Stochastic Mean-Field Theory: Method and Application to the Disordered Bose-Hubbard Model at Finite Temperature and Speckle Disorder
本文讨论了随机平均场论(SMFT)方法,这是一种在热力学极限下描述无序玻色系统的新方法。我们详细阐述了该方法,并将其应用到无序玻色-哈伯德模型在有限温度下,现场盒无序,以及实验相关的无界散斑无序。我们发现,在恒定填充下,无序诱导的冷凝和重入行为仅在低温下是可能的,超出了当前实验的范围[Pasienski等人,arXiv:0908.1182]。包括非对角跳跃的障碍,以及,我们调查其影响的相图除了纯现场的障碍。为了在定量水平上接触本实验,我们还将SMFT与LDA方法相结合,并在存在外部捕获势的情况下获得冷凝分数。
2010-07-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas
Simulation of Anderson localization in two-dimensional ultracold gases for point-like disorder
安德森局域化已被观察到的各种媒体,包括超冷原子气体的散斑无序在一维和三维。然而,观察安德森局域化在一个二维几何形状的超冷气体一直难以捉摸。我们发现,这种困难的原因是相对较高的渗流阈值的斑点潜在的两个维度,导致强经典本地化。我们提出了一个现实的点样无序势,绕过这个渗透限制与本地化的长度是实验观察。渗流阈值的实验现实的参数进行评估,并确定了一个制度的可忽略不计的经典捕获。局域化长度是通过标度理论,使用精确的散射截面和玻恩近似,并通过直接模拟的时间相关的薛定谔方程。我们表明,在低能量下,玻恩近似可以将局域化长度低估四个数量级,而精确的截面和标度理论提供了上限。提出了在该系统中进行定位观测的可行实验参数。
2015-05-08 cond-mat.quant-gas
One- and Two-Particle Problem with Correlated Disorder Potential
基于近年来对相互作用系统中无序效应的实验和理论研究进展,我们利用精确对角化(ED)方法研究了两种关联无序:准周期势和散斑无序势对单粒子和双粒子问题的影响.给出了在准周期势存在下的单粒子相图,并分析了强相互作用对二维基态相图的影响。对于散斑无序势情形,我们考察了关联长度和无序强度对单粒子基态能量和两粒子结合能的影响。最后计算并讨论了散斑无序势下不同相互作用强度下的输运性质。
2020-07-28 cond-mat.quant-gas
Few-boson localization in a continuum with speckle disorder
通过对随机矩阵理论中常见的能级间距统计的分析,研究了接触势作用下少数玻色子的无序诱导局域化。我们考虑的模型是定义在一个连续和描述的一维玻色子原子暴露于空间相关的无序由于一个光学散斑场。%首先,我们确定观察所需的散斑场强度,在单粒子的情况下,泊松能级间距统计,这是本地化的量子系统的特征,在计算和实验上可行的系统大小。然后,我们分析了两体和三体系统,探索了广泛的相互作用范围,从非相互作用极限到中等强相互作用。我们的主要结果是,接触电位不会引起向维格纳-戴森能级间距统计,这将表明出现一个遍历混沌状态的转变,表明本地化也可以发生在相互作用的少体系统中的连续。我们还分析了基态能量如何随相互作用强度的变化而变化
2019-07-03 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum Reservoir Computing for Speckle-Disorder Potentials
量子库计算是一种机器学习方法,旨在利用具有记忆的量子系统的动力学来处理信息。作为一个优点,它提供了受益于由储层提供的量子资源与简单快速的训练策略相结合的可能性。在这项工作中,这种技术被引入了一个量子库的自旋,它被应用到寻找基态能量的一个额外的量子系统。量子库计算机用线性模型训练,以预测存在不同散斑无序势时粒子的最低能量。任务的性能进行了分析,重点是从水库中提取的可观测量,它表明,当采用两个量子位的相关性增强。
2022-01-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas quant-ph
Phase diagram of the 3D Anderson model for uncorrelated speckle potentials
研究了在与激光散斑具有相同概率分布$P(V)$的非关联无序势存在下,三维光学晶格中原子运动的局域化性质.我们发现,无序平均(单粒子)格林函数,通过相干势近似计算,是非常好的协议与精确的数值。用转移矩阵法计算了能量无序平面内的相图,并表明其特殊形状可以从自洽定域理论中得到理解。特别是,我们恢复了大的不对称性的位置的流动性边缘的蓝色和红色的斑点,这是最近观察到的数值相关的斑点电位。
2015-09-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas quant-ph
Three-Dimensional Anderson Localization in Variable Scale Disorder
