Nonlinear Mixing of Collective Modes in Harmonically Trapped Bose-Einstein Condensates
研究了简谐囚禁的玻色-爱因斯坦凝聚体中四极模和剪刀模之间的非线性混合效应。使用微扰技术结合高斯试验波函数的Gross-Pitaevskii方程的变分方法，我们发现，模式混合选择性地发生。我们的微扰方法有助于获得对最近实验的定性理解[Yamazaki et al.，J. Phys. Soc. Japan 84，44001（2015）]，表现出剪刀模式的拍频现象以及由高位四极模式频率对低位四极模式的调制现象。在二阶处理的非线性模式耦合项，我们的方法预测的所有光谱峰的数值模拟的Gross-Pitaevskii方程。
2017-02-19 cond-mat.quant-gas
Third- and fourth-order virial coefficients of harmonically trapped fermions in a semiclassical approximation
采用首阶半经典近似，计算了任意空间维度下非相对论性自旋1/2费米子在简谐囚禁势中的三阶和四阶维里系数，并将其作为温度、囚禁频率和耦合强度的函数.我们的简单，相互作用引起的变化$Δb_3$和$Δb_4$的分析结果同意定性，并在某些制度定量，与以前的三维费米气体的幺正极限的数值计算。
2019-07-31 cond-mat.quant-gas
Interaction-induced Bloch Oscillation in a Harmonically Trapped and Fermionized Quantum Gas in One Dimension
最近的一个实验的动机由F。Meinert等人，arxiv：1608.08200，我们研究了在硬核极限中谐波捕获的一维玻色气体背景中移动的杂质的动力学。我们发现，由于隐藏的“晶格”结构的背景玻色子，杂质有效地感觉到准周期的潜力，通过杂质玻色子相互作用，可以驱动下的外力的布洛赫振荡，即使在没有真正的晶格势。同时，不均匀的囚禁玻色子密度给杂质施加了一个额外的谐振势，导致了类似的振荡动力学，但具有不同的周期和振幅。结果表明，杂质-玻色子耦合的符号和强度对上述两种势有显著影响，从而决定了杂质的动力学行为。
2017-04-21 cond-mat.quant-gas
Hydrodynamic VS collisionless dynamics of a 1D harmonically trapped Bose gas
利用求和定则方法研究了一维简谐囚禁玻色气体中集体模的流体动力学态与无碰撞态之间的转变。考虑了弱相互作用气体和Tonks-Girardeau极限。我们预测，激发的偶极压缩模式的特点是，在高温碰撞制度，由两个不同的频率（$ω_z$和$3ω_z$）的拍频信号，而在高温碰撞制度，激发由一个单一的频率（$\sqrt{7}ω_z$）。这种行为不同于最低呼吸模式的情况，在这两种模式中，最低呼吸模式的激励由单个频率（$2ω_z$）组成。我们对偶极压缩模的预测为一维构型中碰撞效应的实验研究开辟了有希望的前景。
2016-12-07 cond-mat.quant-gas
Arbitrary interaction quench phenomena in harmonically trapped two-body systems
本文研究谐振子束缚两体系统中任意相互作用强度淬灭后的动力学，发现淬灭到无相互作用区域时总能量与粒子间距必然发散，其根源是粒子间距概率分布的幂律尾部，从而推广了先前关于强相互作用极限淬灭的研究结果。
2023-12-05 cond-mat.quant-gas
Tan's contact of a harmonically trapped one-dimensional Bose gas: strong-coupling expansion and conjectural approach at arbitrary interactions
本文研究了受简谐约束的相互作用一维玻色气体的Tan接触，即首阶动量分布的高动量尾系数。利用由Bethe-Angles解得到的均匀系统基态能量的强耦合系统展开式，结合局域密度近似，我们得到了简谐囚禁气体Tan接触的强耦合展开式.此外，我们使用一个非常准确的猜想的基态能量的均匀系统，以获得一个近似的表达Tan的接触任意的相互作用强度，从而估计的准确性强耦合展开。我们的研究结果与正在进行的超冷原子气体实验有关。
