Nonrelativistic fermions with holographic interactions and the unitary Fermi gas
我们提出了另一种方法计算非相对论单粒子光谱全息。为此,我们在全息狄拉克半金属中引入了质量间隙,并随后研究了由此产生的光谱函数的非相对论极限。我们用这种方法计算了非相对论费米子的动量分布和状态方程,后者可以用来提取系统的所有热力学性质。我们发现,我们的结果是普遍的,并再现了许多实验和理论上已知的超冷费米气体在幺正性的特点。
2018-10-23 cond-mat.quant-gas hep-th
The odd fermion at the edge: odd-even staggering in the trapped, unitary Fermi gas
University of Washington(华盛顿大学);INFN sezione di Torino(都灵意大利国家核物理研究所);Albert Einstein Center for Fundamental Physics, Institute for Theoretical Physics, University of Bern(伯尔尼大学爱因斯坦基础物理中心理论物理研究所)
研究大粒子数下谐波囚禁幺正费米气体中的奇偶交错,发现奇数粒子时额外费米子形成边缘局域准粒子,并通过BdG和EFT方法给出奇偶分裂能的标度律。
2026-06-26 cond-mat.quant-gas hep-th nucl-th
Unitary fermions and Luscher's formula on a crystal
研究了周期性简立方晶体中低能粒子-粒子散射的性质。特别是,我们调查的两体散射长度和能量之间的关系所经历的最低的躺在未绑定状态时,这是放置在一个周期性的有限盒。我们介绍了一个连续介质模型的s波接触相互作用,尊重的布里渊区的对称性,在其正规化和重整化程序,并对应于天真的哈伯德模型的连续极限。的能量转移被发现是相同的,在通常的球对称重整化计划后,解决一个重要的微妙的截止程序。然后,我们特殊化的哈伯德模型,并发现,对于大的有限晶格的结果是相同的那些得到的连续极限。这里报道的结果是有效的弱,中间和单一的限制,并可用于散射信息的提取,通过精确对角化或蒙特卡罗方法,在现实的周期性晶格中的两体系统。
2016-05-24 cond-mat.quant-gas nucl-th quant-ph
Stability against three-body clustering in one-dimensional spinless p-wave fermions
本文从理论上研究了具有吸引两体p波相互作用的一维无自旋费米子中的介质内两体和三体关联。通过研究费米海上方二体和三体团簇态的变分问题,我们阐明了介质中二体和三体团簇态的命运。与强p波相互作用的一维系统被发现是稳定的,即使在费米海的存在下,对形成的三体团簇,相反,遭受强大的三体损失与三聚体形成的高维系统。
2022-10-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The virial equation of state for unitary fermion thermodynamics with non-Gaussian correlations
研究了在幺正极限下,动力学高阶微扰和统计非线性红外涨落/关联在费米气体维里状态方程中的作用.从平均场论出发,考虑了量子能级交叉重排效应,给出了自发产生的熵的简明数学表达式。首次计算了具有复杂非局部相关性的无量纲维里系数。通过一个通项公式,发现酉费米气体的维里系数与理想量子气体的维里系数成整数比例。与理想玻色子($a^{(0)}_2=-\frac{1}{4 \sqrt{2}}$)或费米子($a^{(0)}_2=\frac{1}{4 \sqrt{2}}$)相反,费米气体的第二维里系数$a_2$在么正性下等于零。在首阶量子修正消失的情况下,BCS-BEC交叉热力学在玻尔兹曼体系中体现了著名的纯经典玻意耳定律。非高斯关联现象可以通过研究焦耳-汤姆逊效应来验证。
2008-12-15 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech hep-ph
Heisenberg Symmetry and Collective Modes of One Dimensional Unitary Correlated Fermions
相关的费米子多粒子系统,接近无限的散射长度,揭示了一个潜在的海森堡对称性在一维,相比之下,$SO(2,1)$对称性在二维。这有助于从相互作用到非相互作用系统的精确映射,无论有没有谐波陷阱,并解释了波函数的短距离标度行为。利用密度泛函方法中的Calogero-Sutherland型相互作用,我们将基态能量移动与多体关联效应联系起来。对于激发态,模式的谐波频率$ω$的积分值,预测在一个维度上,与呼吸模式的频率$2ω$在两个维度。
