Quantum phase diagram for two species hardcore bosons in one-dimensional optical lattices with the resonantly driven Rabi frequency
我们提出了一个实验实现的时间周期调制拉比频率和建议的密度依赖跳跃的两个物种的硬核玻色子在一维光晶格。与以前的工作[Phys. Rev. Research { \bf 2},013275(2020)]不同,我们研究了第一共振区域中的效应。在有效哈密顿量中,只有当这些位置上的其他物种的密度差异为零时才发生物种内跳跃,而一旦相关密度差异变为非零,则允许物种间跳跃。在整数- $1$填充下,通过微扰分析和数值计算确定了有效哈密顿量的量子相图。我们发现,在主导$J_{1}$的极限下,系统成为一个双简并二聚态,并自发破缺平移对称性。$J_{0}$、$J_{1}$和固定的${\bar U}=1$的相互作用导致三条BKT转变线和一个三临界BKT点。用能级分光技术得到了精确的跃迁谱线。此外,还研究了它们的一般物理性质,包括电荷隙、中性隙、超流密度和二聚化强度。
2022-06-07 cond-mat.quant-gas
The impact of spatial correlation on the tunneling dynamics of few-boson mixtures in a combined triple well and harmonic trap
本文研究了一维三重势阱和谐振子势阱中两组分少玻色子混合体的隧穿性质。该混合物是在初始状态下制备的,其中一种物质具有很强的空间相关性,而另一种物质具有完全的本地化。我们观察到一个相关诱导的隧穿过程中的弱种间相互作用制度。物种间相互作用的发生扰乱了一个物种的空间相关性,并诱导相关井之间的隧道效应。相应的隧穿性质可以通过与基本机制的空间相关性来控制,该机制本质上不同于众所周知的共振隧穿过程。我们还观察到两个物种的相关隧道在中间种间相互作用制度和隧道通过更高的带态的强相互作用。
2011-12-10 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
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
Inter-species Tunneling in One-dimensional Bose Mixtures
研究了一维势阱中具有强排斥作用的少玻色子混合体系的基态性质和量子动力学。如果一个物种位于中心,例如,由于与另一个组分相比,它具有非常大的质量,因此它代表了后者的有效势垒,并且该系统可以映射到双阱中的相同玻色子上。对于较弱的本地化,势垒原子开始响应轻的分量,导致诱导的吸引力之间的移动原子,甚至可能超过其裸露的物种内排斥。为了解释所产生的影响,我们推导出一个有效的哈伯德模型的较轻的物种占的势垒的反作用在校正项的晶格参数。隧穿也受到了极大的影响:改变“势垒”原子的局域化程度,本质上没有相互作用的玻色子的动力学可以从拉比振荡变成有效的对隧穿。对于相同的费米子(或费米子化玻色子),这导致吸引束缚对的隧穿。
2009-11-09 cond-mat.quant-gas
Atomic Josephson junction with two bosonic species
研究了双阱中存在两个相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚体的原子约瑟夫森结(AJJ)。我们假设不同种类的玻色子相互作用。两个组分的宏观波函数服从两个三维耦合的Gross-Pitaevskii方程(GPE)。我们写出系统的拉格朗日量,并由此导出一个耦合常微分方程组(ODE),其中耦合摆表示力学模拟。这些微分方程控制分数不平衡和每个玻色子分量的相对相位的动力学行为。我们在保持对称性的点附近进行稳定性分析,得到稳定点附近振荡频率的解析公式。这样的公式可以用作种间s波散射长度的间接测量。我们还研究了每个分数不平衡在零和非零附近的振荡-宏观量子自陷(MQST)-时间平均值。对于不同的物种间相互作用振幅值,我们进行了这项研究,通过直接求解两个GPE和通过求解相应的耦合摆方程。我们表明,在一定的条件下,这两种方法的预测是很好的协议。此外,我们还计算了种间相互作用幅度的交叉值,该交叉值标志着MQST的开始。
2009-05-13 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
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
