Attractive Hofstadter-Hubbard model with imbalanced chemical and vector potentials
在平均场Bogoliubov-de Gennes理论框架下,研究了实空间中Hofstadter蝴蝶、强相互作用和Zeeman场之间的相互作用,探讨了正方晶格上单带Hofstadter-Hubbard哈密顿量的基态,包括不平衡矢量势的奇异可能性.我们发现,矢势和超流序的协同作用打破了系统的空间对称性,形成了条纹有序的类Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)超流相和超固相,并根据它们共存的对密度(PDW)、电荷密度(CDW)和自旋密度(SDW)波序对其进行了区分和表征.我们还讨论了封闭系统和评论的可能性,观察到这样的条纹有序相加载中性原子费米气体激光诱导的光晶格下激光产生的人工规范场。
2015-03-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superfluid transition in the attractive Hofstadter-Hubbard model
考虑了加载在正方形光晶格上的费米气体在垂直人工磁场作用下的超流相变边界,采用动量空间中的BCS类平均场方法确定了其超流相变边界.在推导广义对方程时,明确考虑了单粒子Hofstadter谱的多能带结构。我们提出的人工磁通量,相互作用强度,塞曼场,化学势和温度的函数的数值解,特别强调的作用所起的作用的单粒子态的密度和质量中心的库珀对的动量。
2016-07-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological Phase Transition in the Hofstadter-Hubbard Model
利用量子蒙特卡罗模拟研究了时间反演对称Hofstadter晶格中吸引费米子的拓扑有序和传统长程序之间的相互作用,重点研究了每个格元中有三分之一通量量子的情况.在半填充,系统是不稳定的对s波配对和电荷密度波秩序在无穷小的相互作用。在三分之一填充时,非相互作用系统是一个拓扑绝缘体,并且需要一个非零的临界相互作用强度来驱动从量子自旋霍尔绝缘体到超流体的转变。我们探测的相变的拓扑签名通过线程的磁通量通过一个圆柱体和观察量子化的拓扑电荷泵。
2014-02-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
BCS theory of time-reversal-symmetric Hofstadter-Hubbard model
已知与晶格势的周期性相关联的长度尺度与均匀磁场的回旋半径之间的竞争对量子粒子的单粒子性质具有显著影响,例如,分形谱被称为霍夫施塔特蝴蝶。考虑到这种复杂的竞争,我们考虑了一个两个组件的费米气体的正方形光晶格与相反的合成磁场的组件,并研究其对多体BCS配对现象的影响。通过仔细处理从半金属,量子自旋霍尔绝缘体或正常相位的不同的超流转变,我们探讨了该模型的低温相图,显示波瓣结构,让人想起著名的莫特绝缘体转变的玻色-哈伯德模型。
2017-08-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Robust superconductivity upon doping chiral spin liquid and Chern insulators in a Hubbard-Hofstadter model
本研究通过iDMRG计算在三角Hubbard-Hofstadter模型中发现宽掺杂范围的鲁棒超导性,印证靠近IQH-CSL相变利于手性超导的猜想,为探索任意子物质及拓扑序、量子临界性与超导的相互作用提供实验可及体系。
2025-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Ferromagnetism and Skyrmions in the Hofstadter-Fermi-Hubbard Model
强相互作用的费米子系统具有各种有趣的量子多体态和奇异激发。例如,强相互作用和泡利不相容原理的相互作用可以导致斯通纳铁磁性,但是当加入动力学项时,这种状态的命运仍然不清楚。虽然在许多晶格模型中,费米子的色散导致铁磁体的离域和不稳定,但平带可以恢复强相互作用效应和铁磁关联。为了揭示这种相互作用,我们在这里提出使用超冷原子来研究Hofstadter-Fermi-哈伯德模型。我们证明,通过进行大规模的DMRG模拟,该模型表现出晶格模拟的量子霍尔铁磁体在磁填充因子$ν=1$。我们揭示了$ν\approx1$周围的低能量自旋单重态的性质,并发现它们的主机准粒子和准空穴表现出自旋自旋相关联想到skyrmions。最后,我们预测了大磁场下平带铁磁性的击穿。我们的工作铺平了道路的晶格量子霍尔铁磁性的实验研究,包括研究多体相互作用的skyrmions的状态,并探讨高$T_{\rm c}$超导的关系的前景。
2023-02-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Spin-charge separation in the triangular-lattice Hofstadter-Hubbard model
School of Intelligence Science and Technology, Peking University(北京大学智能科学学院);Department of Physics and Astronomy, University of Pittsburgh(匹兹堡大学物理与天文系);Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所)
本文利用NQS与PEPS方法研究三角晶格Hofstadter-Hubbard模型,在实空间观测到自旋-电荷分离,小系统中存在正双电子结合能,验证了两类方法对强关联电子系统拓扑序等的诊断能力。
