Signatures of a universal jump in the superfluid density in two-dimensional Bose gas with finite number of particles
在经典场近似下，研究了有限个原子的二维弱相互作用均匀玻色气体。通过使用一个大正则系综形式主义，我们表明，这样的系统表现出，除了Berezinskiii-Kosterlitz无（BKT）和热相，中间区域。这一区域的特点是在低动量的电流-电流相关性的衰减和一阶相关性的代数衰减，其指数大于BKT理论预测的临界值。当原子数增加时，在将BKT相从中间区域分离的温度下，超流部分的密度接近Nelson和Kosterlitz在二维超流中发现的密度。
2019-03-26 cond-mat.quant-gas
Berezinskii-Kosterlitz-Thouless Phase Transition in 2D Spin-Orbit Coupled Fulde-Ferrell Superfluids
传统的塞曼场诱导的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov（FFLO）超流体的实验观测一直受到各种挑战的阻碍，特别是低维系统的要求。在2D中，有限的温度相位波动导致FFLO超流体的Berezinskiii-Kosterlitz-BKT（Berezinskiii-Kosterlitz-BKT）转变温度非常小，这引起了人们对其实验可观测性的严重关注。最近的研究表明，FFLO超流体可以通过Rashba自旋-轨道耦合费米气体在塞曼场作用下实现，这也可以支持拓扑激发，如二维的Majorana费米子。在这里，我们解决了该系统中的有限温度BKT转变问题，该系统可能表现出有间隙、无间隙、拓扑和无间隙的拓扑FF相。我们发现一个大的BKT转变温度，由于大的有效超流密度，使其有可能在有限的温度下观察二维FF超流。此外，我们表明，无间隙FF超流体可以是稳定的，由于其积极的超流体密度。这些发现为有限温度下二维带隙和无隙FF超流体及其相关拓扑激发的实验观察铺平了道路。
2015-03-22 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
Coupled superfluidity of binary Bose mixtures in two dimensions
本文研究了具有短程排斥相互作用的低温二维双组分玻色气体。在共存阶段，其中两个组件是超流体，物种间的相互作用诱导的非耗散阻力之间的两个超流体流（Andreev-Bashkin效应）。我们表明，这种行为导致通常的Berezinskiii-Kosterlitz-无边界（BKT）过渡在二维的修改。我们使用重整化群方法扩展了有限温度下超流密度的重整化，发现一个组分的涡旋对另一组分的超流性质有很大的影响，由非耗散阻力介导。扩展的BKT流动方程表明，其中一个组分的涡旋非束缚转捩的发生会导致另一个组分的超流性的破裂，从而导致两种气体的临界温度的锁定现象。
2019-07-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Berezinskii-Kosterlitz-Thouless transitions in an easy-plane ferromagnetic superfluid
二维（2D）自旋为1的玻色气体在易平面铁磁相中表现出两个Berezenskiii-Kosterlitz-无磁（BKT）跃迁。较高的温度转变与主要由单个自旋分量决定的质量流的超流性有关。低温相变与轴向自旋流的超流性、横向自旋密度的准长程序以及极核自旋涡旋的束缚有关。在自旋BKT温度以上，组成每个PCV的分量环流在空间上是分离的，这表明可能的解禁闭类似于高能物理中的夸克解禁闭。组件间的相互作用引起的自旋组件之间的超流阻力，我们在零温度下分析计算。我们提出的质量/自旋超流相图作为二次塞曼能量$q$的函数。在$q=0$处，系统处于具有$\mathrm{SO}(3)$对称性的各向同性自旋相。这里的流体响应表现出系统的大小依赖性，这表明没有一个BKT过渡。尽管如此，对于有限系统的自旋关联的衰减变化从指数代数的温度降低。
2023-01-30 cond-mat.quant-gas
Superfluid density and Berezinskii-Kosterlitz-Thouless transition of a spin-orbit coupled Fulde-Ferrell superfluid
