Analytical approach to a bosonic ladder subject to a magnetic field
我们研究了一个受磁通量影响的玻色子两腿梯形模型,特别关注了低能带有两个极小值的情况。通过使用低能场论的方法,我们研究了系统中讨论的几个问题:在密度和电流的局部图案的存在,手征电流反转,以及沿横档方向的最近邻相互作用的效果。在我们的形式主义中,局部模式被解释为离散对称性破缺的结果。手征电流反转通过在导致晶胞扩大的相称涡旋密度下确定的电流分量与另一分量之间的竞争而发生,所述另一分量与来自对应的相称通量的磁场掺杂成比例。最近邻的相互作用,沿横档方向与技术上的合成维度有利于人口不平衡的解决方案,在实验相关的制度。
2016-06-06 cond-mat.quant-gas
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
Hall response in interacting bosonic and fermionic ladders
本文利用保留能带曲率的玻色化方法研究相互作用双梯子的霍尔响应,推导出霍尔不平衡表达式,并证明其磁通依赖可区分Meissner相和Vortex相,同时揭示伽利略不变情形下普适的相互作用无关行为。
2025-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Bogoliubov depletion of the fragmented condensate in the bosonic flux ladder
本文从理论上分析了最近在特殊设计的光晶格中用超冷原子实现的流梯系统中弱相互作用玻色子的基态[M. Atala等人,10,588(2014)]。有人认为,系统参数对应于所谓的“涡旋相”,基态是一个破碎的凝聚。我们研究了这种凝聚的Bogoliubov耗尽,并讨论了边界条件的作用。
2016-10-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Spin-gap spectroscopy in a bosonic flux ladder
超冷玻色子原子被困在一个被磁场穿透的两条腿的梯子中,这为研究轨道磁性和相互作用之间的相互作用提供了一个最小的准一维的例子。利用含时矩阵乘积态模拟方法,我们研究了这种系统中出现的所谓的“迈斯纳”相和“涡旋”相的性质,重点研究了实验上可获得的观测量。我们讨论了如何实验监测的相变,并表明,调制的两个腿的梯子之间的密度不平衡的响应是定性不同的两个阶段。我们认为,这种技术可以用作多体光谱学的工具,允许定量测量迈斯纳相位的自旋间隙。我们最后讨论了它的实验实现
2018-01-11 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dynamics of a Mobile Impurity in a Two Leg Bosonic Ladder
本文采用场论(Tomonaga-Luttinger液体)和数值(密度矩阵重整化群)相结合的方法,分析了可动量子杂质在由两条腿玻色阶梯形成的浴槽中的行为。计算格林函数的杂质作为时间的函数在不同的动量,我们发现一个幂律衰减在零动量,这标志着任何准粒子描述的杂质运动的故障。我们计算指数的限制弱和强杂质浴相互作用。在小的杂质-浴相互作用下,我们发现杂质经历作为单通道一维浴的阶梯,但是有效耦合减少了$\sqrt 2$的因子,因此杂质在阶梯中的移动性比一维浴小。我们比较了数值结果的指数在零动量的半解析表达式,最初建立的链,并找到良好的协议,没有可调参数。我们分析的依赖性的指数在横向跳跃浴,并发现令人惊讶的增加的指数在方差与天真的外推的单通道制度。我们研究了杂质格林函数的动量依赖性,发现对于单链,存在两种不同的运动状态,一种是由红外变质和更常规的极化行为主导。我们计算了这两个制度之间的临界动量,并与预测的基础上的结构因子的浴。在极化子制度,我们也计算数值极化子的寿命。最后,我们讨论了如何在冷原子实验中测量我们的结果。
2019-01-13 cond-mat.quant-gas
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
Grand-canonical phase diagram and chiral-current suppression at $π$ flux in a bosonic two-leg ladder
School of Physics, Anhui University(安徽大学物理学院);State Key Laboratory of Surface Physics, Fudan University(复旦大学表面物理国家重点实验室)
使用团簇Gutzwiller平均场方法,研究均匀人工磁通下双腿梯子上排斥相互作用玻色子的基态相图,发现π通量处手征流被对称性禁止,并构建首个巨正则t-μ相图。
2026-06-11 cond-mat.quant-gas
