行量子行走的硬核玻色子系统也进行PST。分析扩展的Tonks-Girardeau的anastrance加权图使用代数图论中的技术。结果表明,硬核玻色子一般不经历PST,即使在表现出单粒子PST的图形。
2014-12-02 cond-mat.quant-gas quant-ph
Supersolid in a one-dimensional model of hard-core bosons
研究了一维晶格上具有次近邻跳跃和最近邻相互作用的硬核玻色子系统。在半填充时,对于相等大小的最近邻和次最近邻跳跃,该系统的基态表现出作为最近邻相互作用的函数的从键序(BO)固体到电荷密度波(CDW)固体的一级相变。移动远离半填充,我们调查的系统在无公度密度,在那里我们发现一个超固体(SS)的阶段,它具有并发的非对角长程序和密度波的顺序,这是不寻常的硬核玻色子在一维系统。利用有限尺寸密度矩阵重整化群(DMRG)方法,我们得到了该模型的完整相图。
2014-01-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Cluster mean-field approach with density matrix renormalization group: Application to the hard-core bosonic Hubbard model on a triangular lattice
本文介绍一种新的数值方法,用于求解团簇平均场论中的自洽方程。该方法采用密度矩阵重整化群方法求解关联团问题。我们得到了三角晶格上硬核玻色子哈伯德模型中超固体-超流体相变的精确临界值,这与最近的量子Monte Carlo结果相当.该算法适用于具有较大自由度的更一般类别的模型。
2013-10-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Expansion of one-dimensional lattice hard-core bosons at finite temperature
我们发展了一种精确的方法来研究一维晶格中处于热平衡的硬核玻色子的猝灭动力学。这种方法被用来研究封闭势关闭后热态的突然膨胀。我们发现,动力学费米化的动量分布发生在所有的温度。这种现象是研究低初始位置的职业,其中云的扩张是自相似的。在这个区域,自然轨道的占据允许我们区分硬核玻色子和非相互作用的费米子。我们还研究了初始Mott绝缘畴在有限温度下的自由膨胀,并表明非对角单体关联的出现随着温度的升高而逐渐被抑制。令人惊讶的是,莫特域的熔化伴随着系统的有效冷却。我们解释这一现象分析使用的基础上出现的局部哈密顿平衡描述。
2018-01-20 cond-mat.quant-gas
Scaling of noise correlations in one-dimensional-lattice-hard-core-boson systems
本文研究了一维格点中硬核玻色子系统的噪声关联。我们使用一个精确的数值方法的基础上玻色费米映射和斯莱特行列式的属性。我们专注于超流和绝缘相,这是在均匀晶格,周期2超晶格和均匀分布的随机对角无序产生的系统尺寸的噪声相关的标度。对于超流相,领先的贡献示出表现出与系统大小成比例的密度无关的缩放,而第一子领先项表现出依赖于密度的幂律指数。
2011-02-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Lattice Polaron in a Bose-Einstein Condensate of Hard-Core Bosons
本研究采用变分试探波研究二维光学晶格中杂质与硬芯玻色子凝聚体耦合的准粒子性质,发现通过调节浴的填充因子可调控极化子特征,为超冷气体及莫尔材料等量子器件实验提供了重要指导。
2024-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Finite-temperature properties of one-dimensional hard-core bosons in a quasiperiodic optical lattice
本文研究了在有限温度下,在一个额外的无公度周期势存在下,一维晶格中不可穿透玻色子的性质。利用精确的Fermi-Bose映射,我们研究了温度对单粒子密度矩阵以及动量分布函数和自然轨道等相关物理量的影响。我们发现了与零温超流到玻色玻璃转变相关的有限温度交叉的证据,该转变引起了最低自然轨道的离域。
2011-12-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Metallic transport of hard core bosons
本文利用 Kubo 公式热力学展开计算二维硬核玻色子输运性质,发现其高温电阻率线性上升且霍尔系数在特定填充下反转,揭示了与短相干长度超导体金属态的相关性。