本文研究了变尺度无序对非相互作用超冷原子气体三维安德森局域化的影响。一个自旋极化的费米子原子气体局域化,允许它在一个光学散斑势扩展。使用突然淬火的本地化的密度分布,我们验证的密度分布是代表底层的单粒子本地化状态。通过调节散斑聚焦透镜的孔径,无序势相关长度的几何平均值可以改变四倍。我们观察到,本地化气体的均方根大小增加近似线性的散斑相关长度,定性协议与弱散射理论预测的缩放。
2013-07-26 cond-mat.quant-gas
Ultracold Bose gases in disorder potentials with spatiotemporal dynamics
实验研究了关联时间可调的动态无序势中超冷玻色气体的耗散动力学。首先,我们测量的热云暴露于动态势的加热速率,并提出了一个模型的加热过程,揭示了微观起源的耗散从热,被困的玻色子云。其次,对于玻色-爱因斯坦凝聚体,我们测量了动力学环境引起的粒子损失率。根据相关时间,损失主要是由剩余热粒子的加热或超流中激发的产生,这是我们用速率模型证实的一个概念。我们的研究结果阐明了超流性和含时无序之间的相互作用,并在更广泛的基础上建立了超冷原子作为研究时空噪声和含时无序的平台。
2022-02-24 cond-mat.quant-gas
Characterizing quantum gases in time-controlled disorder realizations using cross-correlations of density distributions
本文提出旋转与静态扩散器结合的时间受控光学散斑方法,并通过强度与BEC密度互相关验证其可用于调控适配量子气体的动态无序势。
2024-01-25 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Density Wave Ordering with Disordered Ultracold Fermions in Optical Cavities
Institute of Physics and Center for Quantum Science and Engineering, École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)(洛桑联邦理工学院物理研究所与量子科学与工程中心)
研究腔诱导密度波有序与可控无序在二维超冷费米子气体中的相互作用,利用线性响应理论和数值平均场方法分析无序对超辐射阈值和密度波晶体的影响。
2026-07-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas quant-ph
Measurement of spectral functions of ultracold atoms in disordered potentials
本文报道了在由散斑场产生的三维无序势场中,非相互作用超冷原子的光谱函数的测量。通过改变2个数量级的无序强度,我们观察到从“量子”微扰制度的低无序的“经典”制度在较高的无序强度的交叉,并找到一个很好的协议与数值模拟。该方法依赖于使用状态依赖的无序和原子的受控转移来创建定义明确的能态。这为三维安德森局域化的实验研究开辟了新的途径。
2018-03-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas
Bichromatic state-dependent disordered potential for Anderson localization of ultracold atoms
在无序势场中加载具有明确能量的超冷原子的能力是研究量子输运,特别是安德森局域化的重要工具。在本文中,我们提出了一种新的方法来实现这一目标的射频转移原子的玻色-爱因斯坦凝聚体从无序不敏感状态到无序敏感状态。它是基于双色激光散斑图案,由两个激光器产生,其频率被选择为使得它们的光位移在第一状态中彼此抵消,并且在第二状态中相加。此外,在无序敏感状态下的自发散射率足够低,以允许在该状态下长时间观察量子输运。我们从理论和实验上研究了所产生的潜力的特点。
2022-10-31 cond-mat.quant-gas
Competition and interplay between topology and quasi-periodic disorder in Thouless pumping of ultracold atoms
对扰动的鲁棒性是拓扑现象的核心。然而,如果一个扰动,如无序成为主导,它可能会导致拓扑相变之间的拓扑非平凡和平凡的阶段。本文通过在光晶格中可控地产生从弱到强的准周期势,实验揭示了超冷原子实现的无泵浦中拓扑结构与准周期无序之间的竞争和相互作用.我们证明了一个无序诱导泵浦,其中准周期无序的存在下,可以诱导一个非平凡的泵为特定的泵浦序列,而没有泵观察到的清洁限制。我们高度可控的系统,也可以直接纳入原子间的相互作用,可以是一个独特的平台,研究各种各样的拓扑量子现象中的各种无序相关的新效应。
2021-05-11 cond-mat.quant-gas
Effect of a bias field on disordered waveguides: Universal scaling of conductance and application to ultracold atoms