理论研究了二维Rashba自旋轨道耦合原子费米气体在面内和面外塞曼场作用下的超流密度和Berezinskiii-Kosterlitz-BKT跃迁.最近预测，通过调节两个塞曼场，系统可以呈现出不同的奇特的Fulde-Ferrell（FF）超流相，包括带隙FF、无隙FF、无隙拓扑FF和带隙拓扑FF态。由于FF配对，我们表明，超流密度（张量）的系统成为各向异性。当沿\textit{x}方向施加面内塞曼场时，在大多数参数空间中，沿\textit{y}方向的张量分量$n_{s,yy}$通常大于$n_{s,xx}$。在零温度下，当系统从有间隙FF状态演变为无间隙FF状态时，$n_{s,xx}$中总是存在不连续跳跃。随着温度的升高，这种跳跃逐渐消失。临界BKT温度已被计算为自旋轨道耦合强度，原子间相互作用强度，面内和面外塞曼场的函数。我们预测，新的FF超流相有一个显着的临界BKT温度，通常在$0.1T_{F}$的顺序，其中$T_{F}$是费米简并温度。因此，它们的观测是在冷原子实验室现有实验技术的范围内。
2014-10-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Universal non-Gaussian order parameter statistics in 2D superfluids
University of Oxford（牛津大学）
本研究通过物质波干涉仪测量二维玻色气体在BKT临界点处的序参量统计，证实其收敛到通用Gumbel分布，并揭示了非平衡系统中涡旋解绑的动力学行为。
2026-01-22 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Strongly Interacting Two-Dimensional Bose Gases
我们准备和研究强相互作用的二维玻色气体在超流，经典的Berezinskiii-Kosterlitz-无（BKT）过渡，和真空超流量子临界制度。通过调节散射长度和将样品加载到光晶格中，可以覆盖0.05 < g < 3的宽范围的两体相互作用强度。基于状态方程的测量，我们提取了不同区域的耦合常数以及临界热力学量。在超流和BKT过渡制度，提取的耦合常数显示出显着的下移，从平均场和微扰计算时，g接近或超过1。在BKT和量子临界制度，所有测得的热力学量的相互作用强度，扩展的经典场和重整化计算证实了这一趋势的对数依赖。
2013-04-03 cond-mat.quant-gas
Topological superfluid in a Fermi-Bose mixture with a high critical temperature
我们发现，一个二维（2D）自旋极化费米气体浸没在一个三维玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）构成了一个非常有前途的系统，以实现一个$p_x+ip_y$超流体。费米子相互吸引，通过诱导的相互作用介导的玻色子，和由此产生的配对进行了分析，充分考虑到阻滞效应。进一步与Berezinskiii-Kosterlitz-BKT理论相结合，得到了超流临界温度的可靠结果。我们发现，诱导相互作用的强度和范围都可以通过实验调节，从而使临界温度接近一般BKT理论所允许的最大值。此外，这是在保持费米-玻色相互作用较弱的情况下实现的，因此三体损耗很小。我们的研究结果表明，实现一个拓扑超流体与原子费米玻色混合物是在实验范围内。
2016-09-28 cond-mat.quant-gas
Exploring the Berezinskii-Kosterlitz-Thouless Transition in a Two-dimensional Dipolar Bose Gas
Department of Physics, The Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学物理系）；IAS Center for Quantum Technologies, The Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学量子技术高等研究院）
本研究在准二维铒原子偶极玻色气体中观察到了BKT相变，通过控制偶极取向表征相变点，并揭示了超流相的各向异性涨落等偶极特性。
2024-03-27 cond-mat.other cond-mat.quant-gas quant-ph
Searching for Unconventional Superfluid in Excitons of Monolayer Semiconductors
本研究指出单层半导体中激子因能谷-轨道耦合和塞曼能导致线性色散，实现非零临界温度的真正长程有序，超越传统BKT范式，为寻找非常规二维超流体提供实验可行系统。
2023-12-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Quantum fluctuations of a resonantly interacting $p$-wave Fermi superfluid in two dimensions
利用高斯对涨落理论，研究了强相互作用二维手征\textit{p}波费米超流体从玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）到拓扑非平凡Bardeen-Cooper-Schrieffer（BCS）超流体的量子涨落.在零化学势拓扑相变$μ=0$附近，我们观察到量子涨落强烈地重整化了费米超流体的零温度状态方程、声速、对断裂速度和Berezinskiii-Kosterlitz-BKT（BKT）临界温度，所有这些都可以是相互作用强度的非解析函数。非解析性的指示在BKT临界温度中特别明显，其在拓扑相变附近也表现出明显的峰。跨越过渡和对BEC极限，我们发现，该系统很快成为一个平凡的相互作用玻色液体，其属性是依赖于粒子间的相互作用。复合玻色子在BEC极限下的定性行为仍有待理解。