2017-01-30 cond-mat.quant-gas
Harmonically trapped dipolar fermions in a two-dimensional square lattice
我们考虑二维正方晶格中的偶极费米子和一个谐波囚禁势。偶极相互作用的各向异性与晶格相结合，导致不同对称性的密度顺序之间的过渡。我们发现，吸引力的偶极相互作用的结果在一个超流相，这是抑制密度顺序。证明了捕获势使不同相共存，形成环状和岛状结构。具有密度和超流有序性的相可以与具有超固态有序性的形成区域重叠。
2012-02-10 cond-mat.quant-gas
Superfluid critical velocity of an elongated harmonically trapped Bose-Einstein condensate
我们数值模拟实验的超流临界速度的细长，谐波捕获玻色-爱因斯坦凝聚体的报告[P。Atherton，Phys. Rev. Lett. 99，160405（2007）]。这些实验以恒定的速度扫过由光学偶极势形成的障碍物通过冷凝物的长轴。他们的结果发现，当障碍物速度超过$v\approx 0.3$ mm/s时，冷凝物的密度波动会增加，这表明超流临界速度大大低于平均速率。然而，我们的分析表明，恩格斯和阿瑟顿的实验观察实际上是一致的超流临界速度等于当地的声速。我们构建了一个模型的能量转移到系统的局部密度近似的基础上解释的实验观察，并提出和模拟实验，通过谐波捕获的冷凝物在当地的声速的一个恒定的分数扫描电位。我们发现，这会导致一个突然发作的激发以上的临界分数，在协议与朗道标准的超流性。
2019-09-30 cond-mat.quant-gas
Virial expansion of a harmonically trapped Fermi gas across a narrow Feshbach resonance
利用二阶量子维里展开方法，研究了窄费什巴赫共振下简谐囚禁费米气体的高温热力学，指出了与宽共振相比的一些新特点.原子间的相互作用是由赝势与一个额外的参数，即，有效范围，以表征窄的谐振宽度。在窄费什巴赫共振的宽度内，我们发现第二维里系数随有效范围从宽共振极限的普遍值1/4到窄共振极限的另一个值1/2而变化。这意味着费米气体在窄共振处的相互作用更强。此外，在远超过共振宽度的范围内，我们发现在窄的费什巴赫共振中，谐波俘获的费米气体仍然表现出明显的相互作用效应，这与我们对宽的费什巴赫共振的认识相反.我们的所有结果可以直接在电流窄费什巴赫共振实验，这通常是在谐波陷阱进行测试。
2013-12-17 cond-mat.quant-gas
Coherence time of a Bose-Einstein condensate in an isolated harmonically trapped gas
我们研究了弱相互作用玻色子的低温平衡气体中的凝聚相动力学，这些玻色子被和谐地捕获并与环境隔离。我们发现，在很长的时间，比Bogoliubov准粒子之间的碰撞时间长得多，凝聚体积累的相位的方差增长与弹道项的时间平方和扩散项仿射的时间。在大系统的极限、无碰撞区和准粒子运动的遍历近似下，我们给出了相应的解析表达式。当适当地重新标度时，它们可以用温度除以费米化学势的泛函数来描述。同样的结论也适用于模式阻尼率。这样的普适类不同于以前研究的均匀气体之一。
2018-11-21 cond-mat.quant-gas
Harmonically trapped Bose-Bose mixtures: a quantum Monte Carlo study
用量子蒙特卡罗方法研究了简谐约束玻色-玻色混合物。我们的密度分布的结果进行了系统的比较，通过Gross-Pitaevskii方程在相同的条件下得出的平均场预测。相空间作为相互作用强度和质量关系的函数是相当丰富的。均相体系的相容性判据适用于该体系，但在分离临界线附近有一些偏差。我们观察到显着差异的平均场的结果和蒙特卡罗的，放大时，质量之间的不对称性增加。在分析的相互作用制度，我们观察到的普遍性，我们的结果超出了适用性制度的Gross-Pitaevskii方程。
2018-09-03 cond-mat.quant-gas
Giant vortex in a harmonically-trapped rotating dipolar $^{164}$Dy condensate
通过求解包含 Lee-Huang-Yang 型相互作用的改进平均场模型数值解，演示了谐和势阱中旋转强偶极 $^{164}$Dy Bose-Einstein 凝聚体中动力学稳定巨涡旋的形成，并验证了其稳态特性与长期稳定性。