Heat, particle and chiral currents in a boundary driven bosonic ladders in presence of gauge fields
量子系统可以经历相变,在不同的相态中表现出不同的特征。相应的输运性质也可以由于潜在的量子相而显著变化。本文研究了均匀规范场中两脚玻色阶梯的输运行为。阶梯耦合到玻色子浴在不同的温度下,我们研究它使用非平衡格林函数方法。特别是,我们展示了手性电流的存在,以及它是如何受到温度偏置和耗散强度的影响。我们还表明,开放的差距之间的较低和较高的能带结果的可能性,调整热量和粒子运输通过梯子。我们发现,对于系统参数的基态是在一个漩涡阶段,系统是更敏感的外部扰动。
2020-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Thermopower in a boundary driven bosonic ladder in the presence of a gauge field
我们考虑一个玻色两脚阶梯,其两个带的能谱可以调谐在存在一个均匀的规范场,四个不同的方案:简并或非简并基态与带隙或无带隙的能带。我们耦合的梯子,以两个浴在不同的温度和化学势,并分析的效率和功率产生的线性以及非线性响应制度。我们的研究结果,得到与格林函数方法,表明,最大的性能效率和产生的功率是强烈依赖于基本的能量谱的类型。我们还表明,理想的情况下,有效的能量转换,以及发电,对应的情况下,光谱之间的带隙,和基态是简并的。
2022-03-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Hall effect in multi-leg bosonic ladders
Univ Lyon, Ens de Lyon, CNRS, Laboratoire de Physique(里昂大学、巴黎高等师范学校里昂分校、法国国家科学研究中心、物理实验室);Physics Department “E. R. Caianiello” and CNR-SPIN, Universitá degli Studi di Salerno, INFN, Gruppo Collegato di Salerno(萨莱诺大学“E.R.卡亚涅洛”物理系和CNR-SPIN研究所、意大利国家核物理研究所萨莱诺协作组);DQMP, University of Geneva(日内瓦大学量子物质与凝聚态物理系)
利用玻色化方法分析通量下相互作用玻色N腿梯子的基态霍尔响应,推导出带曲率微扰展开中霍尔不平衡的显式表达式,并推广到多腿情况。
2026-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Incommensurate phases of a bosonic two-leg ladder under a flux
利用玻色化技术和密度矩阵重整化群(DMRG)研究了合成磁通量存在下的玻色两脚梯。在不同的填充量下,随着磁通量的增加,我们跟踪了从公度迈斯纳到非公度涡旋相的量子相变。当外加通量为$ρπ$或接近于此值时(其中$ρ$是每横档的填充量),我们发现涡旋态中存在第二次诱导,它影响了动量分布、横档间关联函数以及自旋-自旋和电荷-电荷静态结构因子等物理观测量.
2016-05-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
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
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
Quantum phases of strongly-interacting bosons on a two-leg Haldane ladder
我们研究了六角两腿梯形几何上的单分量Halfton模型的基态物理,特别关注强相互作用的玻色子。我们把我们的分析集中在每个晶胞小于一个粒子的制度上。作为一个主要的结果,我们观察到几个迈斯纳和涡旋流体相都为超流以及莫特绝缘背景。此外,我们表明,强相互作用玻色子粒子的非常规涡格相出现,这是稳定的,即使在硬核玻色子的政权。我们讨论的机制,其稳定的有限相互作用的分析近似的手段。我们展示了如何通过测量最近和下一个最近邻手征电流以及它们的特征动量分布来辨别不同的相位。
2017-10-23 cond-mat.quant-gas
Bosonic Double Ring Lattice Under Artificial Gauge Fields
本文考虑了一个受两个人工规范场约束的平面双环格点上的弱相互作用玻色子系统。我们通过求解平均场水平下的耦合离散非线性薛定谔方程来确定其基态。在不同的环间隧道耦合,通量和相互作用,我们确定的涡,迈斯纳和偏置梯形相位也预测的玻色子线性梯形变分Ancestor。我们还发现了与环几何形状相关的特殊功能,特别是奇偶校验效应中的涡旋数,以及迈斯纳相位中单个涡旋的出现。我们表明,持续电流的环上进行精确的信息的各个阶段。最后,我们提出了一种通过螺旋干涉图技术观察迈斯纳相位和涡旋相位的方法。