2026-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
From hidden order to skyrmions: Quantum Hall states in an extended Hofstadter-Fermi-Hubbard model
Ludwig-Maximilians-Universität München(慕尼黑大学);Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)(慕尼黑量子科学与技术中心);Université Libre de Bruxelles(布鲁塞尔自由大学);International Solvay Institutes(国际索尔维研究所);Collège de France(法兰西学院);CNRS(法国国家科学研究中心);ENS-Université PSL(巴黎高等师范学院-巴黎文理研究大学);Sorbonne Université(索邦大学)
本文研究了扩展的霍夫斯塔德-费米- Hubbard 模型,发现自旋极化的1/3-劳伦兹态类似FCI相,并揭示了量子反磁铁和拓扑磁体的形成机制。
2025-12-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Bosonic Pfaffian State in the Hofstadter-Bose-Hubbard Model
物质的拓扑态,如分数量子霍尔态,由于其奇异的激发而成为一个活跃的研究领域。特别是,光晶格中的超冷原子为研究这种新型量子物质提供了一个高度可控和适应性强的平台。然而,在这些系统中找到一条实现非阿贝尔量子霍尔态的明确途径仍然具有挑战性。在这里,我们使用密度矩阵重整化群(DMRG)的方法来研究填充因子$ν= 1$的Hofstadter-Bose-哈伯德模型,并发现强有力的迹象表明,在$α=1/6$磁通量量子每格元的基态是一个晶格模拟的连续非阿贝尔Pfizer。我们研究了基态的现场相关性,这表明它在$ν= 1$的配对性质,并发现一个不可压缩的状态,其特征在于在散装的电荷间隙。我们认为,薄圆柱体上的电荷密度波的出现和两个和三个粒子的关联函数在短距离的行为提供了证据的状态密切相关的连续Pfweian。在这封信中讨论的签名是在当前的冷原子实验中访问,我们表明,Pfavan-like状态是很容易实现的少体系统使用绝热制备方案。
2021-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
One-dimensional repulsive Hubbard model with mass imbalance: Orders and filling anomaly
本文研究了具有质量不平衡的一维排斥哈伯德模型的相图。使用DMRG,我们表明,该模型有一个“三重”配对阶段(称为$π\mathrm{SG}$)在通用的填充,与以前的理论分析一致。我们研究了$π\mathrm{SG}$相的拓扑结构,确定了长程弦序和填充异常,它是指单粒子能隙、反转对称性和开链填充不平衡之间的关系。我们还发现,使用DMRG,在$1/3$填充,相称的效果导致两个额外的阶段:一个晶体相和trion相,我们构建了一个描述这些阶段使用Tomonaga-Luttinger液体理论。
2021-11-18 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Polarized Superfluidity in the imbalanced attractive Hubbard model
利用动力学平均场论研究了无限维空间中的吸引哈伯德模型.利用Nambu形式的连续时间MonteCarlo算法作为杂质求解器,我们直接处理了粒子数不平衡系统中的超流相。通过对超流序参量、磁化强度和态密度的计算,讨论了四分之一填充时吸引哈伯德模型中极化超流态的实现.我们发现在超流态中自旋不平衡的布居数会引起态密度的剧烈变化。
2010-02-16 cond-mat.quant-gas
Site-resolved observables in the doped spin-imbalanced triangular Hubbard model
几何受挫哈伯德模型中反铁磁有序的抑制导致了各种奇异的量子相,包括量子自旋液体和手征态。在这里,我们专注于哈伯德模型上的一个最简单的挫折晶格几何形状,三角形晶格。受最近在三角形光晶格中实现超冷费米子原子的启发,我们利用数值链团展开算法研究了三角形晶格哈伯德模型的性质.我们研究莫特绝缘体过渡找到一个关键的相互作用$U_c/t = 7.0(2)$,并使用空间两点和三点关联函数探索掺杂和不平衡的系统。我们的研究结果表明,许多有趣的功能发生在以前获得的超冷费米子在光晶格的温度和即将到来的实验。我们的计算将有助于超冷原子量子模拟器中的温度测量,并可指导三角形Hubbard量子模拟器中奇异量子相的实验研究。
2022-05-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
High temperature transport in the one dimensional mass-imbalanced Fermi-Hubbard model
研究无限温下一维质量不平衡Fermi-Hubbard模型的输运,利用无穷张量网络技术计算热力学极限下的动态电流关联函数,揭示了强不平衡下的AC共振主导机制及小不平衡下的近可积性,并提出冷原子实验测量方案。
2024-05-31 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Population imbalance in the extended Fermi-Hubbard model
利用矩阵乘积态方法研究了两组分费米子系统中粒子数不平衡与最近邻相互作用的相互作用。我们的分析揭示了存在一种新的类型的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov相在竞争的相互作用。此外,我们发现不同的证据,在系统中的隐藏顺序的存在。我们提出了一个有效的模型来理解由于不平衡而引起的弦相关性的振荡,并展示了它们如何成为研究不平衡系统的有效工具。
