Intertwined orders from symmetry projected wavefunctions of repulsively interacting Fermi gases in optical lattices
利用能量最小化方法研究了可以用光晶格中的超冷蒸汽模拟的排斥哈伯德模型的非常规强关联相，该方法采用变分前的量子数投影，不需要任何假定的序参量.在一个管状的几何光学plaquettes实现四腿阶梯哈伯德哈密尔顿，我们突出的纠缠的自旋，电荷，和对密度波嵌入在一个统一的d波超流背景。随着晶格填充的增加，该相从表现出螺旋磁性的均匀状态出现，并朝着掺杂的反铁磁体发展。同时也发现了长程d波配对关联的增强，并对二维团簇进行了数值试验。
2015-10-18 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
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
Repulsively interacting fermions in a two-dimensional deformed trap with spin-orbit coupling
我们研究了一个具有两个内部（自旋）自由度的二维系统。它被限制在一个变形的谐波陷阱，并受到塞曼场，Rashba或Dresselhaus单体自旋轨道耦合和两体短程排斥。我们得到自洽的平均场$N$体解作为相互作用参数的函数。计算了单粒子谱和总能量，并与无相互作用的结果进行了比较。我们进行了统计分析的最近邻能级间距的分布，并表明，混沌的量子签名被视为在某些参数制度。此外，两体排斥的最近邻分布的影响进行了研究。这种排斥可以促进或破坏潜在的混沌行为的签名取决于参数的相对强度。我们的研究结果支持了冷原子可用于研究存在和不存在相互作用的量子混沌的建议。
2015-03-18 cond-mat.quant-gas quant-ph
NOON state of Bose atoms in the double-well potential via an excited state quantum phase transition
本文提出了一个在双势阱中产生排斥相互作用玻色原子NOON态的简单方案。该协议包括两个步骤。首先，通过将原子-原子相互作用设置为零，系统被驱动到上激发态。其次，相互作用缓慢增加，同时，阱间隧穿减小到零。我们分析了保真度的最终状态的NOON状态取决于原子的数量，斜坡率，和系统参数的波动。它示出，对于一个给定的保真度的斜坡率尺度代数与原子数。
2018-09-14 cond-mat.quant-gas quant-ph
Repulsively Bound Hadrons in a $\mathbb{Z}_2$ Lattice Gauge Theory
Department of Physics and Astronomy, Rice University（莱斯大学物理与天文系）；Smalley-Curl Institute, Rice University（莱斯大学斯莫利-柯尔研究所）；Max Planck Institute of Quantum Optics（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）；Arnold Sommerfeld Center for Theoretical Physics (ASC), Ludwig Maximilian University of Munich（路德维希-马克西米利安大学阿诺德·索末菲理论物理中心）；Department of Physics, College of Science, Kyung Hee University（庆熙大学理学院物理系）
在 $\mathbb{Z}_2$ 晶格规范理论中，通过共振成对产生项，研究了由有效吸引力或排斥力诱导的双介子束缚态的形成及其动态机制。
2026-02-11 cond-mat.quant-gas hep-lat hep-ph
Phase diagram of a dual-species Rydberg atom ladder
School of Physics, Beihang University（北京航空航天大学物理学院）；Institute of Fundamental Physics and Quantum Technology & School of Physical Science and Technology, Ningbo University（宁波大学基础物理与量子技术研究所及物理科学与技术学院）；Peng Huanwu Collaborative Center for Research and Education, Beihang University（北京航空航天大学彭恒武科教协同中心）
研究双物种瑞利德堡原子链一维基态相图，发现多种有序相和无序相，揭示了双物种系统中 crossover 物理和多临界行为的独特性。
2026-04-27 cond-mat.quant-gas quant-ph
Emergent interaction-induced topology in Bose-Hubbard ladders
本文研究强相互作用Bose-Hubbard两腿梯中的多体动力学，揭示单粒子缺陷可由两条反向交错SSH链界面处涌现的零能边缘模局域化，从而无需复杂哈密顿量工程即可产生非平庸拓扑。
2024-09-08 cond-mat.quant-gas quant-ph