2018-09-05 cond-mat.quant-gas
Exploring helical phases of matter in bosonic ladders
超冷原子的阶梯模型为研究人工规范场与相互作用之间的相互作用所涉及的物质的不同现象和相提供了一个多功能的实验和理论平台。强关联螺旋态是已知的,出现在粒子和磁通量密度的特定比率下,并且它们通常可以被解释为分数量子霍尔态的一维极限,因此被称为预拓扑。然而,它们的特征通常很难观察到,因为这些状态的特征是小间隙。在这里,我们研究填充因子为1的玻色阶梯模型。基于玻色化、重整化群和矩阵乘积态模拟,我们确定了在该共振处出现的两个强关联螺旋相。我们发现,其中一个可以访问的系统中的两种硬核玻色子和现场排斥只,因此适合光晶格实验。它的签名是相当大的,在现实的系统尺寸的参数范围广泛稳定。
2021-01-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Geometry of system-bath coupling and gauge fields in bosonic ladders: manipulating currents and driving phase transitions
与环境接触的量子系统显示出从耗散项和哈密顿项之间的相互作用中出现的丰富的物理学。在这里,我们专注于系统和浴之间的耦合的几何形状的作用。在具体的,我们考虑了一个耗散边界驱动的阶梯存在的规范场,它可以实现与离子微阱阵列。我们表明,根据几何形状,由浴施加的电流可以强烈影响的规范场导致非平衡相变。在不同的阶段,电流的大小及其空间分布都有显着差异。这些发现允许新的策略来操纵和控制量子系统中的传输特性。
2016-09-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Spontaneous currents in a bosonic ring
本文用动力学蒙特卡罗方法研究了一维环形晶格中非相互作用玻色子的非平衡动力学。该系统近似的经典XY模型(动力学项被忽略),然后进行模拟的平面经典自旋。我们研究了有限时间淬火到零温度的动力学。如果猝灭足够慢,系统可以平衡并最终达到具有均匀自旋排列的基态。然而,我们发现,如果淬火是快于弛豫速率,系统可以锁定在一个载流亚稳态,其特征在于由一个非零绕组数。我们分析了零温度状态如何依赖于淬火速率。
2016-02-13 cond-mat.quant-gas
Frustrated magnets without geometrical frustration in bosonic flux ladders
本文提出在磁通接近π的玻色通量梯中,利用真实与合成自旋维度实现无几何阻挫的阻挫Bose-Hubbard模型,并通过数值研究揭示其键序波和手征超流相等丰富相图。
2023-10-31 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Flux enhanced localization and reentrant delocalization in the quench dynamics of two interacting bosons on a Bose-Hubbard ladder
本文研究双足Bose-Hubbard梯子上两个相互作用玻色子的淬灭动力学,发现均匀通量可增强束缚态局域化,并在通量与相互作用共同作用下表现出重入退局域化特征。
2025-05-08 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Laughlin-like states in bosonic and fermionic atomic synthetic ladders
相互作用和静态规范场的结合在我们理解强关联量子物质中起着关键作用。具有合成维度的冷原子气体正在成为实验解决准一维系统中这种相互作用的理想平台。一个基本的问题是,这些装置是否可以提供原始的二维现象,如分数量子霍尔效应,以及如何。我们表明,明确的签名玻色子和费米子劳克林类状态可以观察到和特征在于合成阶梯。我们从理论上诊断这些Laughlin类状态集中在阶梯中流动的手征电流,在低能量理论的中心荷,和纠缠熵的属性。值得注意的是,Laughlin状态从传统的液体分离Lifschitz型过渡,其特征在于在当前的配置文件,我们使用广泛的模拟矩阵产品状态的基础上解决尖锐的不连续性。我们的工作提供了一个定性和定量的指导方针,对观察和理解的强相关态的物质在合成阶梯。特别是,我们揭示了如何国家的最先进的实验设置构成一个理想的起点,逐步解决二维强相互作用系统从阶梯的观点,开辟了一个新的视角观察非阿贝尔物质状态。
2017-06-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Quasiadiabatic dynamics of ultracold bosonic atoms in a one-dimensional optical superlattice