研究了有限偏置场作用下无序波导的传输特性。分析表明,传输的绝对分布具有普遍的形式。它依赖于一个单一的参数,系统长度表示在一个重新缩放的度量,它封装了所有的微观特征的介质和偏置场。对于各种无序场和偏置场的模型,计算结果与数值计算结果吻合得很好。对于白噪声无序和线性偏置场,我们证明了透射率随距离衰减的代数性质,而与偏置场的值无关。它与大偏置场下的波包展开相反,后者的特征是离域跃迁。这种差异是由于透射格式和展开格式的边界条件不同造成的。这些影响的可观察性在电导测量的电子或超冷原子进行了讨论,考虑到关键的功能,suchas有限范围的无序相关,非线性偏置场,和有限的温度。
2017-04-07 cond-mat.quant-gas
Phase diagram of quasi-two-dimensional bosons in laser speckle potential
本文研究了准二维零温相互作用玻色气体在激光散斑随机势作用下的相图。在平均场Gross-Pitaevskii理论和扩散蒙特卡罗模拟中得到了超流分数和零动量粒子的分数。当无序的强度增加时,我们发现了从超流体到绝缘状态的转变。临界参数的估计进行了比较的预测的渗流理论中的Brachas-Fermi近似。在Bogoliubov理论的框架内,在弱无序和弱相互作用的极限下,导出了零动量分数和超流分数的解析表达式.各种近似的有效性限制进行了讨论。
2014-04-01 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Griffiths Physics in an Ultracold Bose Gas
由具有无序层间物理的三维(3D)系统组成的耦合XY模型系统具有重要的理论意义。我们实现了一组耦合准二维层的$^{87}$ Rb在无序层间耦合的存在。这是通过我们的高带宽任意光晶格来实现的,以消除散斑产生的光场对无序维数的限制。我们确定相交叉区域兼容的存在一对中间格里菲斯相之间的热状态和出现散装3D超流性。
2019-07-16 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Decoherence effects in the dynamics of interacting ultracold bosons in disordered lattices
我们研究了由自发发射过程引起的无序、相互作用和退相干之间的相互作用。相互作用包括在安德森模型通过平均场近似,并介绍了一个简单的自发发射模型。数值模拟使我们能够研究退相干对不同动力学机制的影响。物理图片的机制在发挥作用进行了讨论,并提供简单的解释。最后,我们讨论了标度律对初态宽度的有效性。
2012-09-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas quant-ph
Simulation of magnetoresistance in disordered ultracold atomic Bose gases
安德森局域化首先是在固体中的电子背景下研究的。其中一个成功之处是解释了负磁阻之谜--早在20世纪40年代,人们就观察到,某些材料中的电子扩散速率可以随着磁场的施加而增加。安德森局域化现已在超冷原子气体中得到证实。我们提出了一个理论研究的二维超冷玻色气体中存在的障碍,我们施加一个合成的磁场。我们证明,在弹道输运制度,这导致积极的磁阻,并在扩散和强本地化制度,也可以导致负磁阻。我们提出了实验方案来观察这些影响。
2012-07-21 cond-mat.quant-gas
Probing quantum transport by engineering correlations in a speckle potential
我们开发了一个程序来修改的相关性的斑点势。这个过程,这是适合于空间光调制器设备,允许一个增加的散斑的定位效率在一个狭窄的能量区域,其位置可以很容易地调整。这种特殊的能量依赖的局域化行为是通过拉动通过雪茄形状的玻色-爱因斯坦凝聚体的潜力进行探讨。我们发现,作为拉速的函数的拖曳原子的百分比取决于潜在的相关性低于阈值的无序强度。在这个阈值以上,在凝结体拖曳期间不再能清楚地观察到干扰效应。
2014-02-17 cond-mat.quant-gas
Stability of the superfluid state in a disordered 1D ultracold fermionic gas
利用密度矩阵重整化群(DMRG)方法研究了无序势场中具有吸引短程相互作用的一维费米气体。该设置可以通过使用冷原子技术在实验上实现。我们确定了一个区域的参数,无序增强超流态。随着无序的进一步增加,全球超流性最终会崩溃。然而,这种转变发生在向绝缘体状态的转变发生之前。这表明存在一个中间金属“pseudogap”相,其特征在于强配对,但没有准长程序。
2010-10-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Three-dimensional localization of ultracold atoms in an optical disordered potential
本文研究了超冷原子超冷原子在重力作用下的三维局域化,并将其释放到三维光学无序势中,在各个方向上具有短的相关长度。我们观察到的密度分布由一个稳定的本地化部分和扩散部分。考虑到实验的具体特点,特别是无序势中原子的能量分布,我们的观察结果与安德森局域化的自洽理论是相容的。我们观察到的本地化不能被解释为捕获能量低于经典渗流阈值的粒子。