Doping a lattice-trapped bosonic species with impurities: From ground state properties to correlated tunneling dynamics
本文研究了由杂质和有限尺寸介质组成的晶格俘获玻色子混合物的基态性质和非平衡动力学。对于一个以及两个杂质的情况下,我们观察到,根据晶格深度和种间相互作用强度,从强烈的离域到本地化的杂质分布的过渡发生。在后一种情况下,两种物质相分离,从而形成粒子-空穴对。对于两个杂质,我们发现,低于一个临界晶格深度,他们是离域的两个相邻的外晶格阱之间,是两体相关。这种转变的特点是由交叉从强到抑制物种间纠缠增加杂质介质排斥。转向混合物的动力学响应,在淬灭物种间的排斥到较小的值,我们揭示了一个单一的杂质的主要隧穿过程对应于一个粒子-空穴对,其动力学稳定性强烈依赖于淬灭振幅。在时间演化过程中,观察到种间纠缠的显著增加,这是由叠加态的建立引起的,因此具有多体性质。在两个玻色子杂质的情况下,粒子-空穴对过程变得不稳定的过程中的动态与杂质聚集在相邻的晶格位置,而强相关。
2020-07-01 cond-mat.quant-gas
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
Distinguishability, degeneracy and correlations in three harmonically trapped bosons in one-dimension
本文研究了零温下一维抛物阱中的两个玻色子和第二个玻色子的系统。我们假设接触排斥物种间和物种内的相互作用。通过精确对角化方法,我们计算了整个相互作用范围内的基态和激发态。我们利用离散群理论根据相互作用势的对称性对本征态进行了分类。我们还提出并验证了分析ansatzs获得物理洞察力的数值得到的波函数。我们表明,对于这两种方法,它是至关重要的是要考虑到,第三个原子的可折叠性意味着没有任何限制的波函数时,交换此玻色子与任何其他两个。我们发现,有退化的光谱在某些限制制度,即,当物种间和/或物种内的相互作用趋于无穷大。这与三恒等玻色子系统相反,在这些极限中没有简并发生。我们表明,当调整这两种类型的相互作用,通过一个协议,使它们相等,而他们增加到无穷大,系统的基态类似于三个不可区分的玻色子。简单地说,当两种类型的相互作用通过不限制它们相等的协议向无穷大增加时,系统的基态不同于三全同玻色子的基态。我们研究了系统的相干性和相关性,通过不同的协议,这允许建立不同的相关性在系统中,并导致不同的空间分布的三个原子的相互作用进行调整。
2014-10-27 cond-mat.quant-gas
Rabi-Josephson oscillations and self-trapped dynamics in atomic junctions with two bosonic species
研究了双组分玻色-爱因斯坦凝聚体的动力学行为。冷凝物被加载到双阱势(DWP)中。各种各样的动力学行为,从定期约瑟夫森振荡,混合拉比约瑟夫森振荡和政权具有日益增加的复杂性,被描述在一个约化的哈密顿系统与四个自由度,这是在左,右势阱中的每个组件中的原子数,其正则共轭变量是相应的波函数的相位。使用系统的四个自由度,我们研究的两个玻色子组件的分数不平衡的动力学,并比较结果直接模拟的Gross-Pitaevskii方程(GPEs)描述玻色子混合物。我们进行这种分析时,分数不平衡振荡的零时间平均值,以及在自陷制度。
2010-12-14 cond-mat.quant-gas
Nonlinear quantum model for atomic Josephson junctions with one and two bosonic species
研究了双势阱中含有一种和两种玻色子的原子约瑟夫森结(AJJ)。从第二量子化哈密顿量出发,我们表明,它是可能的零温度AJJ的微观动力学通过扩展的Bose-Hubbard(EBH)模型,其中包括通常被忽视的非线性项。在平均场近似下,从这种双模模型导出的海森堡方程以常微分方程(ODE)的形式描述了AJJ的宏观动力学。我们讨论了区分拉比,约瑟夫森和福克制度的可能性,在宏观参数出现在EBH哈密顿,然后,在常微分方程。我们比较了从双模常微分方程的数值解中得到的两个阱中玻色气体原子相对布居的预测,以及从Gross-Pitaevskii方程(GPEs)的直接数值积分中得到的预测。我们的研究表明,ODEs的非线性项是至关重要的,以实现一个良好的协议之间的ODEs和GPEs的方法,特别是给定量预测的自陷制度。
2010-02-15 cond-mat.quant-gas