Resonant dynamics of strongly interacting SU($n$) fermionic atoms in a synthetic flux ladder
理论研究了具有SU（$n$）对称相互作用的$n$能级自旋轨道耦合碱土金属费米子原子的动力学。我们考虑三维晶格与隧穿沿一维，和作为一个综合的层面处理的内部水平，实现了$n$腿通量阶梯。激光驱动用于耦合内部能级并通过阶梯感应有效的磁通量。我们专注于密集和强相互作用的制度，在磁通量的情况下，系统表现为一个莫特绝缘体与抑制运动动力学。在激光拉比频率与现场相互作用的整数比和分数比下，系统在动力学中表现出共振特征。当相互作用有助于克服对原子隧穿的动力学约束时，这些共振就会发生，从而使运动成为可能。不同的共振允许复杂的手性电流模式的发展。当磁场变化时，谐振类似于纵向霍尔电阻中出现的谐振。我们通过研究系统的长时间弛豫行为作为通量的函数，内部能级$n$的数量，和相互作用强度的动态特征。我们观察到一系列的非平凡的预热高原所造成的共振过程的出现在连续的订单微扰理论。我们讨论的协议，以观察在当前的实验条件下预测的现象。
2022-08-31 cond-mat.quant-gas quant-ph
Synthesizing the Quantum Spin Hall Phase for Ultracold Atoms in Bichromatic Chiral Optical Ladders
实现螺旋态的拓扑能带是研究超冷原子气体的一个挑战。基于最近在实现手性光梯方面取得的实验成功，本文提出了一种在手性光梯中合成拓扑量子物质，特别是量子自旋霍尔相的方案。更准确地说，我们首先建立了合成的赝自旋轨道耦合和塞曼分裂的手征阶梯。我们分析了在双色光学势作用下的阶梯结构的能带结构，并报道了量子自旋霍尔相的存在。我们进一步确定了一个丰富的双色手性阶梯相图，说明我们的建议具有大空间的系统参数表现出各种量子相变。我们的方案可以在现有的实验系统中很容易地实现，因此提供了一种新的方法来设计冷原子气体的复杂的拓扑带。
2019-10-30 cond-mat.quant-gas
Possible quantum phase-manipulation of a two-leg ladder in mixed-dimensional fermionic cold atoms
近年来，混合维冷原子系统的实现引起了实验学家和理论家的广泛关注。在这些系统中可以设计不同的有效相互作用和新的相关量子多体相，其中不同的相可以通过外部参数进行调节。本文研究了两种费米原子的混合物：一种原子处于两个超精细态，并被限制在一个两腿的梯子中运动，与一个在位相互作用相互作用，另一种原子在一个包含两腿梯子的二维正方形晶格中自由运动。这两种原子通过梯子上的原位相互作用相互作用。在弱物种间相互作用的限制下，二维气体可以被整合出来，导致有效的长程介导的相互作用在阶梯中，由现场物种间相互作用产生。结果表明，介导相互作用的形式可以由二维气体的密度控制，并且在经过重整化群变换后，介导相互作用增强了两支梯中的电荷密度波不稳定性.用各种实验可控量参数化相图，讨论了在这个混合维费米子冷原子系统中，宏观量子多体相的两条腿阶梯的可能调谐.
2013-01-23 cond-mat.quant-gas
Observation of the Meissner effect with ultracold atoms in bosonic ladders
本文报道了在超冷原子的玻色流梯中观察到的迈斯纳效应。利用激光辅助隧穿诱导的人工规范场，我们实现了暴露在均匀磁场中的解耦梯形系统阵列。通过突然断开梯子并投射到隔离的双阱中，我们能够测量梯子每一侧的电流。对于大的耦合强度沿阶梯的横档，我们发现一个饱和的最大手征电流对应于一个完整的人工磁场屏蔽。对于较低的耦合强度，手征电流减少与预期的涡旋晶格相。我们的工作标志着低维迈斯纳效应的首次实现，此外，它开辟了探索暴露于均匀磁场的低维相互作用粒子的道路。
2014-02-04 cond-mat.quant-gas
Geometric phase of Wannier-Stark ladders in alkaline-earth(-like) atoms
讨论了类碱土原子中周期性驱动钟态产生的Wanner-Stark阶梯的几何相位。以$^{171}$ Yb原子为例，我们证明了由两个失谐的时钟激光驱动的时钟态可以映射到两个带的Wannier-Stark阶梯上，其中系统沿阶梯的动力学行为映射到一维拓扑晶格中的Bloch振荡.当绝热条件满足时，在一个振荡周期内积累的几何相位被量子化，并揭示了随着激光器参数的调谐能带拓扑的变化。我们展示了如何通过不同核自旋态之间的干涉来实验检测几何相位。我们的研究揭示了工程的异国情调的能带结构在Floquet动力学。
2019-12-15 cond-mat.quant-gas
Controlled pairing symmetry of the superfluid state in systems of three-component repulsive fermionic atoms in optical lattices
