Imbalanced ultracold Fermi gas in the weakly repulsive regime: Renormalization group approach for p-wave superfluidity
从理论上研究了具有短程排斥作用的二维布居不平衡费米气体的一种可能的新配对机制，这种配对机制可以在费什巴赫共振的上支上实现.我们使用一个控制良好的重整化群方法，它允许一个不带假设的对称性破缺的非平衡费米液体的不稳定性的无偏研究，并给出了从微观参数的转变温度的数值计算。我们的研究结果表明，领先的超流不稳定性的p波通道的大多数物种。相应的机制是少数物种的粒子-空穴磁化率引起的多数物种之间存在有效的吸引相互作用，其中两种物种费米面的失配起着重要的作用。我们还提出了一个实验方案，用于检测p波超流性，并讨论了相应的实验签名。
2011-11-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Absorbed power in ultracold polarized Fermi mixtures at normal-superfluid separation phase: Mass-imbalanced effect
本文研究质量不平衡的超冷自旋极化费米混合物在正常-超流相分离区的低频吸收功率，结合 Hartree-Fock 耦合方程、DOS 与 Fermi 黄金法则分析其随温度、相互作用、质量比和频率的变化。
2025-10-17 cond-mat.quant-gas
Asymmetric lineshapes of Efimov resonances in mass-imbalanced ultracold gases
研究不均衡超冷气体中Efimov共振的非对称线形，结合绝热超球面表示法和半经典方法，推导出描述共振宽度和Fano参数的闭合表达式，并揭示q-反转效应。
2021-12-14 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Confinement and lattice QED electric flux-tubes simulated with ultracold atoms
提出了一种利用光晶格中的超冷原子模拟2+1-d紧致晶格量子电动力学（QED）的方法。在我们的模型中，局域玻色-爱因斯坦凝聚体的位相对应于电磁矢势，局域数算符的涨落代表共轭电场。作为一个有效的低能理论，得到规范不变的Kogut-Susskind哈密顿量。然后，场耦合到外部静电荷。我们表明，在强耦合的限制，这引起了“电通量管”和禁闭。这种效应可以通过测量BEC的局部密度涨落来观察。
2011-12-28 cond-mat.quant-gas hep-th quant-ph
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
Unconventional pairing in one-dimensional systems of a few mass-imbalanced ultracold fermions
本文研究了一维简谐势阱中两组分费米子混合物的基态性质。我们考虑的情况下，在组件中的粒子的数量是相同的，但粒子有不同的质量。我们研究是否有可能检测到一个非常规的配对之间的反自旋费米子的吸引力的相互作用的存在下的签名。为此，我们对多体哈密顿量进行了精确对角化，并研究了两粒子约化密度矩阵。与预期一致，我们确认，多体基态占主导地位的常规对一个小的质量不平衡的总动量可以忽略不计。此外，我们表明，对于足够大的质量比的统治，从根本上不同的对建立和富尔德-费雷尔-拉金-奥夫钦尼科夫阶段的支持。最后，我们认为，这两种机制可以共存的制度，适度的质量比。由于目前在获得超冷费米子系统在少体制度的实验进展，我们的预测可能有一些重要性，为即将到来的实验。
2020-03-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con quant-ph
Mass-imbalanced Fermi mixtures with resonant interactions
本文综述质量不平衡的双组分超冷费米原子混合物，介绍理解少体与多体现象的框架，并重点总结 $^6$Li-$^{53}$Cr 共振体系的独特性质、实验进展与未来方向。
2023-06-05 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Trapped Imbalanced Quantum Droplets
本文研究了谐振阱势对不平衡双组分量子液滴的影响，分析了基态和呼吸模式随失衡与阱强度的变化，并证明释放液滴可生成自由空间不平衡液滴。
2023-09-08 cond-mat.quant-gas
Physics of ultracold Fermi gases revealed by spectroscopies
本文简要回顾了各种光谱学在研究超冷费米气体中的多体量子现象中的应用。特别是，工作与RF光谱，布拉格光谱和晶格调制光谱被认为是。这些光谱学的理论基础，即线性响应理论在多体量子物理的背景下，简要介绍。与BCS BEC交叉，不平衡费米气体，极化子，可能的赝隙和费米液体的行为和测量的接触有关的实验进行了讨论。剩余的开放的问题和目标，在该领域的概述的角度如何光谱可以作出贡献。
2015-11-10 cond-mat.quant-gas
Scattering and absorption of ultracold atoms by nanotubes