2012-05-03 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Anderson localization in optical lattices with correlated disorder
我们研究了暴露在具有叠加无序散斑图案的简单立方光晶格中的原子气体的安德森局域化。在第一个频带和相应的临界填充因子的两个迁移率边缘确定为无序强度的函数,范围从消失的障碍到两个迁移率边缘合并和整个频带变得本地化的临界无序强度。我们的理论分析是基于连续空间模型,考虑到散斑图案的空间相关性的细节,也在一个简化的紧束缚模型与现场能量的不相关分布。通过能级统计分析计算迁移率边缘,并确定迁移率边缘处连续能级间距之比的普适值。我们分析的空间相关性的障碍的作用,我们还讨论了定性比较与现有的实验数据相互作用的原子费米气体中测量的温和的相互作用制度。
2015-10-17 cond-mat.quant-gas
Delocalization of ultracold atoms in a disordered potential due to light scattering
数值研究了一维无序势场中超冷原子在弱位置测量条件下的膨胀动力学。我们特别考虑这种位置测量是通过外部激光器和沿波导的光学微腔的周期性阵列的组合来实现的。位置信息是通过近共振激光光子散射到其中一个腔的特定本征模中来获取的。在这种光散射机制的存在下的原子密度的时间演化内描述的Lindblad主方程的方法,这是使用Monte Carlo波函数技术的数值实现。我们发现,任意弱的光子发射率导致原子的安德森局域化的崩溃。
2012-06-22 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Mobility edge for cold atoms in laser speckle potentials
利用转移矩阵方法,数值计算了原子在激光散斑势作用下迁移率边的精确位置,并研究了它与无序强度和关联函数的关系。我们的研究结果明显偏离以前的理论估计,使用近似自洽的本地化方法。特别是我们发现,在蓝色失谐散斑的流动性边缘的位置是远远低于在红色失谐对应,指出散斑图案的不对称现场分布所发挥的关键作用。
2015-02-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas quant-ph
Three-Dimensional Anderson Localization of Ultracold Matter
安德森局域化(AL)是一种普遍存在的干涉现象,即波在无序介质中不能传播。我们观察到三维AL的非相互作用的超冷物质的自旋极化原子费米气体,以扩大到一个无序的潜力。一个两个组件的密度分布出现由一个扩展的移动组件和一个非扩散的本地化组件。我们提取的流动性边缘,增加与无序强度,而热平均的本地化长度示出的无序强度降低,并增加与粒子能量。这些测量为更复杂的AL理论提供了基准。
2011-10-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Cloud shape of a molecular Bose-Einstein condensate in a disordered trap: a case study of the dirty boson problem
本文从实验和理论两方面研究了${}^6$ Li $_2$分子在激光散斑势中的简谐囚禁玻色-爱因斯坦凝聚体的静态几何性质。在实验上,我们测量了许多激光散斑实现的原位柱密度分布和相应的横向云宽度。我们比较了测量的宽度与理论,这是非微扰相对于无序,包括量子涨落。重要的是,对于小的无序强度,我们发现定量协议与微扰的方法,黄和孟,这是基于Bogoliubov理论。对于强无序,我们的理论完美地再现了测量的横向宽度的几何平均值。然而,我们也观察到一个系统的偏差,从理论上预测的个人测量宽度。事实上,测量的云的长宽比单调地随着无序强度的增加而减小,而理论产生一个恒定的比值。我们将这种差异归因于所使用的局部密度近似,其可能的失败,强烈的无序表明了潜在的未来改进。
2020-03-25 cond-mat.quant-gas
Aharonov-Bohm Caging and Inverse Anderson transition in Ultracold Atoms
Aharonov-Bohm(AB)笼笼是一种特殊的平带局域化机制,在物理学的各个领域引起了人们的极大兴趣。可以利用AB笼来探索平带系统中量子输运的丰富和奇异的物理学,其中几何挫折,无序和相关性以协同和独特的方式作用于普通色散带系统。与普通的安德森局域化不同,在普通的安德森局域化中,无序诱导局域化并阻止输运,在平带系统中,无序可以诱导迁移率,这种现象被称为逆安德森转变。本文报道了在超冷原子的动量空间中,利用合成晶格在特制的规范场下实现AB笼的实验结果,证明了在系统中加入关联二元无序时,由于平带和逆Anderson跃迁而引起的几何局域化.我们的实验平台在多体环境中提供了一个时尚的量子模拟器,工程规范场,本地化和拓扑性质的平带系统之间的相互作用可以很好地探讨。
2022-08-05 cond-mat.quant-gas
Probing disorder-driven topological phase transitions via topological edge modes with ultracold atoms in Floquet-engineered honeycomb lattices