研究了光晶格中排斥相互作用三分量（色）费米子原子超流态的配对对称性。当三个颜色相关的排斥中的两个比另一个大得多时，配对对称是一个扩展的s波，尽管超流态出现在相图中配对的莫特绝缘体附近。当正方形光晶格中的三个排斥之间的差减小时，扩展的s波配对变为节s波配对，然后变为d波配对。这种配对对称性的变化归因于未配对原子的密度涨落、色密度波的量子涨落和色选择性反铁磁体的量子涨落之间的竞争。我们研究了光晶格中排斥相互作用三分量（色）费米子原子超流态的配对对称性。当三个颜色相关的排斥中的两个比另一个强得多时，尽管超流态出现在相图中成对的莫特绝缘体附近，但配对对称性是扩展的$s$波。另一方面，当三个颜色相关排斥中的两个比另一个弱时，配对对称性是d_{x^2-y^2}波。这种配对对称性的变化是由于占主导地位的量子涨落从未配对原子的密度涨落和颜色密度波涨落到颜色选择性反铁磁涨落的变化。这种现象可以用现有的实验技术来研究。
2015-08-28 cond-mat.quant-gas
Chiral and pair superfluidity in triangular ladder produced by state-dependent Kronig-Penney lattice
Institute of Theoretical Physics and Astronomy, Faculty of Physics, Vilnius University（维尔纽斯大学物理学院理论物理与天体物理研究所）；Quantum Systems Unit, Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University（冲绳科学技术大学院大学量子系统单元）
该研究通过spin依赖性Kronig-Penney晶格实现三角形阶梯，探索了几何摩擦和可控配对跃迁，发现配对超流体和chiral超流体，并确定了XXZ自旋模型的相变点。
2026-03-04 cond-mat.quant-gas quant-ph
Commensurate supersolids and re-entrant transitions in an extended Bose-Hubbard ladder
本文用密度矩阵重整化群研究扩展Bose-Hubbard梯子的基态，发现公度超固体及两类Luttinger参数分类，并揭示在位和最近邻相互作用驱动的重入相变、Haldane弦序消失现象，提出偶极原子和Rydberg混合原子实验平台。
2024-08-07 cond-mat.quant-gas quant-ph
A cavity-induced artificial gauge field in a Bose-Hubbard ladder
本文从理论上研究了超冷相互作用玻色子原子被限制在由光晶格构成的准一维梯形结构中并与光腔场耦合的情形。在腔辅助隧穿过程中，利用腔模和横向行波泵浦光，通过拉曼跃迁，原子可以沿着横档收集空间相位印记。通过对腔场的绝热消去，得到了玻色原子的有效哈密顿量，并满足自洽条件。利用数值密度矩阵重整化群方法，得到了丰富的自组织定态图。超流到莫特绝缘状态之间的转变发生，在此之上，我们可以有迈斯纳，涡旋液体和涡旋晶格相。另外，明确地打破梯子的两个腿之间的对称性的状态，即偏置梯子相位是动态稳定的。
2017-12-29 cond-mat.quant-gas
Magnetically mediated hole pairing in fermionic ladders of ultracold atoms
掺杂反铁磁体中可移动载流子的配对在非常规超导性的出现中起着关键作用。在这些强关联材料中，配对机制通常被认为是由磁关联介导的，与传统超导体中的声子介导的相互作用相反。然而，对实际材料中潜在机制的精确理解仍然缺乏，并且在过去40年中一直推动着实验和理论研究。早期的理论研究建立了阶梯系统中掺杂剂之间的结合，其中理想化的理论玩具模型在阐明配对中发挥了重要作用，尽管存在排斥相互作用。在这里，我们实现了这一长期存在的理论预测，并报告了在量子气体显微镜设置中由于磁相关而观察到的空穴配对。通过工程掺杂的反铁磁梯子与混合维耦合，我们抑制泡利阻塞的孔在短的长度尺度。这导致结合能的急剧增加和对尺寸的减小，使我们能够观察到主要占据梯子的同一梯级的空穴对。我们发现一个空穴-空穴结合能的顺序上的超交换能，并在增加掺杂，我们观察到的空间结构对分布，表明排斥束缚空穴对之间。通过设计一种结构，在这种结构中，结合被强烈增强，我们描绘了一种新的策略，以增加超导性的临界温度。
2022-03-18 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Synthetic Hall ladder with tunable magnetic flux
本文描述了一个在一维光晶格中中性$^{173}$ Yb原子的可调磁通量的三腿霍尔阶梯系统。梯形腿由原子的三个超精细基态自旋态形成，并且复杂的腿间链接通过使用多个激光束的自旋态之间的拉曼耦合产生。通过梯形格片$ϕ$的有效磁通量由拉曼激光束与格轴的角度控制。我们研究了突然应用拉曼耦合后，$ϕ\approx\fracπ{3}, \fracπ{2},$和$\frac{2π}{3}$的霍尔梯形系统在不同的腿间链结构中的猝灭动力学.原子在自旋成分和晶格位置平面内的半经典轨道表现出有效磁场作用下的特征运动。在一个管配置与三个腿周期性地连接，失超演变被观察到基本上阻尼，这是由于随机通量线程霍尔管。
2022-01-17 cond-mat.quant-gas
Bound states of two bosons in an optical lattice near an association resonance
我们在一个靠近Feshbach共振或光缔合共振的光晶格中模拟了两个玻色子，着重于一维的玻色-哈伯德模型。而通常的原子只有理论与可调的散射长度产生一个束缚态的分子二聚体的吸引或排斥的原子-原子相互作用，原子-分子理论给出了两个束缚态，可能代表吸引和排斥绑定二聚体同时发生。这种不寻常的分子物理学应该是观察到的原子-分子耦合强度可比的晶格二聚体的解离连续的宽度，例如，使用窄费什巴赫共振在Na，$^{87}$ Rb，和$^{133}$ Cs或低强度光缔合在$^{174}$ Yb。