2025-02-27 cond-mat.quant-gas
Dipolar Drag in Bilayer Harmonically Trapped Gases
我们考虑两个分离的饼状被困气体与偶极（磁或电）力的相互作用。我们研究了如何从一个云的质心运动传播到其他的相互作用的长程性质的结果。相应的动力学是固定的频率之间的差异的相位和相位的质量质心模式的两个云，其依赖于偶极相互作用强度和云分离明确调查。我们讨论费米气体的简并以及在经典的限制和评论的情况下，玻色-爱因斯坦凝聚气体。
2011-05-02 cond-mat.quant-gas
Abnormal Superfluid Fraction of Harmonically Trapped Few-Fermion Systems
超流性是一种迷人的现象，在宏观尺度上，它导致无耗散流动和漩涡的出现。虽然这些宏观表现的超流性是很好地描述了理论有其起源在朗道的双流体模型，我们的微观理解超流性是远远不够的。利用解析和数值\textit{ab initio}方法，确定了小尺度简谐囚禁双组分费米气体的超流分数和局域超流密度随相互作用强度和温度的变化关系.在低温下，我们发现超流分数在参数空间的某些区域是负的。这一违反直觉的发现可以追溯到系统基态波函数的对称性，这导致了发散的量子惯性矩$I_{\text{q}}$。在偶奇核中也观察到类似的$I_{\text{q}}$低温反常行为。我们的预测可以在现代冷原子实验中得到验证。
2013-12-16 cond-mat.quant-gas
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
Occupation numbers of the harmonically trapped few-boson system
本文考虑一个由低能哈密顿量描述的具有成对相互作用的简谐束缚的稀$N$ -玻色子系统。在二次量子化的框架内，采用微扰处理方法，确定了弱相互作用$N$ -玻色子系统（$N \ge 2$）的最大占据数所定义的凝聚分数.将得到的单体密度矩阵和相应的占据数与精确求解零射程相互作用二体问题得到的结果进行了比较。我们的表达式也进行了比较与高精度{ \em{ab initio} }计算玻色气体与$N=2-4$，通过有限范围的两体模型势相互作用。非普遍的修正被确定为进入子引导顺序，确认不同的低能量哈密顿量，构造产生相同的能量，可能会产生不同的占领数。最后，我们考虑了球对称简谐禁闭下强相互作用的三玻色子系统，确定了它的占据数随三体“Efimov参数”的变化。
2012-05-14 cond-mat.quant-gas
Self-consistent Description of Bose-Bose Droplets: Harmonically Trapped Quasi-2D Droplets
本文描述了玻色-玻色混合物的量子液滴在一个空间方向上受简谐外力的压缩。我们的方法是基于[1]中的自洽方法。在约束的方向上的真实空间液滴轮廓占，但在自由方向上的局部密度近似假设。我们定义了一种数值方法来找到超出平均场的贡献的化学势（李黄杨化学势）-数量，确定液滴的轮廓。除了数值方法，我们发现在两种极限情况下的解析形式的李-黄-杨潜力：一个微扰的结果为强约束和半经典表达式时，约束是非常弱的。
2022-02-22 cond-mat.quant-gas
Spin structure of harmonically trapped one-dimensional atoms with spin-orbit coupling
我们介绍了一种理论方法来确定谐波囚禁原子的自旋结构的两体零程相互作用受到的Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合的平等的混合物，通过拉曼耦合的原子超精细态。计算了具有有限和无限两体相互作用强度$g$的玻色子和费米子两粒子系统的自旋结构。利用具有无限大耦合强度$g$的$N$ -玻色子和$N$ -费米子系统在自旋轨道耦合强度$k_{so}$和拉曼耦合强度$Ω$为零时都是解析可解的这一事实，我们建立了一个有效的自旋模型，该模型对任意$k_{so}$和无限大的$g$在$Ω$中精确到二阶.三粒子和四粒子系统被认为是明确的。结果表明，包含海森堡交换项和各向异性Dzyaloshinskiii-Moriya交换项的有效自旋哈密顿量描述了这些系统随$k_{so}$变化所经历的跃迁，即独立自旋动力学与最近邻自旋相互作用之间的竞争.