2015-12-01 cond-mat.quant-gas
Superconductivity in imbalanced bilayer Hubbard model: enhanced $d$-wave and weakened $s^\pm$-wave pairing
本研究通过双层Hubbard模型发现,中等密度不平衡条件下可增强超导性,揭示了层差异对超导配对的调控作用。
2025-12-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
On the Imbalanced d-wave Superfluids within the Spin Polarized Extended Hubbard Model: Weak Coupling Limit
研究了磁场中扩展哈伯德模型中d波对对称性的超流性质。我们分析了温度和磁场的依赖性的序参量。我们发现,在二维的情况下,空间均匀的自旋极化超流性($SC(P\neq0)$)是稳定的弱耦合限制,在T=0,而不是在二维的s波配对对称的情况下。我们构造了固定化学势($μ$)和电子浓度($n$)的基态相图。此外,我们还得到了温度-磁场和温度-自旋极化的相图。
2013-09-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Artificial gauge fields for the Bose-Hubbard model on a checkerboard superlattice and extended Bose-Hubbard model
研究了人工规范场对二维棋盘格超晶格上玻色-哈伯德模型基态相的影响,包括超流相和Mott绝缘体及交替莫特绝缘体.首先,我们讨论了单粒子Hofstadter问题,并表明棋盘超晶格的存在下,产生了一个磁通量无关的能隙的激发光谱。然后,我们考虑了多粒子问题,推导了超流-Mott和超流-交替-莫特绝缘体相变边界的平均场解析表达式。最后,由于棋盘格超晶格上的Bose-哈伯德模型的相图在许多方面与扩展的Bose-哈伯德模型的相图相似,我们讨论了磁场对后者模型的影响,并导出了超流-绝缘体相变边界的平均场解析表达式。
2012-01-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Z2 characterization for three-dimensional multiband Hubbard models
本文介绍了三种基于扭曲边界条件、威尔逊圈和局部拓扑标记的三维多带哈伯德模型拓扑相位的数值表征方法。我们研究了半满的三维有限自旋轨道耦合的时间反演不变的Hofstadter模型。除了弱和强拓扑绝缘体相,我们发现了一个节线半金属在两个三维拓扑绝缘体相之间的参数区。利用动力学平均场论结合拓扑哈密顿方法,我们发现由于哈伯德相互作用,这些三维拓扑状态的稳定。我们研究的表面状态,表现出左右表面之间的不对称性起源于破缺宇称对称性的系统。我们的结果为进一步研究非均匀三维拓扑系统、邻近效应、拓扑莫特绝缘体、非平凡连接节线半金属和基于电路的量子模拟器奠定了基础。
2021-05-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Population-imbalance instability in a Bose-Hubbard ladder in the presence of a magnetic flux
我们考虑了有磁通量存在的两脚玻色-哈伯德阶梯。利用Gross-Pitaevskii方法、Bogoliubov方法、玻色化方法和重整化群方法,揭示了与冷原子实验相关的弱耦合区基态相图的结构.研究发现,除了一定的磁通量$ϕ=π$外,系统随着跳跃次数的变化表现出不同的性质,这也导致了类似于铁磁XXZ模型的量子相变。这意味着人口不平衡的不稳定性发生某些参数制度。另一方面,对于$ϕ=π$,它表明,一个umklapp过程所造成的磁通量的可调性稳定的超流体与手征和系统不经历这样的相变。
2015-07-23 cond-mat.quant-gas
Dynamics of finite Fermi-Hubbard and Bose-Hubbard systems
本文分析了Fermi-Hubbard和Bose-Hubbard小系统的动力学性质,重点讨论了其背后的Hilbert空间的结构。我们评估时间相关的量,如返回到初始状态的概率和自旋1/2费米子的自旋不平衡。结果进行了比较,最近的实验观察超冷气体。对于对称的两格点费米-哈伯德模型,我们发现自旋不平衡和返回几率分别由两个和三个频率控制。对于非对称Falicov-Kimball极限,自旋不平衡和返回概率是相同的,并且仅由一个频率控制。一般来说,初态和能量本征态之间的跃迁几率强烈依赖于粒子间的相互作用。这是讨论的“自陷”的无自旋玻色子在一个双势阱的潜力。我们观察到,可用的希尔伯特空间显着减少了强相互作用。
2009-09-27 cond-mat.quant-gas
Spin-Imbalanced Fermi Superfluidity in a Lieb Lattice Hubbard Model
我们得到了自旋不平衡哈伯德模型在Lieb晶格上的相图。利用BCS平均场论的多带系统理论,我们发现了各种不平衡的超流相。特别是,我们发现了四种不同类型的FFLO相,即具有周期性空间调制的超流相。它们的区别在于库珀对质心动量的大小和方向。我们还看到了一个大的稳定Sarma相区域,在那里密度不平衡与零库珀对动量有关。在负责形成这些相的机制中,平带起着至关重要的作用,其中颗粒可以零能量成本重新调整其密度。的多轨道结构的单位细胞被发现稳定的Sarma相位允许调制的序参量内的单位细胞。我们还研究了有限的温度和交错跳跃参数的晶格上的行为,这些阶段的效果。