2012-03-09 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Phase diagram of Rydberg-dressed atoms on two-leg square ladders: Coupling supersymmetric conformal field theories on the lattice
本文研究了在软肩势存在下硬芯玻色子在两条腿梯子中的相图。我们展示了如何本地和非本地项之间的竞争产生了一个相图与液相占主导地位的集群，自旋，和密度波准长程有序。这些阶段被Berezinskiii-Kosterlitz-无量纲、高斯和超对称（SUSY）量子临界跃迁分开。对于后者，我们提供了耦合超对称共形场论的唯象描述，其预测证实了矩阵乘积态模拟。我们的研究结果的动机，并直接相关的，最近的实验与里德伯打扮的原子在光晶格中，阶梯动力学已经被证明，并强调这些设置的能力，调查奇异的量子现象，如集群液体和耦合超对称共形场论。
2022-06-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Bloch oscillations of spin-orbit-coupled cold atoms in an optical lattice and spin current generation
研究了一维光晶格中自旋轨道耦合冷原子气体的布洛赫振荡动力学。系统的本征谱被确定为两个相互贯穿的Wannier-Stark阶梯。在此基础上，我们对Bloch振荡动力学进行了细致的分析，发现Wannier-Stark阶梯中相邻阶梯间的阶梯内耦合导致普通Bloch振荡，而阶梯间耦合导致叠加在其上的小振幅高频振荡，特别是自旋轨道相互作用破坏了伽利略不变性，这可以通过加速坐标系中两个自旋分量的异相振荡来反映.并探讨了在该系统中产生自旋流的可能性。
2019-02-02 cond-mat.quant-gas quant-ph
Anderson localization of pairs in bichromatic optical lattices
研究了一维准周期光晶格中相互作用原子束缚态的形成。我们导出了吸引和排斥束缚对的安德森局域化的量子相图。我们计算的对结合能和分析表明，其行为作为相互作用强度的函数取决于至关重要的性质-扩展，多重分形，本地化-的单粒子原子状态。我们的研究结果的实验意义进行了讨论。
2012-10-16 cond-mat.quant-gas
Chiral Ladders and the Edges of Chern Insulators
超冷原子气体拓扑相的实现和检测是当前理论和实验研究的前沿。在这里，我们确定冷原子的光学梯受到合成磁场之间的一维自旋轨道（时间反转）拓扑绝缘体和二维陈绝缘体容易实现的桥梁。我们揭示了三个有前途的潜力的情况下：i）他们实现自旋-轨道耦合，与左右腿的自由度发挥有效的自旋的作用，ii）他们的能带和本征态精确地再现二维陈氏绝缘体的拓扑手征边缘模式，和iii）他们可以被定制，以实现从平凡到拓扑绝缘相的拓扑相变。我们提出了现实的计划，观察目前的光晶格为基础的实验的手征和梯形系统的拓扑性质。我们的研究结果打开了一扇大门，探索的物理学的边缘陈绝缘体和实现自旋轨道耦合和拓扑超流相与超冷原子气体。
2013-06-05 cond-mat.quant-gas
Quantum Walk of Two Interacting Bosons
研究了相互作用对玻色两粒子量子行走及其空间关联的影响。相互作用和Hanbury-Brown Twiss干扰的综合效应导致了独特的空间相关性，其依赖于相互作用的强度，但不依赖于其符号。结果解释光的两个粒子的光谱和物理的吸引和排斥绑定对。我们在实验上测量了非线性光子晶格中这些效应的弱相互作用极限。最后，我们讨论了利用光晶格中的单原子观察强相互作用极限的实验方法。
2011-05-11 cond-mat.quant-gas quant-ph
Phase diagram of Rydberg-dressed atoms on two-leg triangular ladders
光晶格中的缀饰里德伯原子是对强相互作用系统中出现的有趣现象进行量子模拟的一个很有前途的平台。相关的这样一个设置，我们调查的相图的硬核玻色子在一个三角形的阶梯与下一个最近邻相互作用沿每条腿和最近邻相互作用之间的腿没有跳跃。对于弱相互作用，阿贝尔玻色子化预言了自旋密度波和完全无隙的Luttinger液相。这样的液体过渡到一个“自旋锁定”集群Luttinger液体在强相互作用沿每条腿，预测集群玻色子化。有趣的是，与之字形相互作用的竞争产生一个电荷密度波，一个“极化的holonic”相，并在填充2/5的结晶相，我们通过半经典微扰方法解决。精确对角化和密度矩阵重整化群模拟证实了预言，并进一步表征了相和相变。
2022-07-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Topological Devil's staircase in atomic two-leg ladders