2018-09-25 cond-mat.quant-gas
Renormalization of the superfluid density in the two-dimensional BCS-BEC crossover
本文分析了二维超冷碱金属原子气体在Bardeen-Cooper-Schrieffer（BCS）到玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）交叉中的超平均场状态方程的理论推导。我们表明，在零温度下，我们的理论-考虑高斯波动的平均场状态方程-是非常好的协议与实验数据。随后，我们研究了有限温度下的超流密度及其由于涡旋-反涡旋对的增殖而引起的重整化。通过这样做，我们确定了Berezinskiii-Kosterlitz-无边界（BKT）临界温度-在该温度下，重整化超流密度跳到零-作为原子间势强度的函数。我们发现，Nelson-Kosterlitz标准高估的BKT温度相对于重整化群方程，这种效果是特别相关的中间政权的交叉。
2017-10-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
First and second sound in a two-dimensional dilute Bose gas across the Berezinskii-Kosterlitz-Thouless transition
通过求解朗道双流体动力学方程，从理论上研究了谐振势阱中二维原子玻色气体的一次和二次声。对于各向同性陷阱，我们发现，第一和第二声模式在一定的温度下退化，并表现出典型的避免交叉模式频率。在这些温度下，第二声音由于其与第一声音的杂交而具有显著的密度波动，并且具有朝向Berezinskiii-Kosterlitz-BKT转变的发散模式频率。对于强各向异性势阱，我们导出了简化的一维流体力学方程，并讨论了声波沿弱约束方向的传播。由于BKT过渡所固有的超流密度的普遍跳跃，我们表明，第一个声速表现出一个扭结的过渡。我们的预测可以很容易地检查在目前的实验设置为二维稀玻色气体。
2014-03-14 cond-mat.quant-gas
Effects of particle-hole fluctuations on the superfluid transition in two-dimensional atomic Fermi gases
Hefei National Research Center for Physical Sciences at the Microscale and School of Physical Sciences, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学物理科学学院、微观尺度物质科学国家研究中心）；Shanghai Research Center for Quantum Science and CAS Center for Excellence in Quantum Information and Quantum Physics, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学上海量子科学研究中心、中国科学院量子信息重点实验室）；Hefei National Laboratory, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学合肥国家实验室）；Department of Physics, University of Hong Kong（香港大学物理系）
本文研究了粒子-空穴涨落对二维原子费米气体超流转变的影响，揭示了配对相互作用的屏蔽效应及BKT转变温度的依赖关系。
2026-03-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Scale-invariant phase transition of disordered bosons in one dimension
本文证明一维无序硬核晶格玻色子在幂律跃迁下发生非BKT连续相变，通过量子蒙特卡罗方法发现 $α\leq3$ 时相变点超流刚度标度不变且满足Harris界限，揭示了新的普适行为。
2025-04-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas quant-ph
Superfluid behaviour of a two-dimensional Bose gas