研究了一维超冷玻色子原子系统在光学超晶格中的准绝热动力学。聚焦于超晶格势随时间的缓慢线性变化,系统从传统的莫特绝缘体相驱动到超晶格诱导的莫特绝缘体,在无间隙临界超流区域之间交叉。由于无间隙区域的存在,取决于淬火速度的缺陷的数量出现。我们的研究结果表明,幂律依赖类似的Kibble-Zurek机制的淬火速率的中间值。对于我们所考虑的淬火动力学的时间范围,缺陷的尺度依赖于超流区域的宽度。
2015-10-01 cond-mat.quant-gas
Antichiral and trap-skin dynamics in a nonreciprocal bosonic two-leg ladder with artificial magnetic flux
本文研究带人工磁通和非互易跃迁的相互作用玻色双腿梯,揭示非互易性驱动的手性—反手性转变及自陷与趋肤共存的陷阱-趋肤动力学,并给出动力学相图。
2024-10-29 cond-mat.quant-gas quant-ph
$Z_2\times Z_2$ symmetry and $Z_4$ Berry phase of bosonic ladder
本文研究了双链玻色梯子中受$Z_2\ imes Z_2$对称性保护的拓扑相,提出以$Z_4$贝里相位为序参量,揭示了随粒子密度和相互作用强度变化的丰富拓扑相,并数值发现具有非传统边缘态的中间相。
2023-04-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Topological Phases of Fermionic Ladders with Periodic Magnetic Fields
在最近的实验中,玻色子[Atala等人,10,588(2014),B. K. Stuhl等人,Science 349,1514(2015)]以及费米子阶梯[M. Mancini等人,Science 349,1510(2015)]中的方法,观察到了不同的有趣的多体状态。受这些实验的启发,我们将均匀合成磁场扩展到周期性情况,并表明相称的合成磁场提供了一种替代方案来实现梯状光晶格中超冷费米气体多体系统的拓扑相。利用精确对角化方法,我们数值计算了非相互作用费米子梯的拓扑能带结构、边态、非零陈数、类霍夫施塔特蝴蝶谱和完整的相图。
2015-12-14 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
Artificial Magnetic Field Quenches in Synthetic Dimensions
最近的冷原子实验已经实现了这样的模型,其中在光晶格位置处的每个超精细态可以被视为合成维度中的单独位置。在这样的合成带配置中,超精细水平之间的过渡的操纵提供了对合成维度中的跳跃的直接控制。该效应用于模拟通过带的磁场。对合成维度中的跳跃矩阵元素的精确控制使得可以比与晶格中的原子运动相关联的时间尺度快得多地改变该人工磁场。在本文中,我们考虑这样一个磁通量淬火的情况下,在合成尺寸。没有考虑实际磁场的突然变化,因为传导系统中的这种变化会导致大的感应电流。因此,我们首先研究了一个时变的真实磁场和一个人工磁场之间的差异,使用最小的六个站点模型。这个极小模型清楚地表明了规范依赖性和缺乏现场诱导标量势项之间的联系。然后,我们调查的动力学的波包在一个无限的两个或三个腿阶梯以下的磁通淬火,并发现规范的选择有显着的影响包动力学。具体地说,一个波包分裂成许多更小的包。包的权重和数量都取决于所实现的规范。如果一个初始包,准备下零通量在一个n-腿阶梯,淬火到哈密顿与矢量势平行的阶梯,它分裂成最多$n$较小的波包。如果矢量势被实现为沿着梯级,则相同的初始分组分裂成$n^2$分组。最后,我们表明,在厚带的边缘状态下的淬火是强大的,只有当相同的间隙支持最终的哈密顿边缘状态。
2018-01-24 cond-mat.quant-gas
Interaction-driven dynamical quantum phase transitions in a strongly correlated bosonic system
本研究利用含时密度矩阵重整化群方法,在扩展Bose-Hubbard模型中发现两个拓扑平庸绝缘相间的猝灭可产生相互作用驱动的动力学量子相变,定义了新的弦与宇称序参量并揭示其与相变的关联及两类相变的不同幂律时间尺度。
2021-06-18 cond-mat.quant-gas
Chiral Mott Insulators, Meissner Effect, and Laughlin States in Quantum Ladders
我们介绍通用玻色子模型举例说明,手征迈斯纳电流可以坚持在绝缘相的物质。我们首先考虑两条腿的梯子上的相互作用玻色子。玻色子莫特绝缘体在奇数填充时,总密度扇区会出现缺口,而相对密度扇区由于链间跳跃而保持超流状态。将相对密度与规范场耦合产生赝自旋迈斯纳效应。我们发现,如果玻色子被替换为自旋费米子限制在库珀对,并找到一个双费米子莫特绝缘体与自旋电流相同的阶段。我们证明,通过调整的平均密度的莫特绝缘体体迈斯纳电流变成一个低维玻色子$ν= \frac{1}{2}$ Laughlin态足够强的排斥相互作用跨越阶梯梯级。最后,我们讨论了扩展多腿梯子和双层中的迈斯纳电流自旋超流体成为可能。我们提出了两个实验实现,一个是在Atala等人的装置中使用超冷原子,Nat. Phys. \textbf{8},588(2014)和另一种具有约瑟夫森结阵列。我们还解决了玻色-费米混合物受磁场与高Tc铜酸盐的赝能隙相连接。