Floquet-Induced Superfluidity with Periodically Modulated Interactions of Two-Species Hardcore Bosons in a One-dimensional Optical Lattice
我们考虑了一维光晶格中两类具有密度依赖跳跃的硬核玻色子,并提出了利用时间周期驱动的实验实现方案。半整数填充的量子相图是通过结合不同的先进的数值模拟和解析计算确定的。我们发现,密度相关的跳跃减少诱导莫特绝缘体超流转变。对于负跳跃的一个以前未知的状态被发现,其中一个物种诱导的规范相的其他物种,这导致超流相的规范配对粒子。相应的实验签名进行了讨论。
2019-11-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Topological phases of two-component bosons in species-dependent artificial gauge potentials
研究了人工规范势中具有两个内态的玻色原子,两个内态的强度不同。利用复合费米子理论和部分子构造方法,提出了一系列此类系统的拓扑相。在精确对角化下,我们发现,对于玻色子之间的简单接触相互作用,某些所提出的态是可以实现的。这些状态的基态和低能量激发使用试验波函数建模。我们也构造了这些态的有效场论,并揭示了一些有趣的性质。
2016-08-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Ground state phase diagram of spin-1/2 bosons in a two-dimensional optical lattice
利用量子蒙特卡罗模拟研究了二维正方晶格上的两种群玻色哈伯德模型.除了粒子之间通常的接触排斥相互作用外,哈密顿量还有一个相互转换项,它允许两个粒子从一个种类转变为另一个种类。这些相的特征在于它们的固体或超流体性质以及它们的极化,即粒子数的差异。当种间相互作用小于种内相互作用时,系统是非极化的,而当种间相互作用小于种内相互作用时,系统在偶莫特绝缘体波瓣中是非极化的,在奇莫特波瓣中是极化的,并且处于超流相.我们表明,在后一种情况下,总密度为2的莫特绝缘体和超流体之间的过渡可以是二阶或一阶的相互作用的相对值,而在所有其他情况下的过渡是连续的。
2012-05-21 cond-mat.quant-gas
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
Quantum crystal growing: Adiabatic preparation of a bosonic antiferromagnet in the presence of a parabolic inhomogeneity
从理论上研究了一维光晶格中两种玻色原子混合莫特绝缘体中反铁磁相的绝热制备。在这样的系统中,可以通过控制两种物质感受到的捕获电位的差异来设计可调谐的抛物线不均匀性。利用数值模拟,我们预测,一个有限的抛物势可以帮助反铁磁体的绝热制备。抛物不均匀性的最佳强度敏感地依赖于两个物种之间的数量不平衡。我们还发现,在制备过程中,有限尺寸效应将发挥至关重要的作用,一个系统的现实大小。我们提出的实验可以实现,例如,使用铷87与钾41或镱168与镱174的原子混合物。
2013-03-01 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
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
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
Measure synchronization in a two-species bosonic Josephson junction
基于半经典理论研究了两种玻色约瑟夫森结(BJJ)中的测量同步(MS)。六种不同的方案MS,包括两个约瑟夫森振荡制度(0相模式)和四个自陷制度($π$相模式),已清楚地显示。对这些不同情景背后的共同特征进行了系统的调查。我们表明,这两个物种的平均能量合并在MS过渡点。MS过渡附近的幂律的标度已被验证,和临界指数为1/2的MS的所有不同的情况下,我们还说明MS在三维相空间中,从这个插图,可以得到更详细的信息的动力学过程。特别地,通过分析物种间相互作用变化的Poincare截面,我们发现两物种BJJ在MS转变点处表现出分界线穿越行为,这种行为描述了MS转变不同场景背后的一般机制。在两种BJJ中发现的新的临界行为有望在原子玻色气体的真实系统中发现。