我们从理论上研究了冷原子，包括玻色-爱因斯坦凝聚体，如何从纳米管散射或被纳米管吸收，以期分析最近的实验。特别是，我们认为潜在的强度，量子反射，原子相互作用和管振动原子损失率的作用。Lifshitz理论计算提供了一个显着更强的散射势比实验中发现的，我们讨论了可能的原因。我们发现，介质管的散射势可以计算到一个很好的近似使用修改的成对求和的方法，这是有效的，易于扩展到任意的几何形状。原子从纳米管的量子反射可能在低温下成为一个重要因素，特别是对于非金属管。原子间的相互作用被证明是增加原子丢失到纳米管的速率，并导致非平凡的动力学。热纳米管振动不会显著增加损失率或减少冷凝分数，但较低频率的振荡可以显着加热云。
2013-07-23 cond-mat.quant-gas quant-ph
Half-integer Mott-insulator phases in the imbalanced honeycomb lattice
利用平均场论，研究了蜂窝晶格中超冷玻色子的基态性质。通过改进的Gutzwiller模型，考虑到强耦合的相邻位置之间的相关性，我们预测了半整数莫特绝缘体相的存在，即半整数填充和压缩性消失的状态.这些绝缘相是由量子关联和蜂窝晶格拓扑结构之间的相互作用引起的，并且可以很容易地通过实验解决，因为它们在动量空间中具有清晰的特征。
2014-06-23 cond-mat.quant-gas quant-ph
Signature of the FFLO phase in the collective modes of a trapped ultracold Fermi gas
从理论上研究了准一维谐振子陷阱中具有吸引相互作用的两组分费米气体的集体模。我们专注于在富尔德-费雷尔-拉金-奥夫钦尼科夫（FFLO）阶段的不平衡气体。利用平均场论，我们研究了基态对含时势的响应。对于具有短波长的电位，我们发现戏剧性的签名在大规模的响应的气体的特征的FFLO阶段。该响应提供了在实验中检测FFLO状态的有效方法。
2009-08-07 cond-mat.quant-gas
Quantum criticality and universal scaling of strongly attractive spin-imbalanced Fermi gases in a 1D harmonic trap
研究了一维谐振子势阱中强吸引费米气体的热力学和量子临界性。有限的温度密度分布，熵，压缩性和磁化率的被困气体的局部密度近似的热力学分析结果进行了研究。我们表明，目前的实验能够测量普适Tomonaga-Luttinger液体物理和量子临界的一维强相互作用费米气体。结果提供了对自旋不平衡原子费米气体的相图的关键特征的最近测量的见解[Liao等人，Nature 467，567（2010）]，并指出进一步研究超冷原子费米气体中的量子临界现象。
2011-05-13 cond-mat.quant-gas
Quantum correlations and spatial localization in one-dimensional ultracold bosonic mixtures
本文给出了一维玻色超冷原子气体混合物在谐波势阱中的完整相图。对于少量的原子，我们直接数值对角化得到了精确的结果，这使我们能够量化量子多体关联。量子蒙特卡罗方法被用来计算较大系统尺寸的能量和密度分布。我们研究了广泛的相互作用参数的系统特性。对于这些参数的极值，可以确定不同的相关性限制，其中相关性或弱或强。我们详细研究了极限之间的相关性是如何演变的。对于每个物种中原子数的平衡混合物，不同极限之间的过渡涉及单体和两体相关性的复杂变化。特别地，我们用冯诺伊曼熵来量化两个分量之间的纠缠。我们表明，限制同样存在时，原子的数量增加，平衡的混合物。此外，在这些限制之间的过渡沿相关性的变化是定性相似的。我们还表明，不平衡的混合物，具有类似的过渡存在相同的限制。最后，对于强不平衡系统，只有两个极限存在，即，一个可混溶的限制和相分离的一个，类似于那些预期的平均场的方法。
2014-05-29 cond-mat.quant-gas
Polarons, Dressed Molecules, and Itinerant Ferromagnetism in ultracold Fermi gases
本文讨论了几个杂质原子在超冷费米子气体中的性质，即所谓的费米极化子问题。一方面，这个多体系统是有吸引力的，因为它可以用简单的图解和/或变分理论方法几乎精确地描述。另一方面，它提供了定量可靠的洞察强相互作用的人口不平衡量子混合物的相图。特别地，我们证明了极化子问题可以应用于研究巡游铁磁性，一个长期存在的问题，在量子力学。
2014-02-25 cond-mat.quant-gas quant-ph
Kovtun-Son-Starinets Conjecture and Effects of Mass Imbalance in the Normal State of an Ultracold Fermi Gas in the BCS-BEC Crossover Region
我们从理论上评估了Kovtun，Son和Starleman提出的猜想，指出剪切粘度$η$与熵密度$s$的比值$η/s$的下限为$η/s\ge\hbar/(4πk_{\mathrm{B}})$。在正常状态下的质量不平衡的超冷费米气体，一贯包括强耦合修正$η$和$s$内的自洽$T$矩阵近似，我们评估$η/s$在整个BCS（Bardeen-Cooper-Schrieffer）-BEC（玻色-爱因斯坦凝聚）交叉区域，在存在质量不平衡。我们发现$η/s$在BEC区域（$(k_{\mathrm{F}}a_s)^{-1}\simeq 0.4>0$，其中$a_s$是$s$ -波散射长度，$k_{\mathrm{F}}$是费米动量）中达到最小值$4.5\times \hbar/(4πk_{\mathrm{B}})$，而不是在么正度.与之前的预期相反，我们发现这个下限几乎与质量不平衡无关：我们的结果预测，所有质量平衡的$^6$ Li-$^6$ Li和$^{40}$ K- $^{40}$ K混合物以及质量不平衡的$^{40}$ K- $^{161}$ Dy混合物给出几乎相同的$η/s$下限。我们还指出，泡利阻塞和束缚态的形成这两个量子现象是$η/s$下界的关键。