2015-08-04 cond-mat.quant-gas
A modular implementation of an effective interaction approach for harmonically trapped fermions in 1D
本研究提出一种用于少费米子模型研究的通用精确对角化模块化实现，配套含不同复杂度示例的用户指南，结合有效相互作用方法验证，可在大幅降低计算成本的同时产出顶尖数值结果，为领域新手和方法优化提供支撑。
2022-11-05 cond-mat.quant-gas
Two-body anticorrelation in a harmonically trapped ideal Bose gas
我们预测存在一个下降低于统一的二阶相干函数的部分凝聚的理想玻色气体在谐波约束，信号的密度波动在样品中的关系。在正则系综计算中揭示了二阶相干函数的下降，对应于具有固定粒子总数的系统。在巨正则系综描述中，这种下降被理想玻色气体的占据数涨落灾难所掩盖。在高度各向异性的陷阱的几何形状包含小颗粒数最明显的是，ESTA关系。我们解释了这种现象的基本物理机制，以及它与相互作用玻色气体实验的相关性。
2012-08-10 cond-mat.quant-gas
Energy spectrum of harmonically trapped two-component Fermi gases: Three- and Four-Particle Problem
捕获的双组分费米气体允许所谓的BCS-BEC交叉的调查，通过调整物种间的原子-原子$s$ -波散射长度散射$a^{(aa)}$从吸引到排斥，包括消失和无限大的值。在这里，我们数值确定的能量谱的等质量自旋平衡的四费米子系统-最小的几个粒子系统，表现出BCS-BEC交叉的行为-作为一个功能的$a^{(aa)}$使用随机变分方法。为了比较的目的，我们也处理两个和三个粒子系统。状态消失和有限的总角动量，以及与自然和非自然宇称被认为是。此外，弱吸引和弱排斥气体的能谱的特点是采用微扰框架，利用超球坐标。超球坐标方法允许直接分配量子数，并进一步提供了强相互作用幺正机制的深刻见解。
2010-06-04 cond-mat.quant-gas
Correlations of the upper branch of 1d harmonically trapped two-component Fermi gases
我们给出了具有种间$δ$ -函数相互作用的小一维简谐囚禁双组分费米气体的高精度能谱和本征函数，并分析了所谓的上支（即，描述由原子组成但没有分子的排斥性费米气体的分支）对于正的和负的耦合常数。作为种间耦合强度的函数的两体关联的变化反映了种间相互作用的竞争和由于泡利不相容原理的有效排斥，并被解释为从非磁性到磁性相的转变的少体模拟。进一步证明了具有$|n_1+n_2|>2$和$|n_1-n_2| < n$的无限强相互作用系统的本征态$ψ_{\rm{adia}}$（$n_1$和$n_2$分别表示组分1和2的费米子数），其通过实验性地改变系统参数而达到，并不像以前提出的那样，与将广义Fermi-Fermi映射函数应用于非相互作用单组分费米气体的本征函数得到的波函数$ψ_{\rm{G}}$一致。
2013-07-26 cond-mat.quant-gas
Temperature-dependence of small harmonically trapped atom systems with Bose, Fermi and Boltzmann statistics
虽然在过去的十年中，人们已经相当广泛地讨论了简谐囚禁冷原子系统的零温度特性，但对有限温度特性的了解要少得多。在正则系综中，我们利用解析和数值方法描述了小的谐波囚禁原子系统作为温度的函数。我们目前的结果的能量，结构特性，凝聚分数，超流分数，和超流密度。我们对两体系统的计算强调，冷凝物和超流分数是明显不同的量。我们的工作表明，路径积分蒙特卡罗方法在很宽的温度范围内对玻色子和费米子系统产生可靠的结果，包括德布罗意波长度很大的区域，即，统计数据在其中扮演着重要的角色。费米符号问题导致相当大的信噪比的制度被映射出选定的参数组合。我们对玻色子的计算集中在幺正态，在那里物理学预计将由三体参数控制。如果三体参数与谐振子长度的倒数相比很大，我们发现玻色子在低温下形成液滴，并且在高温下表现得近似于无相互作用的玻色气体，最终表现为玻尔兹曼气体。这种行为的变化发生在相当窄的温度范围内。一个简单的模型，再现的关键方面的相变一样的功能，这可能是在冷原子玻色气体实验中观察到的。
2014-06-20 cond-mat.quant-gas
Universal and non-universal effective $N$-body interactions for ultracold harmonically-trapped few-atom systems
利用有效量子场论（EFT）导出了各向同性简谐势阱中少量超冷原子的基态能量。假设原子通过两两能量无关和能量相关的δ函数势相互作用，其强度分别与散射长度$a$和有效射程体积$V$成正比。系统地进行计算直到$l^{-4}$阶，其中$l$表示谐振子长度。有效的三体相互作用包含了对数发散的截止能量，从而导致EFT中的非普适三体相互作用。我们的EFT结果证实了有限范围的两体高斯相互作用的哈密顿量的非微扰数值计算。对于这个模型的哈密顿量，我们明确地计算了非普适的有效三体对能量的贡献。
2014-08-11 cond-mat.quant-gas
Particle scattering by harmonically trapped Bose and Fermi gases