2013-12-10 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Two-species boson mixture on a ring: A group theoretic approach to the quantum dynamics of low-energy excitations
本文研究了由两个被囚禁在玻色-哈伯德环中的凝聚体通过种间排斥相互作用耦合而成的系统的弱激发。我们的方法,基于Bogoliubov近似方案,表明可以减少问题的哈密顿量的总和的子哈密顿量$\hat{H}_k$,每一个相关的动量模式$\pm k$。每个$\hat{H}_k$被认为是一个动力学代数的元素。这种不寻常的和显着的属性使我们能够提出一个简单的对角化方案,找到运动常数,突出显着的微观过程,并计算它们的时间演化。所提出的解决方案适用于一个简单的,但仍然非常有趣的闭合电路,三聚体。考虑到不同的初始条件的选择,低能量激发的动力学,对应于弱人口的漩涡,研究和证明了两个凝聚体之间的角动量转移。最后,解析地导出了观测到谱塌缩和动力学不稳定性的条件。
2017-11-23 cond-mat.quant-gas
Emergent four-body parameter in universal two-species bosonic systems
幺正少玻色子系统的描述在概念上很简单:只需要一个参数--三体结合能--就可以预测具有任意数量玻色子的团簇的结合能。对于只有种间相互作用共振的两种玻色子,三玻色子和多玻色子系统之间的这种相关性是否仍然成立,取决于系统中每种玻色子有多少粒子。对于具有$A$和$B$以及共振$AB$相互作用的少体团簇,已知突现的$AAB$和$ABB$三体标度分别与$AAAB$和$ABBB$系统的基态结合能相关。我们发现,这种三个和四个机构之间的联系被打破的$AABB$四聚体,其结合能既不受$AAB$,也不受$ABB$三聚体。从这种去相关,我们预测的唯一的$AABB$四聚体的规模的存在。在我们对这一现象的解释中,我们将$AABB$和$AAAB$ / $ABBB$四聚体理解为具有不同重整化群和离散标度性质的两种不同普适类$N$体系统的代表。
2021-06-09 cond-mat.quant-gas nucl-th physics.atm-clus
Two-species hard-core bosons on the triangular lattice: A quantum Monte Carlo study
使用蠕虫型量子蒙特卡罗模拟,我们调查玻色子混合物的三角形晶格的两个物种的玻色子,通过最近邻种内($V$)和现场种间($U$)排斥相互作用。对于对称跳跃振幅($t_A/V=t_B/V$)和$U/V=1$的情形,我们确定了一个包含双固体、双超流(2SF)、超固体(SS)、固体-超流(Solid-SF)和逆流超固体(CSS)的富基态相图。SS态、Solid-SF态和CSS态在三角晶格的三个子晶格之间和两个物种之间表现出自发对称性破缺,这导致每个物种中的非零晶体密度波序。我们还表明,CSS和SS状态是目前$t_A/V \neq t_B/V$,后者甚至生存到$t_A/V \rightarrow \infty$或$t_B/V \rightarrow \infty$限制。还探讨了由$U/V$的变化和由两个物种的颗粒数的不平衡引起的影响。
2014-01-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
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
Quantum phase transitions and the degree of nonidentity in the system with two different species of vector bosons
我们研究了在光晶格中含有两种矢量玻色子的系统。除了表征这样一个系统的标准参数外,我们在这里讨论的是“原子非同一性程度”,表现在隧道振幅和现场库仑相互作用的差异上。我们得到了一个级联的量子相变发生的程度的增加,原子的非同一性。特别是,我们表明,强烈不同的原子的相图是定性不同的(几乎)相同的原子考虑较早。由此产生的相图从类似于“米罗式绘画”的图像演变为“K。像马莱维茨一样的。
2018-02-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
A bosonic topological phase in a paired superfluid