2018-10-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Quench dynamics of spin-imbalanced Fermi-Hubbard model in one dimension
我们研究了一维自旋不平衡费米-哈伯德模型的非平衡动力学,该模型在量子猝灭的情况下可以实现,例如,在Feshbach共振费米原子气体中。我们专注于淬火后的演变从初始BCS和FuldeFerrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)基态开始,并分析相应的自旋单重态,自旋三重态,密度-密度,磁化强度-磁化强度关联函数。我们发现,超出了光锥交叉时间,丰富的后淬火动力学导致热化和前热化的固定状态,显示出强烈的依赖于初始基态。对于初始带隙的BCS态,长时间定态类似于热化,有效温度由Hubbard相互作用的初始值设定。相比之下,虽然初始的无隙FFLO状态达到稳定的预热化形式,但它仍然远离平衡。我们建议,这样的淬火后动力学可以用作指纹识别和研究的FFLO阶段。
2017-01-25 cond-mat.quant-gas
Itinerant ferromagnetism in the repulsive Hubbard chain with anisotropic odd-wave attraction
利用密度矩阵重整化群方法研究了具有在位排斥和各向异性最近邻吸引的Hubbard链的基态性质.这种非定域吸引作用在只具有一个自旋分量的费米子之间,类似于冷原子系统中p波费什巴赫共振的效应。我们分析了巡回铁磁性的发病,精确定位的临界吸引力强度,部分和完全铁磁状态发生。在冷原子的设置,其中两个(伪)自旋人口分别保守,铁磁性发生与一个完全不平衡的带绝缘域托管的吸引力组件的成核。这个区域的大小随着吸引力的强度而增长,因此增加了另一个区域的(相反的)不平衡,直到两个自旋分量完全分离。在谐波陷阱的存在下,铁磁状态主机的部分不平衡域的中心与过量的吸引力组件和填充低于一个。这个中心区域被完全不平衡的区域包围,位于陷阱尾部,只容纳属于另一个组件的费米子。
2020-08-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Unit-density SU(3) Fermi-Hubbard Model with Spin Flavor Imbalance
本研究针对两组味道密度下的单位密度 SU(3) Fermi-Hubbard 模型给出了平均场相图,发现了中等相互作用强度下的新奇相,并揭示了味道不平衡、温度效应及嵌套与 Mottness 对相稳定性的影响,为未来冷原子实验探索新相提供了理论指导。
2025-03-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
Interaction quantum quenches in the one-dimensional Fermi-Hubbard model with spin imbalance
利用含时密度矩阵重整化群方法和精确对角化方法,研究了一维Fermi-哈伯德模型在量子猝灭或现场相互作用强度增加后的非平衡动力学.对于从非相互作用到吸引机制的猝灭,我们研究了在有限自旋极化下,基态中占主导地位的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)关联的动态出现,以及它们在对准动量分布函数中的特征.我们观察到,后淬火双占有率表现出最大的相互作用强度成为带宽的顺序。最后,我们研究了从吸引到排斥相互作用的猝灭和斜坡,这将FFLO相关性印记到排斥绑定对上。我们表明,一个相当短的斜坡时间是足够的消除特征FFLO功能后淬火对动量分布函数。
2015-04-28 cond-mat.quant-gas
From antiferromagnetic order to magnetic textures in the two dimensional Fermi Hubbard model with synthetic spin orbit interaction
本文研究了具有自旋轨道Rashba型合成规范耦合的二维相互作用Fermi-哈伯德模型。利用实空间平均场论,我们数值地确定了不同规范场参数值下相位随相互作用强度的变化。当规范场为固定值时,我们观察到当排斥相互作用的强度增加时,系统进入反铁磁相,然后经历一级相变到非共线磁相。随着规范场参数的变化,该相进一步演化到在大相互作用强度极限下由有效海森堡模型预测的相。我们解释的反铁磁相的存在下,在小的相互作用,从自旋-自旋磁化率的计算显示在低温下的反铁磁有序的发散。我们讨论,如何发散相关的基本费米表面的性质。最后,不同规范场参数的一级相变发生在不相关的临界相互作用强度的事实来自于Hofstadter的情况,即对于不同的磁相位,平均场哈密顿量具有不同的平移对称性。
2013-11-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Competition of fermion pairing, magnetism, and charge order in the spin-doped attractive Hubbard gas
本研究以自旋不平衡的⁴⁰K原子吸引型Hubbard气体为对象,通过单原子分辨率观测不同条件下费米子配对、电荷及自旋序的演化,揭示了自旋掺杂与相互作用强度对序竞争的影响,为磁化超流的存在提供了可能的前兆证据。
2025-11-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Multimer formation in 1D two-component gases and trimer phase in the asymmetric attractive Hubbard model