本文分析了入射粒子与散射体之间存在短程（Fermi-Huang $δ^3_p$ [1]）相互作用时，简谐囚禁玻色和费米气体对粒子散射的量子现象。我们已经预测了微分散射截面和它们的温度依赖性在这方面。在有限几何条件下，单个玻色子或费米子的相干散射为确定散射体的能量本征态提供了新的工具。我们对微分散射截面的预测可以在目前的实验装置中进行测试，特别是对于（i）3-D谐波捕获的相互作用玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC），（ii）双阱中的BEC，和（iii）光晶格中的BEC。
2018-02-16 cond-mat.quant-gas quant-ph
Impact of density inhomogeneity on the critical velocity for vortex shedding in a harmonically trapped Bose-Einstein condensate
本文通过Gross-Pitaevskii方程数值研究了受陷玻色-爱因斯坦凝聚体中高斯障碍物诱发涡旋的临界速度，揭示了全局和局部密度不均匀性对临界速度的影响，并证明临界速度与中心声速之比对非线性系数不敏感，支持局部密度近似下的普适性讨论。
2023-12-03 cond-mat.quant-gas
Mass-energy equivalence in harmonically trapped particles
精确理解被困粒子的动力学对于新生的量子技术至关重要，包括原子钟和量子模拟器。在这里，我们提出了一个框架，系统地包括量子效应所产生的质量，能量等效的谐波捕获系统。我们发现质能等效导致了与不同内能相关的谐振模的压缩、位移和频率的变化。该框架预测了新现象，特别是由于引力效应和所谓的时间膨胀位移之间的相互作用而产生的原子钟分数频移下限的存在。类似的效应也会出现在其他的俘获势中，特别是在周期晶格中，并且可能在多体系统和冷气体中的关联动力学和热化过程中发挥作用。
2019-06-10 cond-mat.quant-gas quant-ph
Fourth- and fifth-order virial expansion of harmonically trapped fermions at unitarity
通过将我们的自动代数方法从齐次空间推广到谐波囚禁系统，我们计算了束缚在各向同性谐波势中的普适自旋为1/2的费米子在幺正极限下的四阶和五阶维里系数。我们目前的结果，所述系数作为捕获频率（或等效地，温度）的函数，这与以前的Monte Carlo计算（仅在四阶可用），以及与我们以前的估计在未捕获的限制（高温，低频率）相媲美。我们使用我们的维里膨胀的估计，再加上remation技术，计算的压缩性和自旋磁化率。
2021-04-29 cond-mat.quant-gas nucl-th
Critical exponents and fluctuations at BEC in a 2D harmonically trapped ideal gas
本文通过精确数值计算研究二维谐振子势阱中理想玻色气体的BEC临界行为，计算热力学量、密度关联函数和关联长度，揭示对数奇异性及临界指数所对应的独特普适类。
2023-08-09 cond-mat.quant-gas
Monopole excitations of a harmonically trapped one-dimensional Bose gas from the ideal gas to the Tonks-Girardeau regime
利用含时修正的非线性薛定谔方程（m-NLSE）--其中传统的与密度成比例的化学势被从Lieb-Liniger精确解中推导出的化学势所取代--我们研究了一维玻色气体集体激发的频率。我们发现，我们的方法准确地再现了最近的实验研究结果[E。Haller等人，Science Vol.325，1224（2009）]在从理想气体、通过平均场区域、通过平均场费米子-费米区域、一直到Tonks-Giradeau气体的全谱相互作用区域中。虽然前两个可以通过标准的含时NLSE和含时局域密度近似（LDA）访问，但在后一种情况下，情况相反。然而，m-NLSE处理所有这些制度在一个单一的数值方法。
2015-08-29 cond-mat.quant-gas
Scaling solutions of the two fluid hydrodynamic equations in a harmonically trapped gas at unitarity
我们证明了两个流体朗道流体动力学方程，当应用到气体相互作用的无限散射长度（酉气体）在谐波捕获的存在下，承认混合压缩和表面性质的精确标度解。这些解决方案的特点是线性依赖的速度场的空间坐标和温度无关的频率，这是计算的陷阱的参数。我们的结果是在小振幅振荡的情况下得出的，并且在超流相变的上下都成立。它们适用于各向同性以及变形构型，从而提供了卡斯丁定理（Y。卡斯廷角R. Phys. \textbf{5}，407（2004）），保持各向同性捕获。我们的预测与共振相互作用原子费米气体的实验结果相一致。呼吸标度的解决方案，在各向同性捕获的存在下，也被用来证明在超流相的两个体积粘度系数的消失。
2013-02-09 cond-mat.quant-gas
Solitonic Solutions of the One-Dimensional Harmonically Trapped Repulsive Bose-Einstein Condensate via Neural Network Quantum States
North China Electric Power University（华北电力大学）
本文利用神经网络量子态方法研究一维谐振子束缚反常玻色-爱因斯坦凝聚体中的孤子解，发现亮孤子、双亮孤子和暗孤子，并验证其轨道稳定性。