2015-11-09 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Universal Entanglement Transitions of Free Fermions with Long-range Non-unitary Dynamics
非么正演化可以产生根据纠缠特性分类的新稳态。在这项工作中,我们的目标是了解它的相互作用与长程跳跃,衰减与$r^{-α}$在自由费米子系统。我们首先研究了两个具有长程非幺正动力学的可解布朗模型:一个大的- $N$ SYK $_2$链和一个单味费米子链,并证明了它们共享相同的相图。当$α>0.5$时,我们观察到两个具有子体积纠缠标度的临界相:(i)$α>1.5$,具有动力学指数$z=1$和对数子系统纠缠的对数相,以及(ii)$0.5<α<1.5$,具有$z=\frac{2α-1}{2}$和子系统纠缠$S_A\propto L_A^{1-z}$的分形相,其中$L_A$是子系统$A$的长度。这两个阶段不能区分的净化动力学,其中的熵总是衰减为$L/T$。然后,我们确认,结果也适用于静态SYK $_2$链,表明相图是一般的自由费米子系统的普遍性。我们还讨论了在更高的维度和测量引起的相变的含义相图。
2022-05-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Spin 1/2 Fermions in the Unitary Limit.III
在散射理论中,幺正极限由无限大的散射长度和零有效范围定义,对应于相移π/2,与能量无关。这个条件由秩为1的可分势V(k,k ')=-v(k)v(k')满足,其中v^{2}(k)=(4π)^{2}(Λ^{2}-k^{2})^{-1/2},Λ是动量空间中的截止值,以前用Pauli修正的阶梯求和计算零温自旋为1/2的费米子多体系统的能量,得到Λ =0.24(以动能为单位)与密度无关,且Λ->无穷大。这个数值明显小于实验值和从其他计算中得到的数值,特别是从蒙特卡罗计算中得到的数值,从原理上讲,蒙特卡罗计算是最可靠的。然而,我们以前的工作也表明了对有效范围r_0的强烈依赖性(在幺正性时r_0=0)。随着r_0=1.0的增加,能量从k_f=0.6 1/fm时的~0.38变化到k_f=1.8 1/fm时的~0.45,这与Monte-Carlo结果比较接近。这些以前的计算在这里扩展,包括以前忽略的平均场传播的影响,色散校正。这是排斥性的,并发现随着有效范围的减小而急剧增加。它足够大,可以建议独立于r_0的修正值ξ~0.4 <-->~0.5。通过引入秩2(相移等效)可分离势,也研究了离壳效应。当r_0>0时,可证明能量的影响为10%或更多。指出动量空间中的计算截断在原本无标度的幺正问题中引入了另一个标度。
2010-08-23 cond-mat.quant-gas nucl-th
Ab initio simulation of the universal properties of unitary Fermi gas in a harmonic trap
本研究采用虚拟全同粒子法克服费米子符号问题,对最多100个谐振阱幺正费米子开展从头算模拟,验证了Chang和Bertsch提出的基态能量公式的普适有效性,证明该方法可用于超冷费米气体研究。
2024-03-05 cond-mat.quant-gas
Remarks on the Hamiltonian for the Fermionic Unitary Gas model
考虑一组质量为1/2的$N$全同费米子与一组质量为$m/2$的不同类型的$N$全同费米子通过零程相互作用构成的三维量子系统.利用重整化过程,我们构造相应的二次(或能量)形式,并定义所谓的Ter-Martirosyan-Skornyakov扩展$H_α$,这是自然的候选人作为一个可能的哈密顿系统。在M=1的特殊情况下,在参数$m$,$N$的适当条件下,我们证明了二次型从下面是无界的。在相同的设置中,我们证明了$H_α$是不是一个自伴和有界的从下面的运营商,这特别表明,所谓的托马斯效应可能会发生。
2011-02-12 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Universality in fermionic dimer-dimer scattering
利用动量空间中跃迁算符的精确四粒子方程研究了两个费米子二聚体在幺正极限附近的碰撞。确定了二聚体-二聚体相移和有效射程扩展(ERE)参数的普适性质。四阶动量项在ERE中的列入显着扩展其有效性,以更高的碰撞能量。在么正极限下确定了二聚体-二聚体散射长度和有效射程,并给出了由于两费米子相互作用有限射程而引起的对散射长度和有效射程的修正。这些结果是相当高的精度相比,以前的作品,但确认大多数以前的结果,除了晶格有效场论计算。