二维（2D）系统在多体物理学中起着特殊的作用。由于热涨落，它们不能经历与连续对称性破缺相关的常规相变。然而，它们可以通过Berezinskiii-Kosterlitz-无规（BKT）机制表现出到准长程序状态的相变。典型的例子是2D玻色流体，例如液氦膜，其在非零温度下不能玻色凝聚，尽管其在临界相空间密度以上变成超流体。超冷原子气体是一个多功能的系统，其中的二维准长程相干性和BKT跃迁的微观性质最近被探索。然而，在这些系统中，仍然缺少直接观察无摩擦流动的超流性。在这里，我们探测超流性的二维被困玻色气体与移动障碍物形成的微米大小的激光束。我们发现一个戏剧性的变化的流体的响应，取决于其程度的退化在障碍物的位置。特别是，我们没有观察到任何显着的加热中心，高度退化的区域，如果障碍物的速度低于临界值。
2012-05-21 cond-mat.quant-gas quant-ph
Two-superfluid Model of Two-component Bose-Einstein Condensates; First Sound and Second Sound
有限温度下的超流$^4$ He用包含正常流体和超流组分的双流体模型来描述.从耦合的Gross-Pitaevskii方程出发，建立了双组分玻色-爱因斯坦凝聚体的双流体模型，即双超流模型.双超流模型与超流$^4$ He中的双流体模型有很好的对应关系.在特定条件下，双超流体模型中的两种声音模式表现得像超流体$^4$ He的双流体模型中的第一和第二声音。
2010-06-23 cond-mat.quant-gas
Second sound and the superfluid fraction in a resonantly interacting Fermi gas
超流性是一种宏观量子现象，它在低于临界温度时出现，并导致物质的特殊行为，无摩擦流动，量子化涡旋的形成，以及转动惯量的淬灭都是有趣的例子。对于有限温度下超流体所表现出的许多现象，一个引人注目的解释可以用两种流体的混合物来给出，这种混合物由行为像普通流体的正常组分和具有零粘度和零熵的超流体组分组成。超流体系统的重要例子是液氦和中子星。最近，超冷原子气体作为新的超流体系统出现，具有前所未有的控制相互作用和外部约束的可能性。本文报道了在超冷费米气体中首次观测到的共振相互作用的“第二声”。第二种声音是超流体的双组分性质的显著表现，对应于熵波，其中超流体和非超流体组分以相反的相位振荡，不同于普通声音（“第一种声音”），其中它们同相振荡。第二声速明显取决于超流分数的值，超流分数是一个对基元激发谱敏感的量。我们的测量使我们能够提取超流分数的温度依赖性，这在强相互作用的量子气体中是一个无法获得的量。
2013-02-12 cond-mat.quant-gas physics.flu-dyn
Effects of spin-orbit coupling on the Berezinskii-Kosterlitz-Thouless transition and the vortex-antivortex structure in two-dimensional Fermi gases
研究了具有自旋轨道耦合（SOC）的二维费米气体中Berezinskiii-Kosterlitz-BKT（Berezinskii-Kosterlitz-BKT）跃迁随两体结合能和垂直塞曼场的变化.通过包括一个通用形式的SOC，作为Rashba和Dresselhaus条款的函数，我们研究了实验相关的平等Rashba-Dresselhaus（ERD）的情况下和Rashba-唯一（RO）的情况下之间的演变。我们发现，在ERD的情况下，在固定的非零塞曼场，BKT转变温度$T_{BKT}$的SOC的影响增加的结合能的所有值。我们还发现一个显着增加的Clogston限制的值相比，没有SOC的情况下。此外，我们表明，超流密度张量成为各向异性（除了在RO的情况下），导致各向异性的相位波动的行动，描述椭圆形涡和反涡，成为圆形的RO限制。这种变形构成了一个重要的实验签名的超流性在二维费米气体与ERD SOC。最后，我们表明，各向异性声速表现出异常，在低温下，在附近的量子相变之间的拓扑结构不同的均匀超流相。
2014-03-23 cond-mat.quant-gas
Tuning the Kosterlitz-Thouless transition to zero temperature in Anisotropic Boson Systems
本文研究了二维各向异性跳跃的玻色-哈伯德模型。针对各向异性对超流性质的影响，如螺旋度模量和正常到超流（Berezinskiii-Kosterlitz-BKT）的转变温度，比较了两种不同的方法：大尺度量子蒙特卡罗模拟和自洽谐波近似（SCHA）.对于后者，两种不同的配方被认为是，一个应用在各向同性的限制和其他应用在极端各向异性的限制。因此，我们发现，SCHA提供了一个合理的描述超流体性质的该系统提供了适当类型的配方。SCHA在极端各向异性极限中的准确性特别引人注目，其中BKT转变温度被调谐到零（即进入量子临界点），因此量子涨落起主导作用。
2012-07-09 cond-mat.quant-gas