2026-04-16 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Superfluid Phases of Dipolar Fermions in Harmonically Trapped Optical Lattices
我们描述了超冷偶极费米子在二维光晶格中超流相的出现。考虑到在中等和更大的填充因子偶极相互作用的多体屏蔽，我们表明，几个超流相位自然产生的单重态通道：本地的s波$(sl)$，扩展的s波$(se)$，d波$(d)$或时间反演对称性破缺$(sl + se \pm id)$波。我们得到的温度与填充因子相图，并表明，d波配对是有利的接近半填充，$(sl + se)$波是有利的接近零或完全填充，和时间反演打破$(sl + se \pm id)$波之间的青睐。谐波陷阱的包含揭示了一系列的相位可以共存于云取决于填充因子在中心的陷阱。最值得注意的是，在空间区域的$(sl + se \pm id)$波超流体发生，自发电流产生，并可以检测到使用速度敏感的布拉格光谱。
2014-10-13 cond-mat.quant-gas
Density profiles and correlations of harmonically trapped ultracold fermions via complex Langevin
具有两个自旋分量的非相对论费米气体的标准晶格公式在自旋不平衡的排斥接触相互作用和吸引接触相互作用的情况下存在符号问题。我们讨论这个符号问题的性质和适用性的随机量子化与复杂的Langevin演化在这两种情况下。对于排斥相互作用，我们发现，结果收敛，使用自适应步长缩放和高斯调节器修改晶格作用。本文给出了一维简谐囚禁系统的密度分布和关联的结果。
2022-12-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el hep-lat
Thomas-Fermi von Weizsäcker theory for a harmonically trapped, two-dimensional, spin-polarized dipolar Fermi gas
本文基于Weizsäcker近似，系统地发展了二维、简谐囚禁、自旋极化偶极费米气体平衡性质的密度泛函描述。我们特别注意的二维动能功能的建设，其中超出局部密度近似的校正必须与照顾的动机。我们还提出了一个直观的推导与偶极相互作用的相互作用能的功能，并提供物理上的洞察，为什么它可以表示为一个本地功能。最后，一个简单的，高效的自洽的数值计算程序，以确定系统的平衡密度的偶极相互作用强度的范围。
2013-04-09 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Density-functional theory for 1D harmonically trapped Bose-Fermi mixture
本文提出了具有排斥接触相互作用的一维简谐囚禁玻色-费米混合物的密度泛函理论。基于局域密度近似和Bethe近似方法给出的均匀体系的精确解，通过数值求解Kohn-Sham方程，得到了各组分的基态密度分布。结果表明，对于足够强的相互作用，相当数量的费米子被排斥出陷阱的中心区域，表现出玻色和费米分量的部分相分离。玻色密度曲线出现振荡，反映了与费米子的强相关性。对于无限大的强相互作用，混合物的基态能量和总密度与混合物中所有原子都完全费米子化的情形是一致的。
2012-03-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
Harmonically trapped attractive and repulsive spin-orbit and Rabi coupled Bose-Einstein condensates
通过数值计算，研究了谐波陷阱作用下有效一维自旋轨道（SO）和拉比耦合的两个赝旋量玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）的基态。对于这两个符号的相互作用，SO和拉比耦合的BEC在谐波势，这模拟了一个真实的实验情况下的密度分布。谐波陷阱导致冷凝物的多峰性质的强烈减少，并且增加其密度。对于排斥相互作用，SO耦合的增加导致未压缩的密度较低的冷凝物，并增加了密度的多峰性质。拉比耦合的增加导致密度增加，具有几乎恒定数量的多峰。对于相互作用的符号和拉比耦合的负值，凝聚体在中心点发展出一个凹口，它似乎是一个明中暗孤子。在吸引非线性的情况下，一个有趣的结果是在SO和Rabi耦合的作用下的崩溃阈值的增加。
2018-01-16 cond-mat.quant-gas
Harmonically Trapped Atoms with Spin-Orbit Coupling
本文研究了受拉曼跃迁诱导的Rashba和Dresselhaus自旋-轨道耦合等组合作用的一维原子的简谐囚禁。我们首先研究了单粒子基态的波函数和简并度，然后研究了两个弱相互作用玻色子或费米子。对于两粒子基态，我们着重讨论了相互作用对简并度、自旋密度分布和密度-密度关联函数的影响。最后，我们展示了这些研究如何帮助我们理解系统的多体性质。
2016-09-26 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Expansion of harmonically trapped interacting particles and time dependence of the contact
我们研究了零温度下相互作用原子系统从各向同性三维谐波陷阱中释放后的膨胀，并计算了其密度和动量分布的时间依赖性，特别关注接触参数的行为。我们考虑不同的量子系统，包括无限散射长度的幺正费米气体，弱相互作用玻色气体，和两个相互作用的粒子具有高度不对称的质量不平衡。在所有情况下，可以得到分析结果，这表明，初始值的接触，固定$1/k^4$尾部的动量分布，消失了大的扩展时间。我们的研究结果提出了理解张\textit{et al.}最近的实验[物理评论快报。\textbf{117}，235303（2016）]在亚稳态$^4$ He原子的弱相互作用玻色气体上进行，其中在大的膨胀时间之后观察到密度分布中的$1/r^4$尾部，这意味着在渐近动量分布中存在$1/k^4$尾部。