本文研究了一个有效的二维玻色子相互作用模型,该模型适合于无符号问题的蒙特卡罗模拟。除了传统的基态,我们访问一对超流体,这也是一个拓扑相,保护其余的$U(1) \times \mathbb{Z}_2$对称性。这一阶段产生于一个复合物体的凝聚,一种物质的涡旋和反涡旋的束缚态,到第二种物质的玻色子。我们引入了一个体响应函数,量化的霍尔效应的伊辛模拟,诊断的拓扑相位。对称性破缺和拓扑结构的相互作用导致了有趣的效应,如成对超流体中的分数荷电涡旋。对冷原子玻色子的现实模型可能的扩展进行了讨论。
2015-10-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Effective field theory for two-species bosons in an optical lattice: Multiple order, the Nambu-Goldstone bosons, the Higgs mode and vortex lattice
在以前的论文中,我们研究了玻色t-J模,导出了一种有效场论,它是一种量子XY模型。玻色t-J模型有望通过光晶格中双组分冷原子的实验实现。在本文中,我们考虑了一个类似的XY模型,它描述了具有质量差的t-J模型的相图。通过蒙特卡罗模拟阐明了量子XY模型的相图和临界行为。推导了描述量子XY模型的相结构和低能激发的有效场论。用有效场论研究了Nambu-Goldstone玻色子和Higgs模,得到了多阶系统的有趣结果,即玻色-爱因斯坦凝聚和赝自旋对称性。我们还研究了量子XY模型在旋转光晶格等实现的有效磁场中的物理性质。我们发现系统的低能态强烈依赖于“磁场“的强度。在一定的磁场强度下,涡旋晶格的形成和玻色子的关联函数表现出类固体的行为,这是一种玻色-爱因斯坦凝聚。
2013-09-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
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
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
Solution of the classical Yang--Baxter equation with an exotic symmetry, and integrability of a multi-species boson tunneling model
经典Yang-Baxter方程的解提供了一个系统的方法来构造可积量子系统的代数方式。一个李代数可以与经典杨-巴克斯特方程的任何解相联系,由此可以构造交换转移矩阵。这一过程进行审查,特别是没有斜对称的解决方案。一个特殊的解决方案与异国情调的对称性确定,这是不是作为一个限制扩展通常的杨-巴克斯特方程。这种解决方案有利于建设的交换传输矩阵,将被用来建立一个多物种玻色子隧道模型的可积性。该模型推广了著名的两个网站的玻色-哈伯德模型,它减少了一个物种的限制。由于缺乏一个明显的参考状态,应用代数贝特Answer来解决该模型是禁止的。相反,Bethe Answer的解决方案是通过使用运营商的身份和张量积分解。
2016-10-20 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Magnetic phase diagram and quantum phase transitions in a two-species boson model
我们分析了玻色子-费米子模型中可能的有序类型。该哈密顿量与光晶格中矢量两种玻色子的玻色-哈伯德模型有内在的联系。我们证明了这种模型可以简化为Kugel-Khomskii型自旋-赝自旋模型,但与后者的通常版本不同,我们在这里处理的是自旋$S=1$和赝自旋$1/2$的情况。我们表明,自旋和赝自旋自由度的相互作用导致一个相当不平凡的磁相图,包括自旋-自旋组态。调整自旋通道相互作用参数$U_s$会引起量子相变。我们发现系统的基态总是具有赝自旋畴结构。另一方面,$U_s$的符号变化将畴内的基态的自旋排列从铁磁性转变为反铁磁性。最后,我们重新审视自旋(赝自旋)-1/2 Kugel-Khomskii模型,并看到了相变的逆图像。
2017-09-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Entanglement-assisted tunneling dynamics of impurities in a double well immersed in a bath of lattice trapped bosons