我们表明，在一维拓扑阶段的层次结构-拓扑魔鬼的楼梯-可以出现在相互作用系统中的分数填充分数，其单粒子能带结构描述了拓扑或晶体拓扑绝缘体。专注于BDI类中的一个具体例子，我们提出了一个基于玻色子化的场论参数，该参数表明系统如何作为填充分数的函数，承载一系列密度波。随后，基于数值研究的低位能谱，Wilczek-Zee相位，纠缠谱，我们表明，它们是对称保护的拓扑相位。与非相互作用极限形成鲜明对比的是，这些拓扑密度波不遵循体积-边缘对应关系，因为它们的边缘模式是有间隙的。然后，我们讨论这些结果是如何立即适用于模型中的AIII类，和晶体拓扑绝缘体的反转对称性保护。我们的研究结果是直接相关的冷原子实验与碱土金属原子在光晶格，其中的能带结构的属性，我们利用最近已经实现。
2019-05-06 cond-mat.quant-gas
Realization of strongly-interacting Meissner phases in large bosonic flux ladders
Ludwig-Maximilians-Universität（路德维希-马克西米利安大学）；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）
本研究利用中性原子量子模拟器，在大规模玻色子磁通阶梯中实现了强相互作用的莫特-迈斯纳相，并通过实验观测到具有特征相互作用缩放的旋转向量，为拓扑量子物质的研究提供了新的方法。
2024-12-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Mesoscopic superpositions of Tonks-Girardeau states and the Bose-Fermi mapping
研究了双势阱中原子-原子相互作用从零调谐到无穷大时，相互排斥超冷玻色子组成的一维气体。我们主要研究了从NOON态到NOON Tonks-Girardeau态的激发态的性质。探讨了后者与玻色-费米映射极限的关系。我们的国家在哪些条件下NOON Tonks-Girardeau状态，这是不预测的玻色费米映射，将出现在光谱中。
2015-02-20 cond-mat.quant-gas
Interaction dependence of the Hall response for the Bose-Hubbard triangular ladder
本研究探究磁场中Bose-Hubbard三角梯子的霍尔响应随原子相互作用的变化，通过数值模拟与解析计算结合，揭示其相图特征，证明霍尔响应可识别手性态、强相互作用frustration效应及相边界。
2025-09-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Emergent dipole field theory in atomic ladders
本研究通过解析与数值方法研究硬核玻色子梯子模型，发现具有涌现偶极对称性的配对Tomonaga-Luttinger液体相，并揭示该对称性导致缓慢弛豫动力学，提出冷原子与里德伯阵列实验的两步观测协议。
2025-09-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
$\mathbb{Z}_N$ lattice gauge theory in a ladder geometry
从实现格点规范理论的模拟量子模拟的角度来看，阶梯几何提供了一个有趣的游乐场，与超冷原子实验有关。在这里，我们研究了定义在两腿梯中的哈密顿格点规范理论。我们考虑一个模型，包括规范玻色子和希格斯物质自由度与当地$\mathbb{Z}_N$规范对称性。基于有效低能场理论和密度矩阵重整化群模拟，我们研究了它的相图。对于$N\ge 5$，出现扩展的无隙库仑相，其通过Berezinskiii-Kosterlitz-无隙相变与周围的有隙相分离。除了传统的禁闭和希格斯制度，我们还观察到一个新的四极区，起源于阶梯几何。
2021-02-12 cond-mat.quant-gas hep-lat quant-ph
Quantum Simulators at Negative Absolute Temperatures
我们提出可以利用光晶格中超冷原子云的负绝对温度来模拟相图中新区域的量子系统。首先讨论了如何用排斥相互作用的173-Yb原子实现三维吸引SU（3）哈伯德模型，然后考虑如何用旋量87-Rb或23-Na原子模拟反铁磁S=1自旋链.实现负绝对温度的一般思想是反转外部谐波势的符号。深光晶格中的能量守恒对云的动力学施加了约束，云可以向T<0状态松弛。由于该过程是强非绝热的，我们估计了熵的变化。
2012-04-18 cond-mat.quant-gas
Tricritical Kibble-Zurek scaling in Rydberg atom ladders
Institute for Advanced Study, Tsinghua University（清华大学高等研究院）
本研究提出利用Rydberg原子阶梯探测三临界点的KZ标度，通过实验提取两个三临界指数并揭示其与超对称约束的关系。
2025-12-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Compressibility of a fermionic Mott insulator of ultracold atoms