2016-12-25 cond-mat.quant-gas
Harmonically trapped two-atom systems: Interplay of short-range s-wave interaction and spin-orbit coupling
自旋自由度和轨道角动量之间的耦合对原子核、原子和凝聚态系统的性质有着深刻的影响。近年来，在中性冷原子系统中实验上实现了人工合成规范场，产生了具有“强度”的自旋轨道耦合项$k_{\text{so}}$。本文研究了外约束下冷原子的Rashba型单粒子自旋轨道耦合项与短程两体$s$波相互作用之间的相互作用。具体来说，我们考虑两个不同的谐波捕获的两原子系统。第一个系统由一个自旋轨道耦合的原子与一个无结构的粒子通过短程二体势相互作用组成。第二个系统由两个原子组成，它们都感受到自旋轨道耦合项，并通过短程两体势相互作用。处理自旋轨道项微扰，我们确定了各种通用参数组合的基态能量的修正。选定的激发态也被处理。我们的研究的一个重要方面是，微扰治疗不限于小的$s$波散射长度，但提供了深入了解系统的行为在很宽的范围内的散射长度，包括强相互作用的单一制度。我们的微扰结果证实了数值计算，扩展的本征函数的两粒子哈密顿量的基函数，包含明确相关的高斯。
2014-02-26 cond-mat.quant-gas
Quasi-stable quantum vortex knots and links in anisotropic harmonically trapped Bose-Einstein condensates
在三维各向异性抛物型势的Gross-Pitaevskii方程中，数值研究了囚禁玻色-爱因斯坦凝聚体中环面结和环的量子涡旋的长时间存在性.我们发现参数域附近的陷阱各向异性-轴向平面频率捕获比$λ\approx 1.5-1.6$，这样的准静态旋转涡旋结构的寿命是数百个典型的旋转时间。这表明该结构的潜在实验可观测性。我们将相关寿命量化为模型参数（例如$λ$）和结轮廓初始条件参数的函数。
2019-03-05 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Harmonically trapped fermions in two dimensions: ground-state energy and contact of SU(2) and SU(4) systems via nonuniform lattice Monte Carlo
我们研究谐波捕获，非极化费米子系统的吸引力的相互作用，在两个空间维度与自旋简并Nf = 2和4和N/Nf = 1，3，5，和7粒子每味。我们进行我们的计算，使用我们最近提出的量子蒙特卡罗方法在非均匀晶格。我们报告的基态的能量和接触的耦合范围，由两体系统的结合能确定，并明确显示如何的NF-体部门的物理占主导地位的耦合增加。
2015-10-10 cond-mat.quant-gas hep-lat nucl-th
Feshbach resonances of harmonically trapped atoms
采用短程双通道描述方法，导出了原子在费什巴赫共振下各向同性和各向异性简谐势阱中的解析模型。在此基础上，我们得到了一个新的参数化的能量依赖的散射长度不同于以前采用的。我们验证模型的比较，充分的数值计算锂Rb和定量解释的实验观察到的共振位移和陷阱诱导的分子在激发带。最后，我们分析了束缚态混合和Landau-Zener跃迁几率。
2010-12-15 cond-mat.quant-gas quant-ph
Universality of the energy spectrum for two interacting harmonically trapped ultra-cold atoms in one and two dimensions
受P. Shea { \it et al.} [Am. J. Phys. { \bf 77}（6），2009]我们研究了两个谐波捕获的超冷玻色子原子在一维和二维中通过短程势{ \it}相互作用的精确可解问题。一个简单的一维应用表明，能谱是普适的，只要势的范围比振子长度小得多，除了清楚地说明为什么在零范围的限制下不需要正则化。二维的问题是不平凡的，需要更仔细的治疗相比，一维的情况。我们的二维分析同样表明，低能物理也是普遍的，此外还提供了一种获得适当正则化的二维赝势的简单方法。
2009-11-16 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Frequency beating and damping of breathing oscillations of a harmonically trapped one-dimensional quasicondensate
本文用有限温度经典场方法揭示谐振囚禁一维准凝聚体的呼吸振荡是√3ω与2ω两模叠加的拍频，并阐明二者的温度主导区间及阻尼率差异。
2022-10-25 cond-mat.quant-gas
Three-body exclusion principle, duality mapping, and exact ground state of a harmonically trapped, ultracold Bose gas with three-body hard-core interactions in one dimension