2014-11-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
One-dimensional fermionic systems after interaction quenches and their description by bosonic field theories
我们表明,在一维远离平衡的动力学猝灭可以描述的幂律,但在最低能量的完全重整化的不同的指数。相反,它们取决于初始状态及其激发能。此外,我们发现,猝灭强相互作用在一个和无限维的系统之间发生意想不到的相似性,表明当地的过程的主导地位。
2013-07-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
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
Cavity-induced spin-orbit coupling in an interacting bosonic wire
本文从理论上研究了与光腔场耦合的超冷相互作用玻色子原子。利用腔模和横向行波泵浦光通过拉曼跃迁诱导自旋-轨道耦合,这种跃迁在原子波函数上留下了空间相关的相位。绝热消除腔场导致原子自由度的有效哈密顿量,具有自洽条件。通过对空间维的离散化,我们将自旋-轨道耦合玻色线映射为磁场中的玻色阶梯。利用数值密度矩阵重整化群方法,我们证明了在连续极限下,对于目前实验所能达到的参数,迈斯纳超流体的动力学稳定是可能的.
2019-04-09 cond-mat.quant-gas
Solving quasi-free and quadratic Lindblad master equations for open fermionic and bosonic systems
用Lindblad主方程描述马尔可夫开放量子系统的动力学。对于准自由的费米和玻色子系统,即,利用在梯算子中为二次的哈密顿算子和在梯算子中为线性的Lindblad算子,我们导出协方差矩阵的运动方程。这决定了高斯初始状态和稳定状态的演化,这些状态也是高斯的。使用梯形超运算符(也称为第三量子化),我们展示了如何Liouvillian可以转化为多体约旦规范形式,也揭示了完整的多体光谱。扩展以前的工作Prosen和Seligman,我们对待费米子和玻色子系统的平等地位与马约拉纳运营商,缩短和完成一些推导,也解决奇宇称部门的费米子,给出一个标准的存在玻色子稳定状态,覆盖非对角化Liouvillians也玻色子,并包括二次系统。在拟自由开放系统的推广中,二次开放系统包含额外的Hermitian Lindblad算子,这些算子在梯形算子中是二次的。虽然高斯态可以演化为非高斯态,但Liouvillian仍然可以转换为有用的块三角形形式,并且$k$点格林函数的运动方程形成封闭的层次结构。基于这种形式主义,在这样的模型中的临界性和耗散相变的结果进行了讨论的配套文件[arXiv:2204.05346]。
2023-02-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Induced interactions and quench dynamics of bosonic impurities immersed in a Fermi sea
通过对杂质-介质相互作用强度的猝灭,揭示了一维费米子环境中两种玻色子杂质的基态性质和非平衡量子动力学.在基态,杂质和费米海是相分离的强烈的杂质-介质排斥,而他们经历了一个本地化的趋势周围的陷阱中心的大吸引力。我们证明了有吸引力的诱导相互作用的主机介导的杂质介质耦合的任何一个符号和分析诱导和直接相互作用之间的竞争。在猝灭到排斥相互作用之后,触发了两种成分的呼吸运动,杂质的频率和振幅取决于相互作用,并且杂质与其周围环境之间发生动态相分离,以产生强烈的排斥。对于有吸引力的淬火后耦合的跳动模式,由于其存在的主导作用的诱导相互作用发生与两个组件显示出局部化的趋势,在陷阱中心周围。在这两个淬火方案,有吸引力的诱导相关性之间表现出非相互作用的杂质,并发现占主导地位的直接的只有淬火吸引力的耦合。
2020-07-04 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Mobile Impurity in a Two-Leg Bosonic Ladder
本文结合 TLL 解析理论与 DMRG 数值模拟,研究双腿玻色梯中可动杂质的 Green 函数,揭示成键与反成键模式在不同耦合和动量下的幂律或指数衰减行为。
2025-07-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Rotation quenches in trapped bosonic systems