我们揭示了相关的隧道动力学的杂质被困在一个双阱和相互作用排斥的大多数种晶格被困玻色子。淬火后的双井的倾斜,它被发现,淬火诱导的隧穿动力学关键取决于物种间的相互作用强度和存在的纠缠系统中固有的。特别地,对于弱耦合,杂质在双阱中执行相当不规则的隧穿过程。增加物种间的耦合,它是可能的,以控制响应的杂质经历延迟隧穿,而大多数物种有效地作为一个材料的障碍。对于非常强的种间相互作用强度的杂质表现出自陷行为。我们展示了一个类似的隧道动力学发生两个弱相互作用的杂质,并确定其潜在的传输机制对和单粒子隧穿过程。
2020-02-13 cond-mat.quant-gas
Quantum phases of two-component bosons on the Harper-Hofstadter ladder
我们在两条腿的Harper-Hofstadter模型上研究了二分量玻色子。这两种玻色子的合成磁场要么指向相同的方向,要么指向相反的方向。玻色子具有核心的种内相互作用,使得在每个晶格位置上不能有多于一个的相同类型的玻色子。对于某些填充因子在物种间的相互作用的情况下,每个组件实现了一个漩涡莫特绝缘体与梯级电流或迈斯纳超流体没有梯级电流。该系统经历相变到其他阶段的物种间的相互作用被打开,其特征在于使用密度矩阵重整化群方法,并补充分析研究时,可能的数字。在没有电流的情况下,涡旋莫特绝缘体过渡到有间隙的迈斯纳相,而在有电流的情况下,迈斯纳超流过渡到有间隙的涡旋相.在这两种情况下,我们观察到的间隙自旋密度波状态,打破某些${\mathbb Z}_{2}$对称性。
2020-10-22 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Detection of Pair-Superfluidity for bosonic mixtures in optical lattices
我们考虑一个混合物的两个玻色子物种与可调种间相互作用的周期性势和讨论的优势,低填充因子的检测对超流相。我们展示了如何出现这样一个阶段,可以显着地投入证据,通过观察扩张后的干扰图片和密度相关性,并通过改变物种间的相互作用,从吸引到排斥。
2009-12-22 cond-mat.quant-gas
Strong-coupling expansion for the two-species Bose-Hubbard model
为了分析玻色-玻色混合物在$d$维超立方光晶格中的基态相图,我们对具有玻色-玻色相互作用的两组分玻色-哈伯德模型进行了动能项的强耦合幂级数展开(加上标度分析).我们考虑排斥和吸引的种间相互作用,并获得了不可压缩的莫特绝缘体和可压缩的超流相之间的相边界的解析表达式高达三阶的跳跃。特别是,我们发现了一个重入量子相变从成对的超流体(复合玻色子的超流性,即玻色-玻色对)的莫特绝缘体,并再次成对的超流体在所有的一维,二维和三维,当物种间的相互作用是足够大的和吸引力。我们希望我们的一些结果可以用超冷原子系统来检验。
2010-10-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Quantum droplets of bosonic mixtures in a one-dimensional optical lattice
证明了双组分一维玻色-哈伯德链中量子液滴的存在性。液滴存在的任何强度的排斥物种内的相互作用,只要它们是平衡的可比吸引力的物种间的相互作用。基态相图和不同的阶段,其特征在于通过检查的密度分布和非对角的一个和两个身体关联函数。发现了丰富的相,包括原子超流气体,原子超流液滴,对超流液滴,对超流气体和莫特绝缘体相。确定了一个易于实验探索的参数区域,其中每个位点的平均粒子数低于3个原子,从而避免三体损失。最后,两体纠缠的液滴被发现有一个非平凡的依赖于粒子的数量。
2020-01-15 cond-mat.quant-gas
Supersolidity of lattice Bosons immersed in strongly correlated Rydberg dressed atoms
最近的实验表明,激光将原子耦合到高激发里德堡态可以诱导长程两体相互作用。受这一成果的激励,我们在实验相关的情况下研究了格点玻色子的超实性。在我们的设置中,我们考虑在一个正方形晶格上的两个组件的原子,其中一个物种是弱穿着的电子高躺(里德伯)状态,产生一个可调的,软核形状的长程相互作用。第二物种的原子之间和两个物种之间的相互作用的特征在于局部物种间和物种内的相互作用。使用动态平均场计算,我们发现,种间现场相互作用可以稳定一个明显的区域的超固相。其特征在于两种不同类型的超固体,其中裸物质形成超固相,其浸没在强关联的量子相中,即晶体固体或修饰原子的超固体。我们发现,种间相互作用导致了裸物种的旋转不稳定性,因此是至关重要的超固体的形成。我们提供了一个详细的相互作用势的计算,以显示我们的结果可以在当前的实验条件下进行探索。