Max-Planck-Institut für Quantenoptik(马克斯·普朗克量子光学研究所);Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)(慕尼黑量子科学与技术中心);Fakultät für Physik, Ludwig-Maximilians-Universität(慕尼黑大学物理学院)
本研究利用超冷原子在Floquet工程蜂窝晶格中的拓扑边缘模式,探测并识别了无序驱动的拓扑相变,证实无序增强反常Floquet拓扑鲁棒性,为研究拓扑与无序相互作用及非平衡相提供新途径。
2026-09-15 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Localization in momentum space of ultracold atoms in incommensurate lattices
利用对偶Aubry-André模型,研究了一维无公度晶格中超冷原子的无序诱导动量局域化.对于低无序的系统是本地化的动量空间,和动量分布表现出时间周期振荡的相对强度的组件。这些振荡的行为是通过一个简单的三模式近似解释。我们预测他们的频率和可见性,通过使用可行的实验的典型参数。在跃迁之上,系统在动量空间中扩散,当在不同的实现上平均时,振荡消失,提供了跃迁的清晰特征。
2012-06-05 cond-mat.quant-gas
Anderson transition of cold atoms with synthetic spin-orbit coupling in two-dimensional speckle potentials
我们研究了在人工自旋轨道相互作用和激光散斑产生的空间相关无序的情况下,非相互作用原子的二维(2D)系统中发生的金属-绝缘体转变。基于高阶离散格式,我们计算了迁移率边的精确位置,并验证了跃迁属于辛普适类。我们发现,流动性边缘强烈依赖于Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合之间的混合角。对于相等的耦合的非幂律发散被发现,信号交叉的正交类,这样的2D过渡是禁止的。
2017-05-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas
Speckle intensity correlations of photons scattered by cold atoms
用相干光场照射稀薄的冷原子云会产生随机的强度分布,称为激光散斑。它的统计涨落包含了无序介质内部工作的介观散射过程的信息。在Assaf和Akkermans早期工作的基础上,修订版本\ Lett. \textbf{98},083601(2007)],我们分析了静态散斑强度相关性如何受到散射原子的内部塞曼简并性的影响。它被证明在一般的理由,散斑相关不能超过标准的瑞利定律。相反,由于哪条路径的信息存储在内部原子状态,强度相关遭受强烈的退相干,并成为指数小的扩散制度适用于光学厚云。
2015-07-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas physics.optics
Anderson localization of ultracold atoms: Where is the mobility edge?
最近的实验非相互作用的超冷原子在相关无序产生了相互矛盾的结果,关于所谓的迁移率边缘,即能量阈值分离安德森本地化扩散状态。与此同时,有理论表明,实验数据高估了这个临界能量的位置,有时是很大的量。各向异性在实验散斑势的空间相关性中的重要作用被认为是造成这种差异的一个可能原因。使用广泛的数值模拟,我们表明,各向异性的影响是不足以解释的实验数据。特别是,我们发现,对于不太强的各向异性,现实的无序配置基本上是相同的各向同性的情况下,模一个简单的重新调整的能量。
2016-09-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas quant-ph
Ultracold Atoms in Disordered Potentials: Elastic Scattering Time in the Strong Scattering Regime
我们研究了在强散射区光学无序势中传播的超冷原子的弹性散射时间$τ_\mathrm{s}$,超越了J. Richard \emph{et al.} \textit{Phys. Rev. Lett.} \textbf{122} 100403(2019)的最近工作。在那里,我们确定了弱和强散射制度之间的交叉比较直接测量和数值模拟的一阶玻恩近似。在这里,我们特别关注强散射制度,其中一阶玻恩近似不再有效,散射时间受到无序性质的强烈影响。为了解释我们的观测结果,我们将散射时间$τ_\mathrm{s}$与我们使用高阶玻恩微扰理论或自洽玻恩近似估计的谱函数的轮廓联系起来。比较表明,自洽的方法是非常适合描述$τ_\mathrm{s}$的高斯分布的无序,但未能为激光散斑无序。对于后者,我们表明必须考虑V. Volchkov \emph{et al.} \textit{Phys. Rev. Lett.} \textbf{120},060404(2018)中独立测量的光谱函数的特殊轮廓。总之,我们的研究表征了通常的理论方法来预测物质波的弹性散射时间的有效范围,这是必不可少的,未来的理论和实验之间的密切比较,例如关于正在进行的研究安德森局域化。