2020-02-22 cond-mat.quant-gas
Hetero pairing and component-dependent pseudogap phenomena in an ultracold Fermi gas with mass imbalance
研究了质量不平衡的超冷费米气体在BCS（Bareen-Cooper-Schrieffer）-BEC（玻色-爱因斯坦凝聚）过渡区的超流相变和单粒子激发.在我们最近的论文[R。Hanai，et.例如，Phys.Rev.A88，053621（2013）]，我们表明扩展的$T$ -矩阵近似（ETMA）可以克服普通（非自洽）$T$ -矩阵近似中已知的严重问题，即在质量不平衡的存在下，它非物理地给出双值超流相变温度$T_{\rm c}$。然而，同时，ETMA也被发现在弱耦合和高度质量不平衡的情况下给出消失的$T_{\rm c}$。本文利用自洽的$T$ -矩阵近似（SCTMA）检验了ETMA结果的正确性。我们表明，消失的$T_{\rm c}$是一个人工制品的ETMA，来自这个理论的内部不一致。超流相变实际上总是发生的，与质量不平衡的比率无关。我们也将SCTMA应用于质量不平衡的费米气体中的赝能隙问题。我们发现，对涨落诱导不同的赝能隙现象之间的轻组分和重组分。我们还指出，$^6$ Li- $^{40}$ K混合物是一个有用的系统，为实现一个异质配对状态，以及为研究组分依赖的赝能隙现象。
2014-07-27 cond-mat.quant-gas
Observation of a Strong Atom-Dimer Attraction in a Mass-Imbalanced Fermi-Fermi Mixture
我们研究了超冷费米$^{40}$ K原子和弱结合的$^{6}$ Li $^{40}$ K二聚体在异质原子费什巴赫共振排斥侧的混合物。通过射频光谱，我们表明，通常排斥原子二聚体的相互作用变成了一个强大的吸引力。该现象可以理解为三体效应，其中两个重的$^{40}$ K费米子交换轻的$^{6}$ Li原子，导致奇分波通道（主要是p波）中的吸引。我们的观察表明，在费米子系统中的质量不平衡可以深刻地改变相互作用的性质相比，公认的质量平衡的情况下。
2014-03-04 cond-mat.quant-gas
Strong-Coupling Effects and Single-Particle Properties in an Ultracold Fermi Gas with Mass Imbalance
研究了具有质量不平衡的强相互作用超冷费米气体的单粒子性质。利用扩展的$T$矩阵理论，我们计算了超流相变温度$T_{\rm c}$以上么正性极限下的态密度和单粒子谱权。我们发现，对涨落强烈影响单粒子激发的动量区域是不同的轻费米子和重费米子之间，反映了它们之间的泡利阻塞效应的差异。此外，我们得到了不同的赝能隙现象与配对波动之间的两个组件。由于实现质量不平衡的超流费米气体是该领域的一个重要挑战，我们的研究结果将有助于理解异质配对态的物理性质。
2013-07-10 cond-mat.quant-gas
Revealing the Spin Hydrodynamics of a Spin-Imbalanced Unitary Fermi Gas
North Carolina State University（北卡罗来纳州立大学）；Universität zu Köln（科隆大学）
本研究探究自旋不平衡幺正费米气体流体动力学区域的自旋输运，通过淬灭周期光势观测多体系统弛豫，确定自旋相关系数，为微观理论提供基准并建立超冷原子研究平台。
2026-08-12 cond-mat.quant-gas
Diagrammatic Monte Carlo study of mass-imbalanced Fermi-polaron system
我们应用图解蒙特卡罗方法的三维费米极化子系统的质量不平衡，杂质相互作用共振与非相互作用的费米海的原子具有不同的质量。这种方法允许超越经常使用的变分技术随机总结所有相关的杂质费曼图的最大扩展顺序的限制的符号问题。极化子能量和准粒子残留可以在很宽的杂质质量范围内准确地确定。此外，不平衡极化子的光谱函数证明了准粒子的稳定性，并允许定位另外也排斥极化子作为激发态。研究了双粒子-空穴波函数的定量精确性，从而使质量不平衡相图中的极化子能量相对降低。质量平衡的极化子系统的谭的接触系数被发现与变分法符合得很好。质量不平衡系统可以通过超冷原子混合物如$^6$ Li- $^{40}$ K进行实验研究。
2015-04-22 cond-mat.quant-gas
Band Gap Closing in a Synthetic Hall Tube of Neutral Fermions
我们报道了在一维光晶格中用超冷费米子原子合成三腿霍尔管的实验实现。合成管的腿是由三个超精细自旋态的原子，和循环腿间的链接产生的自旋状态之间的双光子拉曼跃迁，导致在一个均匀的规范通量$ϕ$穿透每个侧元格的管。利用猝灭动力学，我们研究了公度磁通$ϕ=2π/3$的霍尔管系统的能带结构。的淬火动力学的动量分辨分析表明，带隙关闭作为腿间耦合强度之一的临界点是不同的，这是一致的拓扑相变预测的霍尔管系统。
2018-09-03 cond-mat.quant-gas
Quantum Monte Carlo study of mass-imbalanced Hubbard models
最近的解决方案的费米子符号问题的特定模型的基础上，我们提出了两个连续时间量子Monte Carlo方法的质量不平衡的哈伯德模型在二分格在半填充的有效模拟。对于这两种方法，我们提出的解决方案的费米子符号问题和算法，以实现有效的模拟。作为应用，我们计算了一维晶格中自旋关联对质量不平衡的依赖关系，并研究了二维晶格中反铁磁Ising长程有序态的热相变和量子相变.这些结果为超冷原子的实验提供了无偏的预言，并将Falicov-Kimball模型的已知精确解与SU（2）对称哈伯德模型的先前研究联系起来.