2017-05-31 cond-mat.quant-gas nucl-th physics.atom-ph
Universal Spin Transport and Quantum Bounds for Unitary Fermions
本文综述了强相互作用费米气体中自旋输运的实验和理论研究进展。中心的新现象是观察到的(裸)自旋扩散率在强相互作用制度的下限。运输边界的凝聚态社区的广泛兴趣,与剪切粘度和电荷电导率观察到的边界的概念相似。我们讨论了自旋流体动力学的形式主义,如何动态参数化的传输系数,禁闭的影响,尺度不变性的作用,准粒子图片,和量子临界运输。最后,我们强调开放的问题,如精确的理论界限,相关的其他阶段的问题,并扩展到晶格系统。
2018-05-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Numerical study of unitary fermions in one spatial dimension
我在一维空间中对普遍的四分量费米子系统进行晶格蒙特卡罗研究。连续体少体观测量(即,基态能量和积分接触密度)被确定为非极化和极化系统的多达八个费米子限制到谐波陷阱。对四个和五个被困费米子的连续能量的估计与精确的分析计算在大约1%的统计不确定性内一致。连续多体观测值的非极化系统的最多88个费米子局限于一个有限的盒子,和56个费米子局限于一个谐波陷阱。结果报告的通用量,如Bertsch参数,定义为单位的相应的自由气体能量的未捕获的多体系统的能量,其subleading校正在大,但有限的散射长度。这些量的两个独立的估计,从热力学极限外推的连续外推观测。通过将未捕获和捕获的积分接触密度的估计值与来自基于量子-费米理论的计算的附加理论输入相结合来获得伯奇参数的第三估计值。所有估计的伯奇参数和其subleading校正被发现是一致的,约百分之一的统计不确定性。最后,维里定理的连续恢复被验证的几体和多体系统局限于一个陷阱。
2013-06-24 cond-mat.quant-gas hep-lat
Tunneling transport of unitary fermions across the superfluid transition
我们研究了费米气体在超流相变中的输运,探讨了它对直流电驱动隧道结的响应。随着超流临界温度从下面越过,我们观察到从高度非线性到欧姆导电特性的演变,与对冷凝耗尽引起的约瑟夫森直流电流的临界击穿有关。此外,我们揭示了一个大的和占主导地位的异常贡献的电阻电流,达到最大值在最低达到的温度,促进凝聚体和声子Bogoliubov-安德森激发之间的隧道耦合。当温度升高时,超电流的归零标志着向正常相的转变,电导显著下降,但仍然比正常的、不相关的费米气体隧穿通过同一结的电导大得多。我们将这种增强的传输归因于声模的非相干隧穿,这种隧穿在不成对费米子的幺正碰撞流体动力学流体中保持弱阻尼。
2020-10-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.atom-ph
Resonantly Interacting Fermions In a Box
我们使用两个基本的理论框架来研究周期性盒子中酉气体的有限尺寸(壳)性质:1)包含4到130个粒子的盒子的从头计算量子蒙特卡罗(QMC)计算提供了有限尺寸行为的精确和完整的表征,以及2)新的密度泛函理论(DFT)完全封装了这些效应。密度泛函理论预测了包含超过50个粒子的系统的消失壳层结构,并允许我们将QMC的结果外推到热力学极限,提供了迄今为止关于幺正气体基态能量的最紧密的边界:S <= 0.383(1)。我们还将新的泛函应用于少粒子谐振子囚禁系统,与以前的计算结果进行了比较。
2011-06-16 cond-mat.quant-gas nucl-th
Observation of unitary p-wave interactions between fermions in an optical lattice
费米子系统中的交换反对称对波函数可以产生具有非平凡输运性质的非常规超导体和超流体。在可控量子系统中实现这些状态,如超冷气体,可以实现新型的量子模拟、拓扑量子门和奇异的少体状态。然而,p波和其他反对称相互作用在自然发生的系统中很弱,并且它们在超冷系统中通过费什巴赫共振的增强受到三体损耗的限制。在这项工作中,我们创建了一个多轨道三维光晶格中的自旋极化费米原子对的孤立。我们用光谱法测量了磁费什巴赫共振附近强相互作用原子对的弹性p波相互作用能,发现对寿命比自由空间大50倍。我们表明,现场相互作用强度可以广泛调谐的磁场和约束强度,但崩溃到一个通用的单参数曲线时,重新调整的谐波能量和长度尺度的一个单一的晶格网站。由于在我们的方法中没有三体过程,我们能够第一次观察到弹性酉p波相互作用。我们通过自由原子和相互作用对态之间的拉比振荡迈出了相干时间控制的第一步。所有的实验观测进行比较,两个谐波约束原子通过p波赝势相互作用的精确解,并使用从头算相互作用势的数值解。现场p波相互作用的理解和控制提供了一个必要的组件的组装多轨道晶格模型,以及如何保护这样的系统,即使在隧道的存在下,从三体复合调查的起点。