2023-11-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Bosonic Working Media in a Frustrated Rhombi Chain: Otto and Stirling Cycles from Flat Bands, Caging, and Flux Control
Facultad de Ingeniería, Universidad San Sebastián(圣塞巴斯蒂安大学工程学院);Departamento de Física, Universidad Técnica Federico Santa María(智利技术费德里科·萨马拉大学物理系);Department of Physics, Universitat Autònoma de Barcelona(巴塞罗那自治大学物理系);Instituto de Física, Pontificia Universidad Católica de Valparaíso(天主教瓦尔帕莱索大学物理研究所);Physical and Computational Sciences,Pacific Northwest National Laboratory(太平洋西北国家实验室物理与计算科学部);Departamento de Física, Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, Universidad de Chile(智利大学物理与数学科学学院物理系)
研究通过 flat-band 工程优化量子热机性能,利用磁通量控制单粒子能谱,展示玻色子在完全 frustrated Aharonov-Bohm caging 相变中实现 Otto 周期效率和输出提升,而 Stirling 周期则在更广参数范围内提取更多功但效率较低。
2026-08-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Spin-flip induced superfluidity in a ring of spinful hard-core bosons
求解了有旋硬核玻色环在Nagaoka极限下的t-J哈密顿量。由于自旋的存在,能谱变得量子化,其中每个能级对应于自旋链的循环排列状态。当环包含N = 2,3自旋硬核玻色子时,基态是真铁磁性的;对于所有其他N,它是铁磁性和非铁磁性状态的混合物。这种行为与费米子环不同,费米子环的基态只有在N = 3时才是真正的铁磁。结果表明,内禀自旋产生的规范场类似于凝聚体或禁闭势旋转产生的合成规范场。我们认为自旋翻转态的低激发态本质上支持超流性。实验验证这些结果的可能途径也进行了讨论。
2022-09-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Finite-temperature phase structures of hard-core bosons in an optical lattice with an effective magnetic field
利用规范CP $^1$模型研究了二维光晶格中硬核玻色子在有效磁场作用下的有限温度相结构。基于广泛的蒙特卡罗模拟,我们研究了它们在有限温度下的相结构的几个值的磁通量每格元的晶格和平均粒子密度。尽管存在粒子数的波动,热力学性质定性类似的挫折XY模型,只有作为动力学变量的相位。这表明,冷原子模拟器的挫折XY模型是可用的粒子填充在每个网站无关。
2012-02-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Integer quantum Hall effect of two-component hardcore bosons in a topological triangular lattice
本文研究了拓扑三角格子模型中二分量硬核玻色子的多体基态。利用精确对角化和密度矩阵重整化群计算,我们证明了在每个晶格位置有三分之二的对称填充时,在强的Hubbard排斥作用下,伴随着相关的$\mathbf{K}=\begin{pmatrix} 0 & 1\\ 1 & 0\\ \end{pmatrix}$矩阵,出现了双组分玻色整数量子霍尔效应.的拓扑性质进一步阐明了(i)一个独特的基态简并与一个强大的频谱间隙,(ii)一个量化的拓扑陈数矩阵$\mathbf{C}=\mathbf{K}^{-1}$,和(iii)两个反向传播的边缘分支。此外,随着最近邻排斥的增加,基态经历了从BIQH液体到相应固体顺序的一级转变。
2022-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Phase diagram of hard-core bosons on clean and disordered 2-leg ladders: Mott insulator - Luttinger liquid - Bose glass