本文研究了三维光晶格中超冷原子排斥相互作用费米气体的Mott绝缘区。我们使用原位成像来提取气体的中心密度，并确定其局部可压缩性。对于中等到强相互作用，我们观察到出现的高原的密度作为原子数的函数，并减少在一个原子的密度每个网站的压缩性，表明形成的莫特绝缘体。比较国家的最先进的数值模拟的哈伯德模型在广泛的相互作用表明，气体的温度的顺序，或低于，隧道能量尺度。我们的结果对于探索具有超冷原子的多体现象具有很大的希望，其中局部可压缩性可以成为检测特定填充值下不同相或相边界特征的有用工具。
2015-01-31 cond-mat.quant-gas
Topological phases in odd-legs frustrated synthetic ladders
在具有合成维数的一维光晶格中，Hofstadter模型在强各向异性梯形几何中的实现已成为可能。在这项工作中，我们展示了如何在这样的阶梯配置霍夫施塔特哈密顿主机的拓扑相位的物质是从根本上不同于其二维对应。这种拓扑相位直接源于梯形几何的混合性质，并受到适当定义的反转对称性的保护。我们开始我们的分析考虑的典范情况下，三腿梯子，支持拓扑相位表现出典型的特征的拓扑状态在一维：强大的费米边缘模式，一个简并纠缠谱和非零Zak相位;然后，我们概括我们的研究结果-寻址在国家的最先进的冷原子实验-梯子的腿数更高。
2017-08-09 cond-mat.quant-gas
Exploring Interacting Topological Insulators with Ultracold Atoms: the Synthetic Creutz-Hubbard Model
理解存在强相互作用的物质的拓扑相的鲁棒性，并合成新的强相关拓扑材料，是现代理论和实验物理学最重要和最困难的挑战之一。在这项工作中，我们提出了一个完整的理论分析的合成Creutz-Hubbard阶梯，这是一个范例模型，提供了一个整洁的操场，以解决这些挑战。我们特别注意在强相互作用下的相关拓扑相和轨道量子磁性的竞争。这些结果进一步证实和广泛的数值模拟扩展。此外，我们提出了如何在实验上实现这个模型的合成梯子，由两个内部状态的超冷费米子原子在一个一维的光晶格。我们的工作为实现拓扑绝缘体与冷原子相互作用的量子模拟器铺平了道路。
2017-09-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Quantum Monte Carlo simulations of antiferromagnetism in ultracold fermions on optical lattices within real-space dynamical mean-field theory
我们提出了一个大规模并行量子Monte Carlo的实空间动力学平均场论的实现一般非均匀相关费米子晶格系统。作为第一个应用，我们研究了在光晶格中相互排斥作用的费米子原子的二元混合物的磁序。我们探索温度效应，并建立在冷原子实验中直接可访问的观测值的内尔跃迁的签名;熵估计也提供。我们证明了局域密度近似（LDA）失败的有序相。相比之下，“板”近似允许我们达到O（10^5）原子的实验系统大小，而不会显著损失精度。
2010-06-14 cond-mat.quant-gas physics.comp-ph
Vortex bound states in dimerized $π$-flux optical lattices: characterization, state preparation and current measurement
本研究发现二聚化$\pi$-通量光晶格中存在双玻色子涡旋束缚态，表征了其性质并提出态制备与电流测量方案，为手性能隙多体相的实验研究提供可行策略。
2024-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Methods for detecting charge fractionalization and winding numbers in an interacting fermionic ladder
我们考虑了自旋-轨道耦合和垂直磁场作用下的自旋1/2费米子梯，它与拓扑超导线有着重要的相似之处。我们充分的特点，通过识别分数的边缘模式和非平凡的自旋缠绕数，这个梯子的保护拓扑相位。我们提出了一个实验方案，工程师这样一个梯形系统的冷原子在光晶格，我们提出了两个协议，可用于提取的拓扑签名的密度和动量分布测量。然后，我们考虑相互作用的存在下，并讨论了接触的拓扑相位上的网站排斥的影响。我们发现，在某些参数范围内，这种相互作用可以增强拓扑相的扩展。
2015-09-12 cond-mat.quant-gas
Phase diagram of Rydberg atoms in a two-leg rectangular ladder
本文利用密度矩阵重整化群绘制双足里德伯梯阵列基态相图，识别出多种自发破缺平移或反射对称性的密度波相及两类浮动相，并确定了 Potts 点、Ashkin-Teller 点和手征相变临界指数，为里德伯原子阵列量子模拟提供依据。
2024-12-15 cond-mat.quant-gas hep-lat physics.atom-ph
Measuring Zak phase in room-temperature atoms
冷原子为合成和表征拓扑物质提供了一个灵活的平台，其中几何相位起着核心作用。然而，冷原子本质上容易受到热噪声的影响，这可能会压倒拓扑响应并阻碍有希望的应用。另一方面，基于Wannier-Stark阶梯与几何Zak相之间的极化关系，几何相也决定了粒子在静力作用下的能谱。利用这一关系，我们发展了一种从室温超辐射晶格的能量谱中提取几何相位的方法。室温超辐射晶格是一种定时Dicke态的动量空间晶格。在这样的动量空间晶格中，原子的热运动不是噪声源，而是提供了导致Zak相的光谱特征的有效力。我们从超辐射晶格的多普勒展宽吸收谱中的Wannier-Stark阶梯的反交叉点直接测量了Zak相。我们的方法铺平了道路，测量拓扑不变量和发展其应用在室温原子。