2017-10-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el 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
Many-body localization proximity effect in two-species bosonic Hubbard model
本文研究双组分玻色 Hubbard 模型中的 MBL 邻近效应,通过数值动力学模拟给出随耦合强度和热库尺寸变化的相图,并发现大热库导致整体退局域化及扩散输运。
2023-03-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Sharp crossover from composite fermionization to phase separation in mesoscopic mixtures of ultracold bosons
我们表明,在一维陷阱中的几个相互排斥的超冷原子的两个组件的混合物具有非常不同的量子制度,它们之间的交叉可以通过调整在一个物种的相互作用引起。在复合费米子化区,两个组分之间的相互作用很大,没有一个物种显示出任何自然轨道的大占领。我们的研究结果表明,通过增加在一个物种的相互作用,可以达到相分离的制度。在这种情况下,弱相互作用分量停留在陷阱的中心,变得几乎完全相位相干,而强相互作用分量被移位到陷阱的边缘。交叉是尖锐的,如在能量中观察到的,并且在弱相互作用物种的自然轨道的最大占据中观察到的。这样的转变是一个纯粹的介观效应,大的原子数消失。
2013-07-12 cond-mat.quant-gas quant-ph
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
Exact solution for $SU(2)$-symmetry breaking bosonic mixtures at strong interactions
研究了在强排斥相互作用的极限下,环形几何上两个Tonks-Girardeau气体的一维混合气体的平衡性质。我们推导出精确的多体波函数,并将其与$SU(2)$解进行比较,其中种内和种间相互作用也是发散但相等的。通过从动量分布的渐近行为出发,研究零动量占据数和Tan接触,重点研究了$SU(2)$对称性破缺对大、短程关联行为的影响.虽然对称性只是弱破缺,但它对系统中的自旋相关性具有重要的影响,因为在热力学极限下,相对于$SU(2)$情况,零动量占据数减少了两倍,并且Tan接触减少了。
2022-06-13 cond-mat.quant-gas
Segregated quantum phases of dipolar bosonic mixtures in two-dimensional optical lattices
我们确定了二维光晶格中偶极玻色子二元混合物的量子相位。我们的研究的动机是最近的实验实现二元偶极冷凝物混合物的Er-Dy [物理评论快报。121,213601(2018)]。我们采用扩展的两组分玻色-哈伯德模型对该体系进行了模型化,并利用平均场论计算了该体系的基态相图。对于选定的情况下,我们还获得了分析相边界,通过使用站点解耦的平均场论。为了比较,我们还考察了两种物质玻色-哈伯德模型的相图。我们的结果表明,与长程种内相互作用相分离的量子相没有相序。长程种间相互作用的引入改变了系统的量子相位。这导致了具有相序的相分离量子相的出现。从没有相序的相分离量子相到相序量子相的转变打破了反转对称性。
2020-10-09 cond-mat.quant-gas
Sign reversal of the boson-boson interaction potential in planar Bose-Fermi mixtures under a synthetic magnetic field
我们研究相互耦合,强相互作用玻色子和非相互作用费米子,在该制度的延迟效应是物理学的一个重要组成部分的质量不等的物种。一团中性原子由于矢量势的作用而产生了一个合成的磁场,矢量势使原子团产生了相移。与静态情况相比,磁场引起玻色子之间有效相互作用的大小和符号从排斥到吸引的振荡。我们表明,气体玻色-费米混合物的动力学达到量子霍尔制度时,变得非常不平凡。
2011-01-19 cond-mat.quant-gas
Vortex Synchronization in Bose-Einstein Condensates: A Time-Dependent Gross-Pitaevskii Equation Approach