本文通过突然改变旋转频率研究对称与非对称非谐势中囚禁玻色子分裂密度的非平衡动力学,揭示角动量交换、凝聚与碎裂系统差异及涡旋影响。
2025-07-21 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quench Dynamics of Finite Bosonic Ensembles in Optical Lattices with Spatially Modulated Interactions
研究了有限光晶格中相互作用强度空间调制的少数玻色子系综的非平衡量子动力学。我们利用余弦空间调制的有效相互作用强度,其特征在于它的波矢,不均匀性振幅,相互作用偏移和相位。在波矢或相互作用轮廓的相位上执行猝灭,诱导晶格的不同空间区域之间的原子间排斥的增强的不平衡。以下两个淬火协议触发各种隧道通道和丰富的激励动态组成的呼吸和摇篮模式。所有的模式被放大的相互作用强度的不均匀性幅度的增加。特别是相淬火诱导的定向运输,使我们能够辨别大力,否则,退化的隧道路径。此外,不同的动量之间的周期性的人口转移增加波矢量的淬火观察,而定向占领更高的动量可以实现以下的相位淬火。最后,在演化过程中,部分相干区域之间的主要占用井。
2018-08-30 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Quantum phases of the biased two-chain-coupled Bose-Hubbard Ladder
本文研究偏置双链耦合玻色-哈伯德梯子的量子相,通过数值密度矩阵重正化群方法揭示链间隧穿引发的绝缘-超流体及重入相变,并给出解析相边界,丰富了玻色-哈伯德物理。
2023-08-29 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Absence of gapless Majorana edge modes in few-leg bosonic flux ladders
研究少腿玻色子通量梯子能否承载非阿贝尔Pfaffian态及其马约拉纳边缘模,通过DMRG和精确对角化发现无边缘模但纠缠结构有Pfaffian证据,凸显有限尺寸效应。
2024-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Bosonic quantum dynamics following a linear interaction quench in finite optical lattices of unit filling
研究了有限光晶格中超流与莫特绝缘体态之间线性相互作用猝灭后的非平衡超冷玻色量子动力学.由此产生的动力学响应包括各种带间和带内隧穿模式。我们发现,淬火率和粒子间的排斥之间的竞争导致共振动力学响应,在温和的斜坡时间,与避免交叉的多体本征谱与不同的相互作用强度。穿过弱相互作用到强相互作用的区域,几种传输途径被激发。高频段的激发动力学服从指数衰减具有两个不同的时间尺度与不同的斜坡时间。研究从浅晶格到深晶格的交叉,我们发现,对于非绝热淬火的激发带分数减少,而接近绝热极限,它表现出非线性的行为增加的势垒的高度。从强相互作用到弱相互作用的反向斜坡过程导致莫特绝缘体的熔化,并且具有可忽略不计的高带激发,其遵循指数衰减以减小猝灭速率。最后,独立的方向,相边界是交叉的,我们观察到一个显着增强的激发到更高的频带分数增加系统的大小。
2017-11-17 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Quantum criticality in interacting bosonic Kitaev-Hubbard models
受玻色Kitaev-Majorana模型中非厄米趋肤效应研究的启发,我们研究了链和两条腿梯子上相互作用玻色Kitaev-哈伯德模型的量子临界性.在硬核极限下,我们证明了非厄米趋肤效应通过硬核玻色子模型到自旋1/2模型的转换而消失。我们还表明,硬核玻色子可以工程师的Kitaev相互作用,Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用和罗盘相互作用中存在的复杂的跳跃和配对条款。重要的是,用密度矩阵重整化群方法研究了具有三体约束和无约束软核玻色子的链的量子临界性。这项工作揭示了多体相互作用对非厄米趋肤效应的影响,并突出了玻色子与配对项作为探针的工程有趣的模型和量子相变的权力。
2022-11-21 cond-mat.quant-gas
Correlated quantum dynamics of two quenched fermionic impurities immersed in a Bose-Einstein Condensate