我们考虑了双组分一维量子气体在特殊的不平衡的可压缩性,导致形成多聚体(多粒子束缚态)作为主导的序参量。Luttinger液体理论支持锁模机制,其中质量(或速度)不对称性被确定为稳定这种状态的关键因素。虽然该方案是有效的,在连续和晶格上,umklapp项的影响相关的密度相称的晶格间距也提到。这些想法的说明和面临的物理不对称(质量不平衡)费米子哈伯德模型有吸引力的相互作用和密度,使三聚体相可以稳定。用密度矩阵重整化群方法计算了相图,显示了总密度在获得新相中的重要作用。三聚体气体的有效物理也得到了很好的研究。最后,一个抛物线约束的效果和三聚体的晶体相的出现进行了简要说明。这个模型与不平衡双组分费米子气体和玻色-费米混合物的物理学有联系,因为后者在强耦合区给出了很好的唯象描述。
2011-03-15 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Bose-Hubbard Model on a Honeycomb Superlattice: Quantum Phase Transitions and Lattice Effects
该研究通过分析蜂窝超晶格 Bose-Hubbard 模型中 $Δ/t$ 与 $U/t$ 的竞争,揭示零温三类量子相、连续 SF-MI 相变及有限温超流行为,为冷原子实验提供理论预测。
2025-06-08 cond-mat.quant-gas quant-ph
Superfluid gap formation in a fermionic optical lattice with spin imbalanced populations
研究了无限维空间中四分之一填充的吸引哈伯德模型.将动力学平均场理论与Nambu形式下的连续时间量子蒙特卡罗模拟相结合,我们直接研究了粒子数不平衡系统中的超流相。讨论了极化超流态的低能性质和临界温度附近的赝能隙行为。
2010-07-19 cond-mat.quant-gas
Collective excitations of an imbalanced fermion gas in a 1D optical lattice
得到了准一维光晶格中$^{6}$ Li气体的粒子数不平衡混合物的集体激发,使亥姆霍兹自由能最小。在基于单带哈伯德哈密顿量的广义无规相位近似下求解Bethe-Salpeter方程后,这些激发揭示了一个旋子分支。对描述Fulde-Farrell-Larkin-Ovchinnikov相和Sarma相稳定区域的相图进行了分析。
2013-07-10 cond-mat.quant-gas
Low temperature properties of the fermionic mixtures with mass imbalance in optical lattice
我们研究了具有质量不平衡的吸引力哈伯德模型,以阐明光晶格中费米混合物的低温性质。将动力学平均场论与连续时间量子蒙特卡罗模拟相结合,讨论了半充满时超流态与密度波态的竞争。通过计算各态的能量和序参量,阐明了系统中存在密度波和超流态简并共存的超固态。然后,我们确定在有限温度下的相图。
2012-04-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Stability of superfluid phases in the 2D Spin-Polarized Attractive Hubbard Model
我们研究了在自旋极化有吸引力的哈伯德模型中,在$d=2$的塞曼磁场($h$)存在的情况下,随着吸引力的增加,紧密束缚局域对(LP)从弱耦合(类似BCS的极限)到强耦合极限的演化。采用对称性破缺Hartree近似和强耦合展开。我们还应用Kosterlitz无(KT)的情况下,以确定相位相干温度。对于自旋无关的跳跃积分($t^{\uparrow}=t^{\downarrow}$),由于强吸引,在基态没有发现稳定的均匀极化超流(SC $_M$)态,并且得到对于具有布居不平衡的二维晶格上的两组分费米系统,在固定的粒子浓度下,相分离(PS)是有利的,甚至在LP(BEC)侧也是如此.我们还研究了自旋相关的跳跃积分(质量不平衡)的SC $_M$相的稳定性的影响。在($h-|U|$)和($t^{\uparrow} / t^{\downarrow} - |U|$)基态相图中发现了从非极化超流相(SC $_0$)到SC $_M$的拓扑量子相变(Lifshitz型)和三临界点.我们还构造了$t^{\uparrow} = t^{\downarrow}$和$t^{\uparrow}\neq t^{\downarrow}$的有限温度相图,并分析了自旋极化KT超流体出现的可能性。
2013-09-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Tunneling vortex dynamics in linearly coupled Bose-Hubbard rings
在玻色-哈伯德模型下,研究了由两个耦合的离散电路组成的有效两态玻色系统中粒子数平衡的分数涡和粒子数不平衡的分数涡的量子动力学. %我们发现,对于低的现场相互作用,环之间的量子化涡旋的隧穿执行一个连贯的,振荡的动力学连接电流状态与手征对称性。的涡旋通量转移双重遵循通常的正弦粒子电流的约瑟夫森效应,在良好的协议与平均场近似。在这种机制下,环中持续电流的开关类似于磁通量子比特的特征,并且在实验上是可行的。相反,强的原子间相互作用抑制了手性电流,导致体系发生碎裂凝聚。
2020-10-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
Characterizing the phase diagram of finite-size dipolar Bose-Hubbard systems
我们在正则系综中使用最先进的密度矩阵重整化群计算来确定有限圆柱上偶极玻色-哈伯德模型的相图。我们考虑了几个可观察到的是在典型的光晶格设置和评估如何以及这些数量执行序参量。我们发现,特别是对于小的系统,占领的不平衡是不太容易受到边界效应比结构因子在发现存在的周期性密度调制。通过对非定域关联的分析,我们发现超固体有序的出现对边界效应非常敏感,这可能使其在几十个粒子的量子气格实验中难以观察到。最后,我们展示了如何在量子气体显微镜上容易获得的密度测量允许使用无监督机器学习技术区分超流和固相。