2015-10-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Multiple phase separation in one-dimensional mixtures of mass- and population-imbalanced attractive Fermi gases
利用连续矩阵乘积态变分方法研究了一维${}^{6}\mathrm{Li}$ - ${}^{40}\mathrm{K}$吸引费米混合气体，得到了$T=0$相图.我们预测了一个轴向密度分布，其中包含沿着一维（1D）管道诱导的四个不同的捕获相，这比在1D质量平衡系统或更高维度气体云中观察到的更加复杂。探索的参数制度是现实的，鉴于未来可能的实验。这是连续矩阵乘积态在不可积费米子系统中的应用.
2017-08-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Suppressing the loss of ultracold molecules via the continuous quantum Zeno effect
我们从理论上研究了当晶格中的在位损失率大于其他能量尺度时两体损失的抑制。这项工作定量地解释了最近观察到的限制在一维管中的费米KRb分子的两个旋转状态之间的化学反应的抑制，沿着管具有弱晶格[Yan等人，Nature 501，521-525（2013）]。新的损失率测量不同的晶格参数，但在受控的初始条件下进行，使我们能够表明，损失抑制是晶格限制和连续的量子芝诺效应的综合效应的结果。一个关键的发现，相关的通用强反应系统，是一个单波段的理论可以定性地描述的数据，定量分析必须包括多波段的影响。考虑到这些影响，推断的分子填充分数减少了五分之一。一个速率方程可以描述大部分的数据，但要正确地再现与固定的填充分数的所有晶格参数的损失动力学，我们开发了一个平均场模型和基准与数值精确的时间相关的密度矩阵重整化群计算。
2013-12-17 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Spin Susceptibility Above the Superfluid Onset in Ultracold Fermi Gases
超冷原子费米气体可以被调整为强烈的相互作用，它们在超流跃迁之上显示出光谱特征，让人想起铜酸盐中的赝能隙。然而，这种类比的程度可能会受到质疑，因为低温自旋不平衡正常态的热力学量可以用费米液体理论成功地描述。在这里，我们提出了自旋磁化率测量的相互作用强度-温度相图使用一种新的射频技术与超冷$^6\textrm{Li}$气体。对于所有显着的相互作用强度和在所有温度下，我们发现的自旋磁化率是减少与非相互作用的费米气体的等效值相比，与低温的结果与以前的研究一致。然而，我们的测量延伸到更高的温度，在那里我们发现，减少持续一致的平均场的情况。在幺正性下，我们可以使用局域密度近似来提取均匀气体的自旋磁化率，这在从超流转变到费米温度的温度下可以用平均场模型很好地描述。
2020-11-10 cond-mat.quant-gas
Fluctuations of imbalanced fermionic superfluids in two dimensions induce continuous quantum phase transitions and non-Fermi liquid behavior
本文研究了二维非平衡费米混合物中超流配对的性质。我们提出的证据表明，费米表面失配和序参量波动的超流凝聚体的综合效应，可以导致连续的量子相变从正常的费米混合物的中间Sarma刘Wilczek超流体与两个无隙费米表面-即使平均场论（不正确地）预测一阶过渡到相位分离的“巴丁库珀施里弗加多余的费米子”基态。我们提出了一个机制，从两个费米面和波动的库珀对之间的重复散射过程的非费米液体的行为。讨论了用超冷原子进行实验观测的前景。
2014-03-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Correlated Tunneling Dynamics of an Ultracold Fermi-Fermi Mixture Confined in a Double-Well
我们揭示了质量不平衡的少体费米-费米混合体在淬灭双势阱倾斜时的相关隧穿动力学。这两个物种的非平衡动力学的变化从拉比振荡接近非相互作用的限制，延迟隧道动力学的温和种间排斥。考虑到强的物种间相互作用，较轻的物种由于较重的物种作为有效的物质屏障而经历量子自陷，同时执行几乎完美的拉比振荡。纠缠的程度，固有的系统中，进行了分析，发现是显着的，在中等和强排斥。为了将我们的发现与可能的实验实现联系起来，我们模拟了原位单次测量，并讨论了这种图像的采样如何决定所观察到的动态。最后，给出了隧穿行为与双阱的质量比、粒子数和势垒高度的关系。
2018-09-04 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
A complex Langevin approach to ultracold fermions
由质量不等的粒子组成的费米系统的理论处理具有挑战性。即使在一个空间维度的解析解是有限的，以特殊的配置和蒙特卡罗模拟的数值进展是由符号问题的阻碍。为了解决这个问题，我们利用复杂的朗之万方法和研究一维质量不平衡的两个组件的费米气体的吸引力和排斥力的相互作用。我们发现完美的协议与其他方法得到的结果在参数空间的范围内。有希望的是，我们的方法不限于这里提出的特定模型，可以很容易地扩展到有限的自旋极化，最值得注意的是，也可以应用于更高的维度。
2017-10-31 cond-mat.quant-gas hep-lat