Noise-induced transition from superfluid to vortex state in two-dimensional nonequilibrium polariton condensates -- semi-analytical treatment
本文基于含噪声广义Gross-Pitaevskii方程，结合Bogoliubov线性化分析与非线性修正，半解析地研究了二维非平衡极化激元凝聚体中噪声诱导的BKT类相变，揭示了损耗对有序相的稳定作用。
2023-09-20 cond-mat.quant-gas
Superfluidity, Sound Velocity and Quasi Condensation in the 2D BCS-BEC Crossover
研究了超冷碱金属原子构成的二维超流体在BCS-BEC交叉中的有限温度性质。通过分析序参量的相位和振幅涨落的影响，我们研究了Berezinskiiii-Kosterlitz无相变相变的临界温度$T_{BKT}$以下的准凝聚区域.特别地，我们计算了超流分数，声速和准凝聚分数作为温度和费米子对的结合能的函数。
2013-11-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Sound propagation in a uniform superfluid two-dimensional Bose gas
在超流体系统中，可以激发几种声音模式，例如液氦中的第一和第二声音。在这里，我们激发传播和驻波在一个统一的二维玻色气体，我们的特点是在超流和正常制度的声音传播。在超流相，测量的声速很好地描述了一个双流体流体动力学模型，和弱阻尼率很好地解释了与热激发的散射。在正常阶段，由于偏离流体动力学行为，声音变得强烈阻尼。
2018-04-11 cond-mat.quant-gas
Vortex pairing in two-dimensional Bose gases
最近的二维超冷玻色气体实验通过分析两个独立系统之间的干涉，提供了Berezinskiii-Kosterlitz-BKT相存在的证据。本文利用投影Gross-Pitaevskii方程经典场方法研究了有限温度下二维量子简并玻色气体。虽然这描述了低于动量截止的气体的高度占据模式，但我们已经开发了一种方法，将更高的动量状态纳入我们的模型中。我们集中在有限尺寸的均匀系统，以简化分析的涡旋配对。我们确定的冷凝分数对温度的依赖性，并比较这计算的超流分数。通过测量一阶关联函数，我们确定了玻色-爱因斯坦凝聚体和BKT相的边界，并发现它与超流分数趋于零相一致。我们通过粗粒化过程揭示了BKT转变上方涡对的特征解束缚。最后，我们对实验中使用的过程进行建模，以推断系统相关性[Hadzibabic等人，Nature 441，1118（2006）]，并量化其与直接计算的原位关联函数的一致性水平。
2010-11-10 cond-mat.quant-gas
Berezinskii-Kosterlitz-Thouless Transition in Two-Dimensional Dipolar Stripes
一个二维量子系统的偶极子，与一个偏振角不垂直的平面，显示了从气体到条纹相的过渡。我们用路径积分蒙特卡罗（PIMC）方法研究了这两个相的热性质。通过模拟热密度矩阵，PIMC提供了感兴趣的量值，如超流分数和单体密度矩阵的精确结果。众所周知，在二维中，超流到正常相变遵循Berezinskiii-Kosterlitz-无边界（BKT）方案。我们的结果表明，各向异性气体和条纹相遵循BKT标度律。在固定密度和增加倾斜角，从气体到条纹相的转变温度降低。在接近临界温度时，垂直于条纹方向的超流性相当小，但在较低温度时，主要是在接近向气体的转变时，超流性变大。我们的研究结果与最近在准一维偶极液滴阵列中观察到的超固体定性一致。
2019-12-09 cond-mat.quant-gas
Observation of Two Sound Modes in a Binary Superfluid Gas
研究了声波在具有两个对称分量的二元超流气体中的传播。二元超流体是由$^{23}$ Na的玻色-爱因斯坦凝聚体在两个超精细基态的等量混合物中构成的。通过用聚焦激光束施加局部自旋相关扰动，在凝聚体中激发声波。我们确定了两种不同的声音模式，称为密度的声音和自旋的声音，其中的两个自旋分量的密度振荡的相位和相位，分别。双流体流体力学的二元超流体很好地解释了所观察到的声传播。两个声速的比率精确测量，而不需要绝对密度校准，我们发现它在定量上与已知的二元系统的相互作用性能良好的协议。
2019-07-24 cond-mat.quant-gas
Unitary Fermi superfluid near the critical temperature: thermodynamics and sound modes from elementary excitations