2020-01-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Bose-Hubbard model with occupation-parity couplings
我们研究了一个玻色-哈伯德模型,该模型具有在位排斥、最近邻隧穿和最近邻位占据宇称之间的类铁磁耦合。对于任意维的均匀系统,在零隧穿下,我们得到了一个精确的相图,其特征在于莫特绝缘体(MI)和对液相和两个MI的相分离区域。对于一个一般的捕获系统在一维和二维有限的隧道,我们进行量子Monte Carlo和Gutzwiller平均场计算,这两个显示系统的演变,作为奇偶耦合的增加,从超流到婚礼蛋糕结构的MI与他们的职业跳跃2。我们还确定了一个异国情调的对超流体在相对较大的隧道强度。我们的模型应该有效地描述最近的发现在不平衡的费米气体在二维光晶格,也可能适用于各向异性版本的双线性双二次自旋系统。
2014-02-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pairing in population imbalanced Fermion systems
利用量子蒙特卡罗(QMC)模拟方法研究了具有吸引接触相互作用和自旋布居不平衡的哈伯德模型下的一维费米子系统中的配对机制.这是做了均匀系统,也为系统限制在一个谐波陷阱,以比较与实验上的限制超冷原子。在均匀的情况下,我们确定在偏振温度平面的相图,并发现“富尔德-费雷尔-拉金-奥夫钦尼科夫”(FFLO)相是强大的,并持续到更高的温度更高的偏振。在受限的情况下,我们还发现,FFLO相位是稳定的更高的偏振,它是在目前正在进行的实验的检测范围内。
2011-01-17 cond-mat.quant-gas
Oscillatory pairing amplitude and magnetic compressible-incompressible transitions in imbalanced fermionic superfluids in optical lattices of elongated tubes
我们研究了在二维光晶格中具有吸引相互作用的两种费米子气体产生的细长管约束阵列。专注于库珀配对,自旋不平衡(或磁化)和管间隧道的相互作用,我们发现配对间隙可以表现出振荡行为沿和跨管,让人想起富尔德-费雷尔-拉金-奥夫钦尼科夫(FFLO)阶段。我们得到了一个类似于玻色-哈伯德的相图,表明系统的磁化强度经历了一个不可压缩-可压缩的转变,作为磁场和管间隧道强度的函数。我们发现,在不可压缩状态下的管填充不平衡的宇称是由振荡配对间隙的保护。最后,我们讨论了这种转变的签名,从而(间接)的FFLO配对在冷原子实验。
2012-05-31 cond-mat.quant-gas
Correlated Topological Phases and Exotic Magnetism with Ultracold Fermions
受光晶格中超冷费米子人工非阿贝尔规范场工程研究进展的启发,我们研究了时间反演不变的Hofstadter-哈伯德模型。我们包括一个额外的交错晶格势和一个实验中可用的人工Rashba型自旋轨道耦合项。没有相互作用,系统可以是(半)金属,正常或拓扑绝缘体,我们提出了非阿贝尔推广的霍夫施塔特蝴蝶。利用实空间动力学平均场论(RDMFT),分析参数,和蒙特卡罗模拟的组合,我们研究了强现场相互作用的影响。我们确定了相互作用的相图,并讨论了一个相互作用诱导的过渡从正常的拓扑绝缘体的情况。在半填充和大的相互作用,该系统所描述的量子自旋哈密顿量,表现出奇异的磁秩序,由于Rashba型自旋轨道耦合和人工时间反演不变的磁场项的相互作用。我们确定的磁相图:无论是巡回模型使用RDMFT和相应的自旋模型在经典极限使用蒙特卡罗模拟。
2013-06-29 cond-mat.quant-gas
Quantum corrections to the Josephson dynamics: a population-imbalance approach
Dipartimento di Fisica e Astronomia “Galileo Galilei”, Università di Padova, Italy(帕多瓦大学伽利略·伽利莱物理与天文学系);Physikalisches Institut, Universität Bonn, Germany(波恩大学物理研究所);INFN Sezione di Padova, Padova, Italy(意大利国家核物理研究所帕多瓦分部);Padua QTech Center, Università di Padova, Italy(帕多瓦量子技术中心)
本文基于人口不平衡变量,研究了两个弱耦合玻色-爱因斯坦凝聚体约瑟夫森动力学的量子修正,通过一阶量子有效作用计算了有效势和有效质量,验证了人口不平衡方法在强相互作用下的优越性。
2026-05-06 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Phase-separated Ferromagnetism in Spin-imbalanced Fermi Atoms Loaded on an Optical Ladder: a DMRG study
本文研究了囚禁势作用下光梯晶格上排斥相互作用的冷费米子原子。本文用密度矩阵重整化群方法计算了阶梯上哈伯德模型中相互作用U和自旋不平衡p系统变化时的基态。该系统具有丰富的结构,其中完全自旋极化相,在空间上与捕获势中的其他域分离,出现足够大的U和p。相分离的铁磁性可以被捕获为一个真正的-从长冈铁磁性延伸到阶梯的综合效应和铁磁和其他状态之间的能量分离的密度依赖性产生的能隙的空间图像竞争国家。我们还预测了如何最大化铁磁区。
2011-04-22 cond-mat.quant-gas
Magnetic structure of an imbalanced Fermi gas in an optical lattice