2019-10-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas
Testing the universality of the many-body metal-insulator transition by time evolution of a disordered one-dimensional ultracold fermionic gas
现在可以在实验上研究冷原子物理中无序和相互作用的综合效应。受这些发展的启发,我们通过含时密度矩阵重整化群(tDMRG)技术研究了准周期势中具有短程相互作用的一维(1D)费米气体中金属-绝缘体转变(MIT)周围的动力学。通过调节无序和相互作用,我们研究了从弱到强相互作用极限的MIT。MIT是不普遍的时间演化,以及描述的异常扩散过程,定性地依赖于相互作用强度。通过使用标度的想法,我们涉及的参数,控制扩散过程的临界指数,描述的本地化长度的分歧。在强相互作用的限制下,理论论证表明,在MIT的运动倾向于弹道和临界指数接近平均场的预测。
2012-03-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Effect of Weak Disorder on the BCS-BEC crossover in a two-dimensional Fermi Gas
本文在平均场论场理论的框架下研究了含弱杂质的二维超冷费米气体,其中杂质是通过高斯涨落引入的。我们通过研究超冷系统的凝聚分数和状态方程等实验可得量,研究了杂质的作用。我们的分析表明,在交叉的无序增强超流性,我们归因于单一区域的独特性质和尺寸效应。
2016-11-21 cond-mat.quant-gas
Coherent Backscattering of Ultracold Atoms
本文报道了在准二维组态中直接观测到的超冷原子的相干背散射。在激光散斑无序势中发射具有明确动量的原子,我们遵循动量散射图案的逐步建立,该图案由与多重弹性散射相关的环和向后方向的CBS峰组成。监测耗尽的初始动量分量和形成的角环的个人资料,使我们能够确定微观运输量。CBS峰的时间分辨的演变进行了研究,发现一个公平的协议与预测,在很长的时间,以及在短时间。CBS的观测可以被认为是无序介质中粒子量子输运相干性的直接标志。它是造成所谓的弱局域化现象的原因,这是安德森局域化的前兆。
2012-11-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Direct Observation of the Three-Dimensional Anderson Transition with Ultracold Atoms in a Disordered Potential
Université Paris-Saclay, Institut d’Optique Graduate School, CNRS, Laboratoire Charles Fabry(巴黎萨克雷大学,高等光学学院,法国国家科学研究中心,夏尔·法布里实验室);Laboratoire Kastler Brossel, Sorbonne Université, CNRS, ENS-PSL Research University, Collège de France(卡斯特尔-布罗塞尔实验室,索邦大学,法国国家科学研究中心,巴黎文理研究大学,法兰西公学院);Université Jean Monnet Saint-Etienne, CNRS, Institut d’Optique Graduate School, Laboratoire Hubert Curien(圣艾蒂安让·莫奈大学,法国国家科学研究中心,高等光学学院,于贝尔·居里实验室)
利用超冷原子在无序势中直接观测三维安德森转变,并精确测量运动学边缘,解决实验与理论间的长期分歧。
2026-02-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas
Disordered quantum gases under control
当试图理解无序在凝聚态物理中的作用时,人们面临着严重的实验和理论困难,许多问题仍然悬而未决。其中两个最具挑战性的问题已经争论了几十年,它们涉及无序对超导性和量子磁性的影响。超冷原子气体的最新进展为实现多功能量子模拟器铺平了道路,这将有助于解决这些问题。此外,超冷气体提供了新颖的情况和观点,为无序系统领域开辟了新的视角。
2010-03-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas
Anderson localization of Cooper pairs and Majorana fermions in an ultracold atomic Fermi gas with synthetic spin-orbit coupling