我们揭示了浸没在一维玻色子气体中的两个费米子杂质在种间相互作用从弱到强排斥淬灭后的非平衡动力学。监测每个物种的单粒子密度的时间演变,我们揭示了四个不同的动力学制度的存在。对于弱的种间排斥,两个物种要么进行呼吸运动,要么杂质密度分裂成两部分,相互作用并分散在玻色子云中。转向强相互作用,我们观察到暗亮态的形成内的平均场近似。然而,相关的动力学表明,费米子密度分裂成两个排斥的密度峰值,要么朝着玻色子云的边缘,在那里它们平衡,要么它们接近一个几乎稳定的状态,在玻色子气体内强劲地传播,在同一位置形成密度下降。对于这些强的种间相互作用的能量转移过程中,从杂质到他们的环境发生在多体水平,而周期性的能量交换从明亮的状态(杂质)的玻色子物种被确定在没有相关性。最后,检查的强相互作用的单体相干函数,使我们能够得出结论的猝灭诱导的费米子密度峰的空间定位。
2019-08-27 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Chiral currents in one-dimensional fractional quantum Hall states
我们研究了具有轨道磁通量的玻色子和费米子量子两足梯。在这样的系统中,粒子密度与磁通量的比率$ν$形成相空间,如在量子霍尔效应中。在费米子(玻色子)梯中,当$ν$等于1/奇(偶)整数时,Laughlin分数量子霍尔(Fractional quantum Hall)态对于足够长范围的排斥相互作用是稳定的。作为这些分数态的签名,我们发现一个独特的依赖粒子密度和磁通量的手征电流。这种依赖性的特点是分数填充因子$ν$,并形成了一个严格的测试实现在梯子上,无论是数值模拟或未来的超冷原子实验中的OHH状态。两条腿模型等价于具有自旋-轨道相互作用和塞曼磁场的单个自旋链,因此结果可以直接从一个模型借用到另一个模型。
2015-10-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Measuring post-quench entanglement entropy through density correlations
在一维费米子可积系统中,随着相互作用的突然变化,我们分析了量子猝灭后静态结构因子对观测时间的依赖关系。在短的等待时间后,淬火,我们将系统映射到非相互作用的玻色子,这样我们就能够提取他们的占领数的密度-密度关联函数的傅立叶变换,并使用这些计算玻色子熵从对角合奏。通过比较这个玻色子熵与精确对角化计算的每个费米子的渐近稳态纠缠熵,我们发现非常吻合。
2021-11-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Charge Gaps at Fractional Fillings in Boson Hubbard Ladders
玻色-哈伯德哈密顿量描述了超流性和莫特绝缘行为之间的竞争,在零温度和相称的填充作为现场排斥的强度是不同的。有间隙的绝缘相也发生在非整数密度的结果,较长范围的排斥相互作用。本文研究了在玻色子跳跃中由于$t_x \neq t_y$的各向异性而导致的耦合链中带隙相的形成,扩展了Crepin { \it et al.} [Phys.Rev.B84,054517(2011)],其中对于任意小的链间跳跃$t_y$,在半填充时显示出间隙。我们的主要结果是,不同于两条腿的链,对于三条腿和四条腿的链,电荷间隙需要一个有限的非零临界$t_y$打开。然而,这些有限的值是令人惊讶的小,远低于费米带隙开放所需的类似值。
2014-05-24 cond-mat.quant-gas
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
Quantum work statistics and coherence effects in quenched bosonic Josephson junctions
Istituto Nazionale di Ottica del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR-INO)(意大利国家光学研究所);European Laboratory for Non-linear Spectroscopy, Università di Firenze(佛罗伦萨大学欧洲非线性光谱学实验室);Department of Physics and Astronomy, University of Florence(佛罗伦萨大学物理与天文学系)
研究玻色约瑟夫森结突然淬火后的非平衡功统计,通过Holstein-Primakoff近似解析刻画弱相互作用区域,发现功统计服从负二项分布,并利用Kirkwood-Dirac准概率揭示初始叠加态中的量子相干效应,优化可提取功。
2026-06-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Doping a lattice-trapped bosonic species with impurities: From ground state properties to correlated tunneling dynamics