2022-10-13 cond-mat.quant-gas physics.optics quant-ph
Topological Creutz Ladder in a Resonantly Shaken 1D Optical Lattice
报道了在共振驱动的一维光晶格中超冷费米子原子的拓扑Creutz梯的实验实现。该两条腿的梯子由光晶格的两个最低轨道态组成，交叉腿间的链接是通过周期性晶格振动通过轨道之间的双光子共振耦合产生的。利用动量分辨的Ramsey型干涉测量，证明了梯形系统拓扑非平凡能带中的特征赝自旋缠绕。我们讨论了一种双音驱动方法来扩展腿间链路控制，并提出了一种拓扑电荷泵方案的Creutz梯形系统。
2019-02-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Effective triangular ladders with staggered flux from spin-orbit coupling in 1D optical lattices
光诱导自旋轨道耦合是研究超冷原子量子磁性的一种灵活工具。本文证明了一维光晶格中自旋轨道耦合玻色气体的哈密顿量经最低能带截断后，可以映射成一个具有交错通量的两条腿的三角形阶梯.有效通量和隧穿强度的比率可以独立地调整到宽范围的值。我们确定了一定的制度的参数，其中一个硬核玻色子近似持有和系统实现了挫折的三角形自旋阶梯可调通量。我们用密度矩阵重整化群方法研究了有效自旋哈密顿量的性质，并确定了半填充时的相图。它有两个相：均匀的超流体和键序绝缘体。后者只能稳定低拉曼失谐。最后，我们提供了实验上可行的轨迹，跨越预测的相变的SOC系统的参数空间。
2020-07-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Quantum order-by-disorder induced phase transition in Rydberg ladders with staggered detuning
已知$^{87}{\rm Rb}$原子具有长寿命的里德堡激发态，其具有可控的激发振幅（失谐）和在位置${\bf r}$和${\bf r'}$处的激发原子之间的强排斥范德华相互作用$V_{{\bf r} {\bf r'}}$。在这里，我们研究了这样的原子在两个腿梯形几何存在交错和均匀失谐的振幅分别为$Δ$和$λ$。我们发现，当$V_{\bf r r'} \gg(\ll) Δ, λ$为$|{\bf r}-{\bf r'}|=1(>1)$，这些梯子主机的宽范围的$λ/Δ$基态选择的量子有序无序机制从宏观退化的福克态与固定的里德堡激发密度$1/4$的流形的平台。我们的研究进一步揭示了通过平台内的无序有序机制稳定的紧急伊辛转变的存在。我们确定了负责过渡的竞争条款，并估计一个关键的失谐$λ_c/Δ=1/3$，这与精确对角化为基础的数值研究。我们还研究了一个现实的相互作用潜力$V_{{\bf r} {\bf r'}} = V_0 /|{\bf r}-{\bf r'}|^6$的这种转变的命运，证明它的生存范围广泛的$V_0$，并提供分析估计$λ_c$作为$V_0$的功能。这使得在我们讨论的标准实验中直接验证这种转变的可能性。
2022-09-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Vortex lattice melting in a boson-ladder in artificial gauge field
本文研究了人工U（1）规范场中的两条腿玻色子梯，证明了在腿间吸引相互作用的存在下，磁通诱导涡旋态可以被位错熔化。对于增加的通量，取代了Meissner到Vortex的转变，首先发生从Meissner态到电荷密度波的Ising转变，然后，在更高的通量下，熔化的Vortex相通过无序点建立，在无序点处，梯级电流关联函数和动量分布都发生了增加。对于足够小的相互作用，准长程有序涡旋相被恢复。我们的预测，如自旋电流和静态结构因子，可以在当前的实验中进行测试，冷原子在玻色阶梯。
2017-03-22 cond-mat.quant-gas
Numerical investigation of quantum phases and phase transitions in a two-leg ladder of Rydberg atoms
本文利用DMRG数值研究里德伯原子双梯腿模型的基态相图，发现Z_k晶体相成对出现并受腿间Z_2对称性破缺区分，揭示了多种普适类相变及浮动相，并指出可实现晶格超对称。
2025-01-31 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Bose-Hubbard ladder subject to effective magnetic field: quench dynamics in a harmonic trap
受最近利用光晶格的实验的启发，该实验已经实现了具有有效磁场的梯形几何形状（Atala等人，Nature Physics \textbf{10}，588（2014）），我们研究了具有复杂跳跃幅度的紧束缚双腿梯子上的玻色子的动力学。即使没有相互作用，该系统也显示出量子相变。我们研究的非平衡动力学没有和有相互作用，在存在的谐波捕获势。特别是，我们考虑的动力学引起的猝灭的捕获潜力和大小的横档跳跃。我们提出了一个惊人的“慢下来”效应的集体模式动力学附近的相变。这种在量子相变附近的减速现象的表现可以非常直接地可视化：通过对原子云进行成像，可以在实验上实时和真实空间地跟踪集体模式动力学。