本文研究由两种不同质量的玻色子组成的旋转玻色-爱因斯坦凝聚体中的涡旋晶格。以前[1]认为这两种物质的涡旋形成束缚对,两个涡旋晶格锁定。值得注意的是,由于组成玻色子质量的差异,两种凝聚体和外部驱动都以不同的速度旋转。在本文中,我们研究的系统通过解决全两个组件的Gross-Pitaevskii方程数值。使用这种方法,我们验证了稳定的假定锁定状态,发现存在于一个磁盘中心的旋转轴,这取决于两个玻色子的质量比。我们还表明,这个锁定半径的分析估计的基础上的两体力计算同意与数值结果。
2009-10-05 cond-mat.quant-gas
Anisotropic pair-superfluidity of trapped two-component Bose gases
本文从理论上研究了光晶格中具有负相互作用的双组分超冷气体的对超流相。应用玻色子动力学平均场论,建立了零温和有限温下填充$n=1$的相图,证实了两种物质非对称跳跃时对超流的稳定性.虽然对超流被发现是强大的谐波陷阱的存在下,我们观察到,它已经被破坏的两个物种的一个小的人口不平衡。
2012-03-19 cond-mat.quant-gas
Phase diagram and multicritical behaviors of mixtures of 3D bosonic gases
本文研究了具有短程密度-密度相互作用的三维玻色气体混合物的玻色-爱因斯坦凝聚模式、临界和多临界行为。这些系统具有全局U(1)+U(1)对称性,因为系统哈密顿量在作用于每个物种的独立U(1)变换下是不变的。特别地,我们考虑了两个格点玻色气体的三维玻色-哈伯德模型。我们研究了一种或两种物质的玻色-爱因斯坦凝聚相变线上的相图和临界行为。我们提出了平均场计算和数值有限尺寸标度分析的量子蒙特卡罗数据。我们还考虑了多临界点,接近这是可能的,以观察两种气体成分的冷凝。我们使用场论微扰方法确定可能的多临界行为。考虑U(1)+U(1)对称Landau-Ginzburg-Wilson Phi ~ 4理论,确定了重整化群流的稳定不动点.分析预测,在所有情况下,多临界行为是类似的,将在两个相同的气体系统中观察到的,与一个额外的Z_2交换对称性。
2016-01-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Delocalization effects, entanglement entropy and spectral collapse of boson mixtures in a double well
研究了双势阱中相互作用玻色子的两组分凝聚的基态性质。每种原子都用双空间模玻色-哈伯德模型描述。两个物种的偶联由物种间相互作用$W$控制。为了分析当$W$在排斥($W>0$)和吸引($W<0$)机制中变化时的基态,我们采用两种不同的方法。首先,我们解决了这个问题的数值i)获得一个精确的描述的基态结构和ii)通过研究(适当的扩展到目前的情况下)的量子费舍尔信息,相干可见性和纠缠熵作为$W$的功能,以表征其相关特性。然后,我们分析的方法描述的低能量的情况下,通过Bogoliubov计划。在这个框架中,基态从离域到局域化的物种(空间分离为$W>0$,混合为$W<0$)的过渡被很好地再现。这些预测定性证实了我们的数值结果。我们表明,这样的过渡功能的光谱崩溃反映了戏剧性的变化的动力学代数的四模模型哈密顿量。
2016-09-27 cond-mat.other cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum de-mixing in binary mixtures of dipolar bosons
量子蒙特卡罗模拟的两个组件的玻色混合物被困的偶极原子相同的质量和偶极矩,提供了在有限的低温下的去混合的数值证据。去混合是量子统计的结果,它导致了类似玻色子之间的有效吸引。两种组分的空间分离在低温下发生,同时开始长时间交换相同的粒子,这是两种组分的玻色-爱因斯坦凝聚的基础。相反,在较高温度下,由于混合熵,系统是可混溶的。交换也被发现,以提高分层的情况下,不同的和可区分的物种的混合物。
2010-08-31 cond-mat.quant-gas
Ground state properties of a three-site Bose-Fermi ring with a small number of atoms
我们研究了一个含有少量量子简并玻色子和费米子的三格点环系统。通过对玻色-费米-哈伯德哈密顿量的精确对角化,我们证明了系统的基态组态的对称性是玻色-玻色相互作用和种间相互作用的函数。通过计算精确的两体空间相关性构建的系统的相图,揭示了即使在强玻色子隧穿极限和玻色子的无公度填充中也存在的非平凡绝缘相。这些绝缘相是由于在系统中的物种间的相互作用,并不一定伴随着粒子数波动的抑制。
2010-11-23 cond-mat.quant-gas quant-ph