本文研究了由杂质和有限尺寸介质组成的晶格俘获玻色子混合物的基态性质和非平衡动力学。对于一个以及两个杂质的情况下,我们观察到,根据晶格深度和种间相互作用强度,从强烈的离域到本地化的杂质分布的过渡发生。在后一种情况下,两种物质相分离,从而形成粒子-空穴对。对于两个杂质,我们发现,低于一个临界晶格深度,他们是离域的两个相邻的外晶格阱之间,是两体相关。这种转变的特点是由交叉从强到抑制物种间纠缠增加杂质介质排斥。转向混合物的动力学响应,在淬灭物种间的排斥到较小的值,我们揭示了一个单一的杂质的主要隧穿过程对应于一个粒子-空穴对,其动力学稳定性强烈依赖于淬灭振幅。在时间演化过程中,观察到种间纠缠的显著增加,这是由叠加态的建立引起的,因此具有多体性质。在两个玻色子杂质的情况下,粒子-空穴对过程变得不稳定的过程中的动态与杂质聚集在相邻的晶格位置,而强相关。
2020-07-01 cond-mat.quant-gas
Bose-Hubbard triangular ladder in an artificial gauge field
本文研究了在人工规范场存在下,两条腿三角形阶梯上的相互作用玻色子。我们采用密度矩阵重整化群数值模拟和解析玻色化计算研究了该系统的富相图。我们表明,三角晶格几何形状和相互作用引起的挫折之间的相互作用,产生多个手征量子相位。在超流态和Mott绝缘态之间发生了相变,相变具有Meissner或涡旋特征。此外,一个明确的状态,打破了两个腿之间的对称性的阶梯,有偏见的手征超流体,被发现的流量接近$π$的值。在硬核玻色子的制度,我们表明,超出的情况下,完全挫梯的键序绝缘体的延伸表现出迈斯纳型手征电流。我们讨论的结果,我们的研究结果在冷原子系统的实验。
2023-02-20 cond-mat.quant-gas quant-ph
Persistent oscillations versus thermalization in the quench dynamics of quantum gases with long-range interactions
研究相互作用量子系统中的非热化动力学不仅是非平衡量子物理的重要理论问题,而且在量子信息处理中也具有重要的实际意义。在本文中,我们研究了在最近的高精细度腔实验中实现的具有无限程相互作用的硬核玻色子模型中的量子猝灭动力学。我们表明,该模型的长时间动力学可以表现出无阻尼振荡或热化依赖于初始状态的选择。这种非遍历的动力学行为是由相互作用的长程性质而不是守恒量造成的。
2019-11-11 cond-mat.quant-gas
Spontaneous generation of dark-bright and dark-antidark solitons upon quenching a particle-imbalanced bosonic mixture
我们揭示了动态形成的多个本地化结构的形式出现在淬火后的一维粒子不平衡玻色-玻色混合物的暗-亮和暗-反暗孤立波。种间相互作用猝灭驱动系统的平衡,而所谓的混溶/不混溶阈值是在一个双向的方式跨越。暗-亮实体自发产生的猝灭向相分离制度和暗-反暗态形成在相反的过程。详细讨论了上述状态的不同创建机制,并展示了其受控生成。在这两个过程中,它被发现产生的孤立波的数量是较大的粒子不平衡,结果是增强较强的postquench种间相互作用。此外,封闭的几何形状高度影响这两种类型的状态的产生与衰减孤立波形成更紧密的陷阱发生。此外,在上述两种过渡中,对于高度不平衡的混合物,针对物种测量的呼吸频率显著不同。最后,在准一维系统中,证明了暗-亮和暗-反暗孤子的动力学形成的鲁棒性。
2019-08-19 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.atom-ph
Dynamically generated correlations in a trapped bosonic gas via frequency quenches
Raman Research Institute(拉曼研究所);International Centre for Theoretical Sciences, Tata Institute of Fundamental Research(塔塔基础研究所国际理论科学中心);LPTMS, CNRS, Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay(巴黎南大学萨克雷大学法国国家科学研究中心理论与统计物理实验室)
通过随机淬火在受限玻色气体中产生非平凡动态相关性,揭示了非平衡稳态的结构与统计特性。
2025-08-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Spatial inversion symmetry breaking of vortex current in biased-ladder superfluid
研究均匀阿贝尔规范场下双腿梯型玻色子的淬火动力学,发现超流体偏置梯型相中涡旋电流和粒子密度的非对称扩展导致空间反演对称性自发破缺,且纠缠熵对数增长暗示多体局域化作用。
2023-07-29 cond-mat.quant-gas quant-ph