Exactly solvable models and ultracold Fermi gases
本文从热力学Bethe Anglesia解出发，评述了超冷费米气体的精确可解模型。本文给出了具有布居不平衡的二维和三维吸引费米子的热力学和基态性质的解析和数值计算结果。给出了两组分模型的通用有限温度修正的新结果。对于三组分模型，数值解的打扮能量方程证实，在强耦合制度的临界场和由此产生的相图在零温度下的解析表达式是高度准确的。结果提供了一个精确的量子相描述和普遍的热力学，适用于实验与冷费米子原子限制在一维管道。
2010-11-14 cond-mat.quant-gas
Fast closed-loop optimal control of ultracold atoms in an optical lattice
我们提出的实验证据，成功的闭环优化的冷原子在光晶格的动力学。我们优化加载的超冷原子气体最大限度地减少激发在一维管（3D-1D交叉）的阵列，我们执行的量子相变的最佳交叉从超流体的莫特绝缘体在三维晶格。在这两种情况下，我们提高了实验性能相对于那些通过绝热动力学，有效地加快了超过三个因素的过程，同时提高所需的转换的质量。
2013-03-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
Probing transport and slow relaxation in the mass-imbalanced Fermi-Hubbard model
量子多体系统动力学中的约束即使在没有静态无序的情况下也可以显著地改变输运性质和弛豫时间尺度。在这里，我们报告观察到的约束动力学所产生的两个物种的不同的流动性在一维质量不平衡的费米-哈伯德模型，实现了与超冷镱原子在一个依赖于状态的光晶格。通过取代陷阱的潜力和监测系统的后续动力学响应，我们确定了抑制运输和缓慢的松弛与强烈的依赖于质量不平衡和物种间的相互作用强度，最终热化长时间一致。我们的观察表明，量子模拟器的潜力，提供洞察非常规的松弛动力学所产生的约束。
2022-08-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Imbalanced Fermi Gases at Unitarity
我们考虑具有强吸引相互作用的不平衡费米气体，其中库珀对的形成起着重要的作用。双组分混合物要么由处于两种不同超精细态的相同费米子原子组成，要么由两种不同的原子物种组成，它们都只占据一个超精细态。在这两种情况下，允许每个组分的原子数不同，这导致自旋不平衡或自旋极化。两种不同的原子种类也会导致质量不平衡。非平衡费米气体与凝聚态物理、核物理和天体粒子物理有关。近年来，随着超冷原子费米气体中的实验实现，人们对它们进行了深入的研究。在这样的系统中的实验控制允许作为温度，自旋极化和相互作用强度的函数的状态方程和相图的系统研究。本文综述了强相互作用非平衡费米气体的研究进展，主要目的是描述高度受控实验的结果。我们首先讨论费什巴赫共振，然后用平均场论处理非平衡费米气体，介绍相关的物理。我们遇到了几个不寻常的超流相，包括相分离，无间隙的Sarma超流性和超固体。为了获得一个更定量的描述的实验，我们还审查更复杂的技术，如图解方法和重整化群理论。最后，我们讨论了两种理论方法来处理非均匀非平衡费米气体，即朗道-金兹伯格理论和Bogoliubov-de Gennes方法。
2012-10-07 cond-mat.quant-gas
Goldstino spectrum in an ultracold Bose-Fermi mixture with explicitly broken supersymmetry
我们从理论上研究了玻色-费米混合物中的一种称为Goldstino的超对称集体模。考虑了冷原子实验中不可避免的显式超对称破缺。我们导出了Goldstino的Gell-Mann-Oakes-Renner（GOR）关系，它给出了零动量处的能隙与显式破缺项之间的关系.我们还数值计算了无规相位近似（RPA）下的玻色-爱因斯坦凝聚温度以上的Goldstino能隙。对于质量平衡系统，由GOR关系得到的间隙与RPA中的间隙一致，而对于质量不平衡系统，GOR关系存在偏差。我们指出，当Goldstino极点接近分支点时，偏差变得很大，尽管它在参数上是质量不平衡参数的高阶。为了研究实际冷原子系统中Goldstino极的存在，我们给出了$^6$ Li- $^7$ Li，$^{40}$ K- $^{41}$ K，和$^{173}$ Yb- $^{174}$ Yb混合物中质量不平衡效应的出现.此外，我们分析了Goldstino光谱权重的$^{173}$ Yb- $^{174}$ Yb混合物与现实的相互作用，并显示出一个明确的峰值，由于Goldstino极点。作为在冷原子实验中观测Goldstino谱的可能性，我们讨论了Goldstino极对费米单粒子激发的影响以及GOR关系与Tan接触的关系。
2020-05-24 cond-mat.quant-gas hep-ph
Realizing one-dimensional topological superfluids with ultracold atomic gases
我们提出了一个实验实现的拓扑超流体与超冷费米子原子。利用光学超晶格将一维费米子原子气体和二维凝聚Feshbach分子超流体并置。后者作为一个库珀对水库，并有效地诱导超流间隙的一维系统。结合一维管中自旋相关的光晶格和激光诱导原子隧穿，我们得到了拓扑超流相。在与分子场弱耦合的情况下，对于均匀气体，原子系统等价于Kitaev的p波超流体模型。利用数值计算，我们表明，拓扑超流是强大的微扰极限之外，并在存在一个谐波陷阱。最后，我们描述了如何研究位于拓扑超流边界的Majorana费米子的一些物理性质。特别是，我们讨论了如何准备和检测一个给定的马约拉纳边缘状态。