一维自由费米子和硬核玻色子通常被认为是等价的。事实上,当粒子被限制在链上的最近邻跳跃时,它们不能交换自己,因此几乎不经历它们自己的统计。除了依赖于所谓的乔丹-维格纳弦的非对角相关性之外,实空间的可观测量对于链上的自由费米子和硬核玻色子是相似的。有趣的是,通过仅耦合两条链,从而形成一个两条腿的梯子,粒子交换成为允许的,并导致自由费米子和硬核玻色子之间完全不同的物理。本文采用解析(强耦合、场论、重整化群)和数值(量子蒙特卡罗、密度矩阵重整化群)相结合的方法,研究了两条腿的梯形几何中硬核玻色子跳跃的表面简单但非平凡的模型.在半填充时,虽然只有在大的链间跳跃tperp > 2 t时费米子才出现能带绝缘体,但只要tperp \neq 0通过Kosterlitz-无跃迁,玻色子就会出现莫特能隙。远离半填充,情况甚至更有趣,因为无间隙Luttinger液体模式出现在具有非平凡填充依赖的Luttinger参数1/2 \leq Ks \leq 1的对称扇区中。讨论了冷原子实验、磁场中的自旋梯以及无序效应的结果。特别是,量子相变,预计在有限的无序强度之间的一维超流体和绝缘玻色玻璃相。
2011-03-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
SU(N) fractional quantum Hall effects in topological flat bands
基于密度矩阵重整化群方法,研究了SU $(N)$不变相互作用下拓扑格点模型中的$N$分量相互作用粒子(硬核玻色子和费米子).通过调节种间和种内相互作用的相互作用,我们证明了一类SU $(N)$分数量子霍尔态可以出现在最低Chern带的玻色子的分数填充因子$ν=N/(N+1)$(费米子的$ν=N/(2N+1)$),其特征在于非平凡的分数霍尔响应和分数电荷泵。在此基础上,建立了基于$\mathbf{K}$矩阵的拓扑刻画,讨论了拓扑平坦带中陈数$N$与分数量子霍尔物理的密切关系.
2018-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Superfluid to Bose-glass transition of hard core bosons in one-dimensional incommensurate optical lattice
研究了一维无公度光晶格中强排斥玻色气体的超流到Anderson绝缘体的转变。在硬核极限下,玻色-费米映射使我们能够用精确的数值方法来精确地处理系统。在Aubry-André模型的基础上,研究了硬核玻色子系统从超流相到玻色玻璃相的相变,随着无公度势强度的增加,单粒子态扩展到Anderson定域的玻色玻璃相.我们计算了超流分数、单粒子密度矩阵、动量分布、自然轨道及其占据。这些物理量都表明系统存在从超流到绝缘体的相变。
2009-11-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas
Hard-core bosons on optical superlattices: Dynamics and relaxation in the superfluid and insulating regimes
我们研究了在一维晶格中外加周期势(超晶格)和谐波势阱时硬核玻色子的基态性质和非平衡动力学。动力学分析后,突然打开或关闭的超晶格势,这可以使系统进入绝缘或超流相,分别。在第一种情况下,可以看到零动量峰的崩溃和复兴。我们详细研究了这些可积系统向平衡态的弛豫。我们展示了如何后弛豫时间平均的物理观测量,如动量分布函数,可以预测通过广义的吉布斯分布。
2006-12-15 cond-mat.other cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Conformal field theory on top of a breathing one-dimensional gas of hard core bosons
最近的结果[J. Dubail,J. - M. Stéphan,J. Viti,P. Calabrese,Scipost Phys. 2,002(2017)],旨在提供非均匀临界一维量子系统的大尺度关联函数的访问-例如,捕获势中的硬核玻色子气体-被扩展到动力学情况:依赖于时间的谐波陷阱中的呼吸气体。含时调和势中的硬核玻色子是完全可解的,因此可以作为该方法的基准。广泛的讨论的方法及其与经典和量子流体力学在一维的关系,并推导出新的关联函数,不容易获得的其他方法,公式。特别地,得到了玻色子$n$ -粒子函数$\left< Ψ^\dagger (x_1,t_1) \dots Ψ^\dagger (x_n,t_n) Ψ(x_1',t_1') \dots Ψ(x_n',t_n') \right>$的大尺度渐近性的显着公式.数值检查的方法进行了费米子两点函数-更容易访问数值的微观模型比玻色子一个-与完美的协议。
2019-04-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech hep-th