基于低维超冷玻色气体中的三体硬核相互作用可能为非阿贝尔任意子的产生提供一种途径的观点，从三体节点混合对称的$N$-粒子理想气体出发，通过对偶映射构造了具有三体硬核相互作用的一维谐振陷玻色气体的精确基态，其具有最低谐振子轨道的双重占据和下一个$N-2$轨道的单一占据。它与Tonks-Girardeau气体的基态有些相似，但更为复杂。本文证明了在一维中，任何具有三体硬核相互作用的$N\ge 3$玻色子系统都具有广义Lieb-Liniger δ函数形式的两体软核相互作用，这是一维$N$粒子位形空间拓扑的结果，即具有\emph{only}三体硬核零点的波函数在拓扑上是不可能的。这与2D的情况相反，在2D中，纯三体硬核相互作用确实存在，并且与分数量子化霍尔效应密切相关。精确的基态相比，以前提出的Pfavan-like近似基态，满足三体硬核约束，但不是一个确切的能量本征态。无论是精确的基态还是类Pfronian近似都意味着两体软核相互作用和三体硬核相互作用，这与一般的拓扑证明是一致的。
2010-11-10 cond-mat.quant-gas
Harmonically trapped jellium
讨论了$D$维受限电子气模型，其中粒子被简谐势捕获。特别是，我们研究了有限大小的非均匀系统的非相互作用的动能和交换能，并比较所得到的Ekas-Fermi和Dirac系数与各种均匀的电子气范例。我们表明，在热力学极限下，该模型的性质是相同的$D$维费米气体。
2012-02-02 cond-mat.other cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
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
Collective dynamics of harmonically trapped 1D quantum droplets under linear gravitational-like confinement
Indian Institute of Information Technology Vadodara（印度维多拉信息技术学院）；C. V. Raman Global University（C.V.拉曼全球大学）
研究一维二元玻色 - 爱因斯坦凝聚体中谐波约束量子液滴在类引力势下的动力学，通过分析质心等动力学及量子态表征得出相关特性，数值模拟验证，展示了线性势对集体激发等性质的影响。
2026-07-17 cond-mat.quant-gas
Artificial magnetism for a harmonically trapped Fermi gas in a synthetic magnetic field
本文解析研究了均匀合成磁场中三维自旋极化谐振阱理想费米气体的人造磁性，在热力学极限下将人造 Landau 抗磁性与 de Haas-van Alphen 效应统一于单一框架，并指出该预测可在当今磁光阱超冷费米原子实验中验证。
2023-04-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Quasi-one-dimensional harmonically trapped quantum droplets
本文研究抛物势阱中对称玻色-玻色混合物的准一维量子液滴，系统分析了从谐振子本征态分岔的基态与激发态模式、化学势非单调行为及双稳态，并展示了束缚强度趋零时基态向类孤子量子液滴的动态转变。
2023-03-30 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Symmetries of Three Harmonically-Trapped Particles in One Dimension
我们提出了一种解决被困少体问题的方法，并将其应用到三个等质量粒子在一维谐波陷阱，通过接触势相互作用。通过在Jacobi柱坐标中表示相对哈密顿量，即三维超球坐标的二维版本，我们发现了潜在的${\rm C}_{6v}$对称性。这种对称性简化了从陷阱哈密顿本征态构造的截断希尔伯特空间中的完整哈密顿量的能量本征态的计算。粒子超选择规则通过选择${\rm C}_{6v}$的相关表示来实现。我们发现，一维系统显示几乎完全丰富的三维系统，并可以用来理解分离性和约简在这个系统和标准的少体近似技术。
2012-11-11 cond-mat.quant-gas quant-ph
Collective modes of a harmonically trapped one-dimensional Bose gas: the effects of finite particle number and nonzero temperature
本文发展了广义Bogoliubov理论，研究了谐和势阱中一维玻色气体在有限粒子数与非零温度下的集体模式，发现现有理论框架仍无法完全解释相关实验数据。
2015-04-29 cond-mat.quant-gas
Spectroscopy for a Few Atoms Harmonically-Trapped in One Dimension
一些自旋粒子的光谱标签，这些粒子在一维中被谐波捕获，有效地具有零程相互作用，这些标签由表征哈密顿量对称性的量子数提供：全同粒子的排列，宇称反转和质心的可分性。非相互作用和无限排斥的情况下的精确解相对于这些对称性减少。这种约化解释了单组分和多组分费米子和玻色子的态在绝热演化下如何从非相互作用态转变为强的硬核排斥态。这些光谱方法也澄清了以前的分析和数值结果的中间值的相互作用强度。几个例子，包括绝热映射的情况下$N=3-5$的两个组件的费米子状态，提供。
2014-05-27 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