2012-10-02 cond-mat.quant-gas
Mass-imbalanced Three-Body Systems in Two Dimensions
我们考虑在两个维度的三体系统与零程相互作用的一般质量和相互作用强度。动量空间薛定谔方程的数值求解和玻恩-奥本海默（BO）近似。用可分离势导出了BO表达式，并得到了两个重粒子之间的简明绝热势。BO势在小距离和大距离处分别呈库仑状和指数下降。虽然我们发现与以前的研究类似的定性特征，但我们发现了重要的定量差异。我们的结果表明，在超冷原子气体领域中，质量不平衡系统可以在二维几何中具有丰富的三体束缚态谱。小的轻重质量比增加了束缚态的数量。对~（87）Rb-~（87）Rb-~（66）Li和~（133）Cs-~（133）Cs-~（66）Li，分别得到3个和4个束缚态。
2013-02-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas math-ph
Repulsive Fermi and Bose Polarons in Quantum Gases
极化子准粒子是由可动杂质与多粒子背景的元激发耦合而形成的。在超冷原子领域，伴随杂质问题的研究在过去的十五年里引起了越来越多的兴趣。极化子准粒子性质对于我们理解超冷原子气体和固态中实现的各种典型量子多体系统至关重要，从不平衡玻色-费米和费米-费米混合物到费米哈伯德模型。在这篇专题综述中，我们重点讨论了所谓的排斥极化子分支，它在具有潜在吸引力相互作用的系统中（如超冷原子混合物）作为激发多体状态出现，其特征在于杂质与周围介质之间的有效排斥。我们简要介绍了目前的理论和实验的理解排斥极化子的性质，杂质嵌入在费米子和玻色子介质，我们强调值得未来的调查开放的问题。
2022-04-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.atom-ph
Dissipative dynamics of a driven quantum spin coupled to a bath of ultracold fermions
我们探讨了动力学和驱动量子自旋耦合到一个浴的费米子，这可以实现与强烈不平衡的混合物的超冷原子使用目前可用的实验工具的稳态。射频驱动可用于诱导自旋状态之间的隧穿。由于量子自旋与环境的耦合，拉比振荡被修改，这导致频率重整化和阻尼。通过费什巴赫共振调节散射长度，可以广泛地调节旋浴耦合。当散射势产生束缚态时，通过调谐驱动频率，可以填充束缚态被填充的基态或束缚态为空的亚稳态。在后一种情况下，我们预测紧急反转的稳态磁化。我们的工作表明，不同的制度的耗散动力学可以探索与量子自旋耦合浴的超冷费米子。
2014-01-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Three-component Ultracold Fermi Gases with Spin-Orbit Coupling
本文研究了三组分Fermi-Fermi混合物中的配对物理，其中少量杂质浸入具有自旋-轨道耦合（SOC）的无相互作用的自旋- $\frac{1}{2}$费米气体中，并与费米气体中的一个自旋物种发生吸引相互作用.在自旋轨道耦合费米系统中，由于自旋选择相互作用和自组织自旋相互作用的相互作用，分子态本质上获得了一个非零的质心动量，从而产生了一种新型的Fulde-Ferrell（FF）对.费米海的存在还可以导致具有不同质心动量的类FF分子态之间的竞争，这对应于在热力学极限下FF相之间的一级跃迁。随着相互作用强度的调节，极化子-分子跃迁发生在高度不平衡的系统中，其中边界随SOC参数非单调变化，并引起极化子态的重新进入。这个系统中丰富的物理现象可以用现有的实验技术来探测。
2014-05-19 cond-mat.quant-gas
Transport measurement of the orbital Kondo effect with ultracold atoms
凝聚态系统中的近藤效应在其输运测量中表现得最为明显。在这里，我们提出了一个类似的轨道近藤效应实现超冷原子的输运签名。我们的系统由两个费米子分量和一个不同种类的杂质原子组成的非平衡费米海组成，杂质原子被各向同性势所限制。我们首先施加一个π/2脉冲，将费米子的两个分量转换成两个叠加态。它们与杂质原子的相互作用会导致费米子从多数态“迁移”到少数态，其数量可以在施加另一个3π/2脉冲后测量。特别地，当费米子的一个组分与杂质原子的相互作用被调谐到接近约束诱导的p波或更高的分波共振时，所产生的电导被示出为表现出近藤签名，即，通过降低温度实现普遍的对数生长。因此，拟议的运输测量将提供一个明确的证据，轨道近藤效应可在超冷原子实验，并铺平了道路，发展新的见解近藤物理。
2016-01-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
FFLO states and quantum oscillations in mesoscopic superconductors and superfluid ultracold Fermi gases
研究了二维介观超导体在任意取向的磁场和旋转的非平衡态布居的超流费米气体中的Fulde-Ferrel-Larkin-Ovchinnikov（FFLO）不稳定性和相变的特征.利用广义的唯象的金-朗道理论，我们已经表明，FFLO态的强烈修改的效果的捕获势限制的凝聚。非均匀态形成的现象是由三个长度尺度的相互作用决定的：（i）FFLO不稳定性的长度尺度;（ii）2D系统尺寸;（iii）与费米凝聚旋转或垂直于超导盘施加的磁场分量引起的轨道效应相关的长度尺度。我们已经研究了这种相互作用和产生的量子振荡效应在超导和超流体有限尺寸系统与FFLO不稳定性和描述的特点的FFLO现象在一个限制的几何形状。结果表明，系统的有限大小强烈影响不同涡度状态之间切换的可观测性条件。