我们分析了自旋不平衡的正方晶格和立方晶格上的排斥性费米子哈伯德模型。我们分析了磁结构作为排斥相互作用强度和极化的函数。在本文的第一部分中,我们进行了无限制的Hartree-Fock计算的二维情况下,发现以上的临界相互作用强度$U_c$的系统变成铁磁的陷阱的边缘,在协议的铁磁Stoner不稳定性的均匀系统远离半填充。对于$U<U_c$,我们发现一个倾斜的反铁磁结构在莫特区的中心和一个部分极化的可压缩边缘。Mott平台区的反铁磁序垂直于不平衡的方向。在这种情况下,预期2D和3D系统具有相同的定性行为。本文的第二部分对$U_c$上的磁结构作了一般性的讨论。我们认为,自旋守恒导致非平凡的纹理,无论是在铁磁极化的边缘和尼尔秩序的莫特高原。我们讨论了2D和3D情况下的磁结构的差异。
2010-01-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Slow semiclassical dynamics of a two-dimensional Hubbard model in disorder-free potentials
本文在半经典图象下讨论了倾斜势和谐振势中哈伯德模型的猝灭动力学。应用费米子截断Wigner近似(fTWA),分析了电荷和自旋自由度不平衡的动力学过程,并与一维晶格中的精确模拟结果进行了比较.考虑了电荷或自旋密度波的猝灭。我们表明,谐波和自旋相关的线性势的引入充分验证fTWA较长的时间。对于电荷和自旋通道的量子费舍尔信息的高阶关联,也获得了fTWA的这种改善。这使我们能够讨论更大系统尺寸的动力学,并将我们的讨论与最近引入的斯塔克多体局域化联系起来。特别是,我们专注于一个有限的二维系统,并表明,在中间的线性势强度,除了一个谐波势和自旋依赖的倾斜,结果在次扩散动力学,类似的无序系统。此外,对于特定值的谐波势,我们观察到的遍历和非遍历区域在实空间中的相位分离。后一个事实是特别重要的超冷原子实验中,谐波限制可以很容易地施加,导致不同的晶格位置的弛豫时间的显着变化。
2022-10-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Large Range of Stability of Larkin-Ovchinnikov States for Imbalanced Fermi Gases in Optical Lattices
我们发现,调制超流序参量的Larkin-Ovchinnikov(LO)态在晶格中比在连续介质中具有大得多的稳定范围。利用Bogoliubov-de Gennes完全自洽方法,得到了上下费米子布居不等的三维立方吸引哈伯德模型的相图.我们发现一个强调制的本地偏振,应该提供一个独特的签名检测的LO相位。壳结构中存在的陷阱产生的奇异密度在相边界,并提供额外的证据LO阶段。依赖于特定的参数,LO基态出现在一个大范围的布居不平衡,涉及80%的原子在陷阱中,并可以存在高达熵s ~ 0.5 kB每个费米子。
2009-07-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Ferromagnetic phase in the polarized two-species bosonic Hubbard Model
我们最近使用量子蒙特卡罗模拟研究了具有两个不同质量的硬核物质的掺杂二维玻色子哈伯德模型[Phys.Rev.B88,161101(R)(2013)]。在掺杂远离半填充,我们发现几个不同的阶段,包括一个相分离的铁磁体与莫特行为的重物种和莫特绝缘和超流行为的轻物种。引入极化,物种之间的人口不平衡,我们发现一个完全相分离的铁磁体。该阶段存在于广泛的温度和极化范围内。利用磁化率的有限尺寸标度,我们找到了一个与二维伊辛普适类一致的临界指数。值得注意的是,由于该相的整体熵高于单组分铁磁相的整体熵,因此在冷原子中对其进行实验观测是可行的。
2014-11-05 cond-mat.quant-gas
Superfluid weight and Berezinskii-Kosterlitz-Thouless temperature of spin-imbalanced and spin-orbit-coupled Fulde-Ferrell phases in lattice systems
研究了晶格系统中奇异Fulde-Ferrell(FF)超流态的超流权$D^s$和Berezinskiii-Kosterlitz-BKT(Berezinskii-Kosterlitz-Bertless)转变温度$T_{BKT}$.本文研究了自旋不平衡系统中自旋-轨道耦合(SOC)和面内塞曼场的情况。应用平均场论,我们导出了二维Fermi-Hubbard晶格模型中存在SOC和塞曼场时$D^s$和$T_{BKT}$的一般方程,并将我们的结果应用于二维正方晶格.我们发现,传统的自旋不平衡FF状态没有SOC可以观察到在有限的温度和FF阶段进一步稳定对热波动通过引入SOC。我们还提出了如何拓扑非平凡的SOC诱导FF阶段可以通过研究总密度分布实验确定。此外,横向和纵向超流重量分量的相对行为和超流的几何贡献的作用进行了讨论。
2018-08-20 cond-mat.quant-gas
Stability of $(N+1)$-body fermion clusters in multiband Hubbard model
本文从变分方法出发,导出了具有吸引力的多带Hubbard哈密顿量中$N$全同自旋- $\uparrow$费米子和单自旋- $\downarrow$费米子束缚态的耦合积分方程.作为说明,我们将我们的积分方程应用于一维晶格直到$N \le 3$,即,的$(3+1)$体问题,并揭示不仅存在的四聚体状态在这个两个带模型,但也准平坦色散时,形成在一个平带。此外,对于$N = \{4, 5, \cdots, 10 \}$,我们的DMRG模拟和精确对角化表明存在越来越大的多聚体,具有越来越低的结合能,可以想象$N$上没有上限。这些独特的$(N+1)$体簇与单带线性链模型的精确结果形成鲜明对比,在该模型中没有出现任何$N \ge 2$多聚体。因此,为了正确描述平带系统中的多体现象,必须考虑它们的存在,例如,它们可以抑制超导电性,特别是当存在大的自旋不平衡时。