本文从理论上研究了自旋-轨道耦合超冷原子费米气体在面外塞曼场作用下的两粒子和多粒子Anderson局域化。我们通过精确对角化精确地解决了有限长度系统中的两粒子问题,并在平均场Bogoliubov-de Gennes方法内近似地解决了多粒子问题。在小塞曼场下,系统的局域化性质类似于具有常规$s$-波相互作用的费米气体。随着无序强度的增加,两粒子结合能增加,许多粒子的费米超流性在阈值以上消失。在一个大的塞曼场,其中原子间的相互作用的行为有效地像一个$p$波相互作用,结合能随无序强度的增加而降低,由此产生的拓扑超流性显示出更强大的稳定性,对无序比传统的$s$波超流性。我们还分析了在拓扑相的紧急马约拉纳费米子的局域化性质。我们的结果可以在未来的冷原子实验中进行实验验证,其中自旋轨道耦合可以通过使用两个拉曼激光器人工诱导,准周期势可以通过使用双色光晶格。
2015-12-10 cond-mat.quant-gas
Stabilizing an ultracold Fermi gas against Fermi acceleration to superdiffusion through localization
本研究实验探究了超冷费米气体在依赖时间无序中的膨胀,发现量子干涉能在强无序中抵消Fermi acceleration,实现从亚扩散到超扩散的动力学调控。
2024-05-14 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Absorption imaging of quantum gases near surfaces using incoherent light
Physikalisch-Technische Bundesanstalt(德国联邦物理技术研究院);Department of Physics and Astronomy, University of Sussex(萨塞克斯大学物理与天文系)
本研究提出了一种利用非相干光对近表面量子气体进行高精度吸收成像的方法,有效抑制了传统成像中的相干伪影和干涉条纹,提升了微米尺度复杂表面成像的可靠性。
2026-02-13 cond-mat.quant-gas physics.app-ph physics.optics
Three-level rate equations in cold, disordered Rydberg gases
利用单原子双光子里德伯激发的速率方程,研究了超冷原子在无序气体中激发里德伯原子结构的形成.我们已经探讨了这些速率方程的有效性范围,并定义了一个简单的措施来确定,我们的模型是否适用于一组给定的激光参数。我们已经应用这些速率方程的超冷气体的蒙特卡罗模拟,不同的激光束剖面,并比较这些模拟实验观察,并找到一个普遍的协议。
2020-01-15 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Observation of two-dimensional Anderson localisation of ultracold atoms
安德森局域化(Anderson localisation)--无序介质中波传播的抑制--是一种令人惊讶的干涉现象,在二维(2D)系统中特别有趣。虽然一个理想的,无相互作用的无限大的2D系统总是局部化的,局部化的长度尺度可能太大,无法在实验中明确观察到。在这个意义上,2D是一维和三维之间的边缘维度,在一维中,所有状态都是强局域化的,在三维中,随着能量的增加,在局域化和离域之间存在明确的相变。在这里,我们报告的实验测量的超冷原子之间的两个水库,这是连接的通道包含点状无序的二维输运的结果。该设计克服了许多技术挑战,这些挑战阻碍了以前作品中的本地化观察。实验观察到二维超冷原子系统中的指数局域化现象。
2020-08-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas quant-ph
Superfluids, Fluctuations and Disorder
我们提出了一个在无序外部势存在下的超冷玻色子原子的场论描述。通过功能集成技术,我们的目标是调查和审查无序的能量景观和波动,热和量子的相互作用。在对称性破缺相,高斯近似水平,无序的贡献至关重要的修改冷凝物耗尽和超流体响应。值得注意的是,它被发现,有序(即超流)相也可以被破坏的制度,其中随机外部潜力是适合微扰分析。我们分析了最简单的情况下,淬火无序,然后我们移动到目前的超冷玻色子系统的副本技巧的实施。在这两种情况下,我们讨论了所回顾方法的优点和局限性,特别关注可能的扩展和最新的实验输出。
2019-04-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Violation of the Wiedemann-Franz Law for ultracold atomic gases
本文研究了一维强相互作用玻色子通过连接两个原子库的单通道的能量和粒子输运。我们显示的粒子和能量流分离的出现,导致违反的Wiedemann-Franz定律。因此,我们预测不同的时间尺度的水库之间的温度和颗粒不平衡的平衡。超越线性光谱近似,我们显示了热电效应的出现,这可以通过调谐相互作用或温度来控制。我们的结果统一描述了凝聚态装置中的费米子和超冷原子装置中的玻色子。我们最后讨论的影响,一个可控的障碍。
2014-10-21 cond-mat.quant-gas
Controlled localization of interacting bosons in a disordered optical lattice
研究表明,即使在无序的情况下,光晶格中相互作用的超冷原子的隧穿和局域化性质也可以通过控制快速振荡力来控制。我们的计算是基于时间相关的薛定谔方程的精确解,使用Floquet形式主义。我们的研究结果的影响,更大的系统和控制无序相互作用玻色子系统的相图的可能性进行了讨论。