2010-09-02 cond-mat.quant-gas
Mass-imbalanced SU(N) Fermi gases
Universitat Politècnica de Catalunya（加泰罗尼亚理工大学）
研究任意质量不平衡的排斥性SU(N)费米气体中零温巡游铁磁性，用微扰理论推导任意自旋极化和质量比的二阶能量，给出质量不平衡混合物的超越平均场修正解析表达式。
2026-07-07 cond-mat.quant-gas
Exotic Quantum Criticality in One-Dimensional Coupled Dipolar Bosons Tubes
研究了零温下N个耦合管的一维量子偶极玻色子系统中的管间跳跃过程与密度-密度相互作用之间的竞争。使用唯象玻色子化方法，我们证明了由此产生的竞争导致了由具有分数中心荷的U（1）x Z_N共形场论描述的奇异量子相变。出现的Z_N亚费米临界自由度对于模型中的原始原子或极性分子来说是高度非平凡的。进一步确定了中心荷c=3/2的双管系统量子临界点的主要物理性质。在三管系统中，我们证明了两个拮抗过程之间的竞争与二维Z_3手征Potts模型的物理性质有关。这一工作为在超冷量子玻色气体中研究Z_N亚费米子的奇异性质提供了可能。
2012-07-15 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Effective control of chemical potentials by Rabi coupling with rf-fields in ultracold mixtures
我们表明，一个线性项耦合的超冷二元混合物的原子提供了一个简单的方法来诱导它们之间的有效的和可调的人口不平衡。这一项很容易通过相同原子种类的不同超精细能级之间的拉比耦合来实现。由此产生的有效不平衡适用于由拉比耦合修饰的单粒子态，并通过对角化拉比项的混合矩阵获得。这种控制化学势的方法适用于玻色子和费米子原子，它也允许空间和时间依赖的不平衡。作为第一个应用程序，我们表明，在两个有吸引力的费米子超精细水平具有相等的化学势和耦合的拉比脉冲的情况下，相同的超流体性质的不平衡的二元混合物被恢复。最后，我们讨论了在SU（m）不变相互作用存在下的m种混合物的性质。
2018-04-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum engineering of Majorana quasiparticles in one-dimensional optical lattices
提出了一种在一维光晶格上实现超冷费米子气体中Majorana型准粒子的可行方法。为此，通过自旋-轨道耦合作用的非平衡超冷原子必须与三维玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）分子云杂化。通过约束的内部缺陷电位的配置文件，我们表明，马约拉纳型激发可以创建或湮灭。这一过程是在Bogoliubov-de Gennes方法中建模的。这项研究也是相关的纳米1D超导体的内部缺陷电位的修改可以通过静电手段获得。
2017-06-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Competing few-body correlations in ultracold Fermi polarons
本文综述超冷吸引性 Fermi 极化子中的少体关联竞争，利用统一变分 ansatz 讨论等质量下极化子—分子转变及质量不平衡下与高阶修饰团簇的平滑渡越。
2024-10-26 cond-mat.quant-gas
W-SLDA Toolkit: A simulation platform for ultracold Fermi gases
Warsaw University of Technology（华沙理工大学）；University of Washington（华盛顿大学）；Washington State University（华盛顿州立大学）
W-SLDA工具包通过密度泛函理论框架提供超冷费米气体的模拟平台，支持多种物理系统并确保计算结果的透明性和可重复性。
2026-02-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Excitation properties and effects of mass imbalance in the BCS-BEC crossover regime of an ultracold Fermi gas
研究了BCS（Bardeen-Cooper-Schrieffer）-BEC（玻色-爱因斯坦凝聚）交叉区中质量不平衡的费米气体的单粒子性质.在存在质量不平衡的情况下，我们指出，在质量平衡的情况下，已被广泛用于阐明各种BCS-BEC交叉物理的普通$T$ -矩阵近似，在交叉区域非物理地给出了超流相变温度$T_{\rm c}$的双值解.为了克服这个严重的问题，我们包括高阶强耦合校正超出了$T$矩阵水平。利用这个扩展的$T$矩阵理论，我们计算了正常态以上$T_{\rm c}$的单粒子激发。由配对涨落引起的赝能隙现象在轻质量组分和重质量组分中表现出不同的性质，在较高的温度下表现得更为显著。由于具有异质库珀对的费米凝聚体最近在激子（极化激元）凝聚体以及色超导等领域得到了广泛的讨论，我们的结果将有助于费米超流物理的进一步发展，超越传统的具有同质库珀对的超流态。
2013-09-22 cond-mat.quant-gas