2015-07-06 cond-mat.quant-gas
Dissipative time evolution of a chiral state after a quantum quench
研究了高精细度光学谐振腔中费米原子与腔场耦合突然开启后的动力学行为。此外，原子被光晶格限制为梯形几何形状。阶梯上的隧穿机制由腔辅助拉曼过程引起。在量子猝灭之后的很长一段时间，出现的稳态可以携带手征电流。在这项工作中，我们采用精确的对角化技术对小系统的尺寸来研究耗散吸引子动力学淬火后的稳定状态和偏差的性质的稳定状态的预测通过消除腔模式。
2016-05-18 cond-mat.quant-gas
Realization of a cross-linked chiral ladder with neutral fermions in an optical lattice by orbital-momentum coupling
我们报道了在光晶格中用超冷费米子原子实现的交联手征阶梯。在梯子中，腿由光晶格的轨道状态形成，并且复杂的腿间链接由叠加到光晶格上的移动晶格势驱动的轨道变化拉曼跃迁产生。每个梯形格元的有效磁通量由运动晶格的空间周期性来调节，并且从轨道的不对称动量分布来观察手征电流。通过测量轨道间耦合强度的动量依赖性，在猝灭动力学中证明了复杂的交联的效果。讨论了复杂交联度变化时手性梯形体系的拓扑相变。
2018-07-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Magnetic field induced band insulator to Mott insulator transformations in 4-component alkali fermions at half-filling
在外加磁场和自旋变化碰撞的影响下，一维s波排斥相互作用四分量费米子的带绝缘体（BI）态通过中间拓扑态转变为具有自发破缺平移对称性的莫特绝缘体（MI）态：浅晶格的二聚态和深晶格的N{é}el态.由于BI的每个粒子的熵为零，因此只要磁场发生变化，这些MI相在与$^{40}$ K原子[1]相似的条件下特别适合于实验实现。
2013-05-04 cond-mat.quant-gas
Interaction and filling induced quantum phases of dual Mott insulators of bosons and fermions
多体效应是凝聚态物理中各种现象的核心。一个引人注目的例子是莫特绝缘体相，其中导电性因强排斥相互作用而被抑制。冷原子物理学的发展使原子在光晶格中实现了Mott绝缘相，模拟了相应的凝聚态系统。在这里，我们探讨了一个奇异的强关联系统的相互作用的双重莫特绝缘体玻色子和费米子。我们发现，玻色子和费米子之间的物种间相互作用大大修改每个莫特绝缘体，造成的影响，包括熔化，产生复合粒子，反相关相，和完全的相分离。实验结果和数值模拟之间的比较表明，本征绝热加热和冷却的吸引和排斥相互作用的双莫特绝缘体，分别。
2010-12-03 cond-mat.quant-gas
Orbital phases of fermions in an asymmetric optical ladder
我们研究了具有耦合s和p轨道的相互作用费米子的量子阶梯。这种模型描述了偶极分子或原子被加载到双阱光晶格中，偶极矩被外场对准。这两个轨道组件有不同的跳跃。当轨道空间（s，p）被赝自旋1/2态所跨越时，它们之间的隧穿等价于部分Rashba自旋轨道耦合。通过玻色化分析，给出了一个包含无公度轨道密度波、对密度波和其它奇异超导相的丰富相图。特别是，超导性被发现在排斥制度。
2013-05-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Critical lines and ordered phases in a Rydberg-blockade ladder
针对一维链外里德堡原子阵列理论分析困难的问题，研究方形梯形可解里德堡阻塞原子模型，发现多种密度波相与相变，证实非可逆对称残差的作用及手征三态Potts相变的可能性。
2023-08-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Drude weight increase by orbital and repulsive interactions in fermionic ladders
在严格的一维系统中，排斥相互作用倾向于降低晶格上的粒子迁移率。因此，控制完美导体中光学电导率在零频率处发散的德鲁德权重低于非相互作用情况。我们表明，这是不是这种情况下，当扩展到准一维梯形系统。依靠玻色化，微扰和矩阵乘积态（MPS）的计算，我们表明，最近邻相互作用和磁通量提供了一个偏置之间的背散射和前向散射过程，导致线性修正的相互作用强度的德鲁德重量。因此，Drude权重会随着排斥（吸引）相互作用而反直觉地增加（减少）。我们的研究结果是相关的有效调谐Drude权重的框架中的超冷原子被困在光晶格，同样影响拓扑边缘状态的凝聚态系统。
2019-11-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