2009-11-18 cond-mat.quant-gas
Diffusive density profiles in a cold-atom expansion experiment
在最近的实验中[McGehee等人,物理修订信函111,145303(2013)],在随机散斑势中研究了非相互作用的超冷费米子的膨胀,并且基于3D安德森局域化解释了观察到的密度分布。本说明的目的是证明,具有广泛的能量分布和能量依赖的扩散系数的粒子的缓慢扩散导致与测量数据一致的密度分布,但不与3D安德森局域化预期的行为。
2014-09-16 cond-mat.quant-gas
Optimizing the image projection of spatially incoherent light from a multimode fiber
本研究针对超冷原子实验图像投影需求,建立兼容自由空间光传播的多模光纤全数值模型,分析其光场固有散斑与扰动鲁棒性,给出适配非相干光源的光纤选择指导。
2024-10-25 cond-mat.quant-gas physics.optics
Ferromagnetism in a Repulsive Atomic Fermi Gas with Correlated Disorder
本文研究了在相干随机场中两组分排斥性费米气体的零温铁磁行为。调整密度,使(非相互作用)费米能接近的安德森局域化过渡的迁移率边缘。我们采用量子蒙特卡罗模拟来确定各种基态的属性,包括状态方程,磁化率,和浸入在极化费米气体(排斥极化子)的杂质的能量。在弱相互作用的限制,磁化率被发现抑制无序。然而,它随着相互作用强度的增加而迅速增加,并且与清洁气体相比,它在弱得多的相互作用强度下发散。从顺磁相到部分铁磁相的转变,以及从部分铁磁相到完全铁磁相的转变都强烈地受到无序的青睐,表明无序诱导的有序的情况。
2016-04-04 cond-mat.quant-gas
Disorder-Driven Loss of Phase Coherence in a Quasi-2D Cold Atom System
研究了在可控无序条件下,囚禁在光学势场中的准二维超冷原子气体的序参量。我们的研究结果表明,无序驱动的相位起伏,而不显着影响准凝聚序参量的幅度。这证明了无序可以驱动二维系统中的相位波动,这与无序二维超导体中超导体到绝缘体相变(SIT)的相位波动机制有关。
2012-03-22 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Transport of ultracold Bose gases beyond the Gross-Pitaevskii description
本文在Gross-Pitaevskii平均场论的基础上,研究了超冷玻色凝聚原子蒸气在介观波导结构中的类原子激光输运过程。基于一个微观描述的运输过程中存在的相干源模型的耦合从水库的完美玻色-爱因斯坦凝聚原子,我们推导出一个系统的耦合量子演化方程,描述了动力学的稀释凝聚玻色气体的Hartree-Fock-Bogoliubov近似的框架。我们应用这种方法研究了稀玻色气体通过原子量子点和无序波导的输运。我们的数值模拟表明,一个明确的时间依赖性流的发病对应于在微观水平上的凝聚体的强烈耗尽的外观,并导致全球相位相干性的损失。
2009-05-28 cond-mat.quant-gas
Excitations in disordered bosonic optical lattices
利用变分集团方法,在玻色-哈伯德模型下,研究了一维无序光晶格中玻色原子超冷气体的光谱激发.特别是,定性不同的无序分布通常在实验中被认为是。计算的光谱表现出很强的依赖性的形状的无序分布和无序强度。我们比较替代结果莫特间隙从其正式定义和最小峰距离,这是从实验中获得的数量。
2010-11-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas
Observation of a disordered bosonic insulator from weak to strong interactions
利用具有可控无序和相互作用的超冷原子,研究了全无序相互作用平面内无序玻色子的范型问题。结合测量的相干性,运输和激发光谱,我们得到的绝缘制度从弱到强相互作用和周围的超流状政权的证据,在一般协议的理论。对于强相互作用,我们揭示了一个强关联玻色玻璃共存的莫特绝缘体的存在。
2014-05-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas
Polariton dynamics of a disordered three-cavity system of four-level atom
研究了驱动激光强度的无序性对无序四能级原子三腔系统动力学的影响。这个系统可以用玻色-哈伯德哈密顿量来描述暗态极化激元。我们研究了一阶和二阶关联函数、光子和原子激发数以及基态占据几率的演化。我们使用完整的哈密顿量和近似的Bose-Hubbard哈密顿量与均匀和斑点无序,以及与不同的偶极耦合。我们发现两个哈密顿量的结果是一致的。我们还发现,它是可能的,以获得聚束和反聚束的极化激元通过改变偶极耦合和极化激元可以驱动到一个纯粹的光子态通过改变激光强度。
2020-05-14 cond-mat.other cond-mat.quant-gas quant-ph