Imaginary polarization as a way to surmount the sign problem in ab initio calculations of spin-imbalanced Fermi gases
从超冷原子到量子色动力学，强相互作用费米子的可靠从头算研究需要数值方法，通常是某种形式的量子蒙特卡罗计算。不幸的是，在有限密度（自旋极化）的（非）相对论系统通常有一个符号问题，这样那些从头计算是不切实际的。然而，众所周知，在相对论的情况下，虚化学势解决了这个问题，假设数据可以解析地延拓到实轴。这对非相对论系统可行吗？相图中有趣的特征是否可以用这种方式来理解？通过引入复化学势，对于实粒子数和虚极化，避免了非相对论情况下的符号问题。为了初步回答上述问题，我们用平均场方法研究了自旋为1/2的费米子在虚极化下的有限温度相图。
2013-04-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech hep-lat
Mechanisms of anomalous three-body loss in a population-imbalanced three-component Fermi gas
Purdue University（普渡大学）
研究三体损失异常机制，揭示其在非平衡三组分费米气体中的物理机制及温度依赖性。
2026-01-07 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Superfluid density reduction and spin-imbalanced pairing in a fermionic superfluid due to dynamical boson exchange
我们探索新的功能的非相对论性费米子超流体中的配对相互作用包括一个动态玻色子模式的交换的贡献。我们表明，动力学玻色子交换（DBE），这会导致延迟配对相互作用，从而违反了伽利略不变性的费米子部门，一般导致量子减少的超流密度，因此，即使在零温度下的非零正常分数。对于自旋单重态配对，DBE也导致在零温度下的非零自旋磁化率，提供配对和磁化共存的机制。虽然这些影响对于弱配对来说可以忽略不计，但它们在强配对中变得相当大。对于超冷Fermi-Bose混合物中的双超流现象，DBE引起的费米子扇区密度的降低只会引起Andreev-Bashkin拖曳效应，表明两种超流组分之间存在强烈的卷吸作用. DBE也可能为中子物质的超流分数减少提供一个新的来源，这对于基于中子超流性的中子星毛刺模型至关重要。
2019-03-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con nucl-th
Hartree-Fock-Bogoliubov theory of trapped one-dimensional imbalanced Fermi systems
本文将基态Hartree-Fock-Bogoliubov（HFB）理论应用于自旋为1/2的一维非平衡费米系统。人们一直希望这种系统，可以实现使用超冷原子气体，将表现出长期追求的富尔德-费雷尔-拉金-奥夫钦尼科夫（FFLO）超流体相。HFB形式主义通过允许库珀配对存在于所有可能的单粒子态之间，推广了标准的博戈留波夫准粒子变换，并考虑了非均匀捕获势和平均场哈特里势的影响。这提供了一个公正的框架来描述不均匀的密度和配对的相关性在FFLO状态的一个封闭的一维气体。在谐波阱中，HFB基态能量的数值最小化产生了空间振荡的序参量，让人想起FFLO状态。然而，我们发现这种状态在局部费米子密度中几乎没有印记（与没有发现FFLO相证据的实验一致）。与此相反，对于硬壁几何形状，我们发现一个强烈的签名的空间振荡的FFLO配对振幅反映在本地原位密度。在硬壁的情况下，多余的自旋强烈地定位在配对振幅中存在节点的区域附近，从而产生密度的明确无误的晶体调制。
2020-03-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Anyonic statistics of quantum impurities in two dimensions
我们证明，相同的杂质浸泡在一个二维的多粒子浴可以被视为磁通管带电粒子复合材料描述的分数统计。特别是，我们发现，浴表现为一个外部的磁通量管相对于杂质，因此时间反演对称性被打破的有效描述杂质的哈密顿量。出现的通量管在经过一定的临界耦合后，充当统计规范场。这种临界耦合对应于准粒子态和声子翼之间的交叉点，在那里角动量从杂质转移到浴。这相当于一个新的配置与新兴的任意子。所提出的设置为使用与超流氦或晶格声子相互作用的电子以及使用超冷气体中的原子杂质来实现任意子铺平了道路。
2018-07-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Reentrant Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov superfluidity in the honeycomb lattice
研究了在塞曼磁场存在下，自旋不平衡吸引哈伯德模型能有效描述的蜂窝晶格中粒子数不平衡超冷费米混合物的超导性质.我们用平均场论方法得到了包括一些非常规超导相如Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov（FFLO）相在内的基态相图。我们表明，这一阶段的特点是在外部磁场的库珀对总动量的非典型行为。我们表明，动量改变其值以及方向与系统参数的变化。我们讨论了范霍夫奇点的可能性上的重入FFLO阶段发生的影响，没有BCS的前体。
2018-05-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