2022-05-26 cond-mat.quant-gas
Unitary boson-boson and boson-fermion mixtures: third virial coefficient and three-body parameter on a narrow Feshbach resonance
本文推导零力程、幺正种间相互作用下玻色–玻色和玻色–费米混合物的第三维里系数,并给出窄 Feshbach 共振模型中三体参数 Rt 的精确积分式,预测其在 s=1/2 处发散。
2024-01-23 cond-mat.quant-gas
Short-distance and short-time structure of a unitary Fermi gas
我们考虑了么正费米子的算子乘积展开。我们计算了远离单粒子峰的大频率和波数下的动态结构因子S(q,w)。由Tan接触参数确定了S(q,w)的整体正规化,得到了S(q,w)对q和w的依赖关系的封闭解析形式.我们还发现能量沉积到系统中的小,快速变化的逆散射长度。
2010-03-28 cond-mat.quant-gas hep-th nucl-th
Mixed state topological order parameters for symmetry protected fermion matter
本文构造了一种适用于纯态及平衡或非平衡混合态的可观测量拓扑序参数,利用幺正探测算符的相位与谱非对称性识别自由费米子拓扑相,并通过连续模型解析和晶格数值验证。
2024-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Smearing of dynamical quantum phase transitions in dissipative free-fermion systems
Laboratoire d’Annecy de Physique Théorique (LAPTh), CNRS, Université Savoie Mont Blanc(阿讷西理论物理实验室(LAPTh),法国国家科学研究中心,萨瓦-蒙布朗大学);Dipartimento di Fisica, Università di Pisa, and INFN Sezione di Pisa(比萨大学物理系,意大利国家核物理研究所比萨分部)
研究耗散二次费米子系统中约化洛施密特回声的李布兰德动力学,探讨非解析性在RLE时间演化中的持续性,揭示在纯增益或纯损耗过程下非解析性可存活,但两者同时存在时会被弥散。
2026-04-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Spectroscopic Bogoliubov features near the unitary limit
我们分析了单粒子激发光谱的超冷费米子原子系统接近酉极限,已经发现的实验证据Bogoliubov准粒子低于以及高于转变温度Tc。我们认为,从预制对的短程相关性,并试图重现实验数据适应现象学的自能先前用于描述的负掺杂铜酸盐超导体的反节谱。结果表明,它与由动量分辨RF谱得到的{40}^K原子的线形相当吻合。
2011-02-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Ab-initio study of interacting fermions at finite temperature with neural canonical transformation
Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);AI for Science Institute(北京科学智能研究院);DP Technology(深势科技);Songshan Lake Materials Laboratory(松山湖材料实验室)
本文提出了一种研究连续介质中相互作用费米子热性质的变分密度矩阵方法。变分密度矩阵的参数化置换等变多体酉变换连同离散概率模型。幺正变换被实现为神经正则变换的量子对应物,其通过费米子坐标流结合了相关效应。作为第一个应用,我们研究了二维量子点中电子从费米液体到维格纳分子的相互作用引起的跃迁。本方法提供了准确的结果,在低温制度,传统的量子蒙特卡罗方法面临着严重的困难,由于费米子符号的问题。该方法是通用的和灵活的进一步扩展,从而持有的承诺,提供新的物理结果的强关联费米子在超冷量子气体,凝聚态物质,和温暖的致密物质物理的背景下。
2022-03-31 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el