2022-08-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
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
Superfluidity of a spin-imbalanced Fermi gas in a three-dimensional optical lattice
研究了低温下三维晶格中填充的$^{6}$ Li原子气体的粒子数不平衡混合物中的费米子配对。利用每个种群的数方程,间隙方程和亥姆霍兹自由能方程,我们确定了间隙,化学势和对动量作为极化的函数。这些参数定义的稳定区域:一个富尔德-费雷尔-拉金-奥夫钦尼科夫阶段;一个相分离区域,BCS和正常阶段共存;一个Sarma阶段时,对动量消失,过渡到正常阶段时,间隙消失。集体模式的能量,然后使用Bethe-Salpeter方法在广义随机相位近似假设系统是很好地描述了单带哈伯德模型计算。一个新的结果是,这种费米子气体具有超流相揭示的非对称集体模能谱中的rotonlike极小。
2013-06-19 cond-mat.quant-gas
Spin-imbalanced fermion on a dynamic lattice
Shanxi University(山西大学)
研究一维自旋1/2费米子动态晶格模型,通过密度矩阵重正化群模拟发现顺磁相和自旋密度波相,其中部分自旋极化相的自旋密度波波矢呈现两种不同现象,对应自旋分辨费米面的嵌套矢量。
2026-06-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
$\mathcal{PT}$-symmetry phase transition in a Bose-Hubbard model with localized gain and loss
本文研究了一个一维玻色系统的耗散动力学,该系统是用具有交替增益和损耗的二分玻色-哈伯德模型描述的。该模型在某些特定条件下表现出$\mathcal{PT}$对称性,并具有$\mathcal{PT}$对称性相变。它的特点是由一个序参量对应的人口不平衡的偶数和奇数网站,类似于连续的相变厄米领域。在非相互作用极限下,我们精确地求解了问题,并计算了序参量对参数的依赖性。在平均场水平上讨论了相互作用的极限,这使我们能够构建模型的相图。我们发现,相互作用和耗散率诱导$\mathcal{PT}$对称性破缺。另一方面,耗散耦合在时间上的周期性调制稳定了$\mathcal{PT}$对称状态。我们的研究结果证实了数字上的紧束缚链的增益和损失。
2023-03-06 cond-mat.quant-gas
Population imbalanced lattice fermions near the BCS-BEC crossover: I.The breached pair and metastable FFLO phases
我们研究了在外加磁场中二维吸引哈伯德模型中的s波超导性,假设了Pauli极限,并考察了空间涨落在对应于BCS-BEC交叉的耦合区中的作用.我们使用一个辅助配对字段的相互作用的分解,保留静态模式,并通过Monte Carlo对配对字段进行采样。该方法需要迭代求解的Bogoliubov-de-Gennes(BdG)方程的振幅和相位起伏配置的配对场。我们建立了这个强耦合问题的完整的热相图,揭示了$T_c$规模的一个数量级以下的平均场估计,突出的自发的不均匀性,在现场感生磁化,并发现一个强的非单调性的温度依赖性的低能量密度的状态。我们比较我们的结果与实验相图的不平衡费米气体在幺正性。本文主要研究磁化但均匀(断裂对)的超导态,另一篇论文研究了Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)机制。
2016-05-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin-Imbalanced Pairing and Fermi Surface Deformation in Flat Bands
我们研究了两个具有平带的晶格:Lieb晶格和Kagome晶格上自旋不平衡的吸引哈伯德模型。我们提出的平均场相图具有异国情调的超流相,类似的富尔德-费雷尔-拉金-奥夫钦尼科夫(FFLO)状态,其稳定性证实了动力学平均场论(DMFT)。配对的性质被发现是丰富的,而不仅仅是费米表面位移负责通常的FFLO状态。平带的存在允许在零能量成本的粒子动量分布的变化。这有利于通过多带库珀对形成非平凡的超流相:在平带中的自旋分量的动量分布变形,以模仿位于色散带中的其他自旋分量的费米表面。非成对粒子的费米面是典型的无带隙超流体,也会变形。研究结果揭示了平坦色散对费米表面不稳定性的深刻影响,为观察自旋不平衡超流性和超导性提供了一条可能的途径。
2018-06-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Direct observation of incommensurate magnetism in Hubbard chains
磁性和掺杂之间的相互作用是外来强关联电子相的起源,并可能导致新形式的磁有序。一个例子是出现了无公度的自旋密度波,其波矢与倒易晶格不匹配。在一维中,这种效应是Luttinger液体理论的标志,该理论也描述了哈伯德模型的低能物理。在这里,我们使用一个量子模拟器的基础上超冷费米子在光晶格直接观察这种不相称的自旋相关性掺杂和自旋不平衡的哈伯德链使用完全自旋和密度分辨量子气体显微镜。发现掺杂引起自旋密度波矢量的线性变化,与Luttinger理论预测非常吻合。对于非零极化,我们观察到的波矢量与磁化的减少,从海森堡模型在磁场中的预期。我们跟踪这些不相称的相关性的微观起源孔,doublons和多余的自旋作为离域域壁的反铁磁秩序。最后,当诱导链间耦合,我们观察到根本不同的自旋相关周围的双极化子表示形成的磁极化子。
2018-03-23 cond-mat.quant-gas