我们比较了最近的实验结果[科学375，528（2022）]的超流酉费米气体的临界温度与热力学模型的基础上的系统的元激发。我们发现实验数据和我们的理论之间的几个数量，如第一声，第二声，超流分数非常好的协议。我们还表明，第一和第二个声音之间的模式混合发生。最后，我们的特征的响应幅度的密度扰动：接近临界温度的第一和第二声音可以通过密度扰动激发，而在较低的温度下，只有第一个声音模式表现出显着的响应。
2022-06-08 cond-mat.quant-gas
Modelling of vorticity, sound and their interaction in two-dimensional superfluids
二维超流体中的涡旋由于其在量子湍流、耗散和BKT相变中的作用而受到广泛的研究。在玻色-爱因斯坦凝聚体和超流氦中，声音和涡旋的相互作用具有广泛的重要性[1-4]。然而，涡流场的建模及其与声音的相互作用都是复杂的流体动力学问题，只有在特殊情况下才有解析解。在这项工作中，我们开发的方法来计算在任意的二维域的涡流和声流场。此外，我们分析了在一个二维的超流体的声音模式的旋涡的色散相互作用，并开发了一个模型，量化这种相互作用的任何旋涡分布在任何二维有界域，可能非简单连接，利用类比与流体动力学的理想气体和静电。作为一个应用实例，我们使用这种技术提出了一个实验，应该能够明确地检测单循环量子在氦薄膜。
2019-04-15 cond-mat.quant-gas physics.flu-dyn quant-ph
Physics of Low-Dimensional Ultracold Bose Gases
在这项工作中，我们调查的独特性质的超冷玻色气体在一维和二维。在二维空间中，我们提出了使用投影Gross-Pitaevskii方程形式主义的Berezinskiii-Kosterlitz-无相变（BKT）相变的模拟。我们确认的BKT阶段的存在下，通过观察代数衰减的一阶关联函数，解除绑定的涡对，和行为的超流部分。在一维中，我们用横向高斯近似和拉格朗日方法导出了零温下一维玻色气体的有效运动方程。
2013-02-03 cond-mat.quant-gas
Low-temperature thermodynamics of the unitary Fermi gas: superfluid fraction, first sound and second sound
通过引入一个基于玻色子集体模和费米子单粒子激发的零温谱的模型，研究了幺正费米气体的低温热力学。我们计算了亥姆霍兹自由能，并由此得到熵、内能和化学势随温度的变化。利用这些量和Landau的超流密度表达式，我们解析地确定了超流分数、临界温度、第一声速和第二声速。我们比较了我们的分析结果与其他理论预测和实验数据的超冷原子和稀中子物质。
2010-11-22 cond-mat.quant-gas nucl-th
Reply to the Comment on "Berezinskii-Kosterlitz-Thouless Transition in Two-Dimensional Dipolar Stripes"
这是对F评论的回应。Cinti和M. Boninsegni对我们最近在二维偶极系统中Berezinskiii-Kosterlitz-无相变（BKT）相变的工作[R.Bombín，F. Mazzanti和J. Boronat，Physical Review A 100，063614（2019）]。对我们工作的主要批评，在那篇评论中表达，是我们没有明确地报告两个空间贡献的总超流部分。在这里，我们分析我们的结果为一个点的相图对应的条纹相，接近气体条纹过渡线，并为低于BKT临界温度的温度。超流部分的贡献，来自空间秩序出现的方向，与系统大小的标度表明，它仍然是有限的热力学极限，正如我们已经在我们的原始工作。这使我们能够说明条纹相在低温下是超流体。此外，我们提供了一些意见，有助于理解Cinti和Boninsegni的结果与我们的结果之间的差异来自哪里。
2020-10-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
First and second sound in two-dimensional bosonic and fermionic superfluids
本文综述了超冷费米子和玻色子原子二维系统中声传播的理论结果。在超流相，其特征是自发对称性破缺缺的$U(1)$对称，有共存的第一和第二声音。在弱相互作用排斥玻色子的情况下，我们模拟了最近在弱相互作用区域和Berezinskiii-Kosterlitz-BKT超流-正常转变温度附近测量的二维39 K原子的声速.特别是，我们进行了相当准确的计算的超流密度，并表明它是合理的实验一致。对于超流吸引费米子，我们计算了穿过整个BCS-BEC交叉的第一和第二声速。在低温区，我们再现了最近的测量与6Li原子的第一声速。我们还预测，只有在有限温度的BEC制度有声音模式之间的混合。
2022-10-18 cond-mat.quant-gas
Collisionless sound of bosonic superfluids in lower dimensions
低温玻色子的超流性在碰撞区域已经得到了很好的证实。然而，在无碰撞区域，超流的存在还没有完全澄清，特别是在较低的空间维度。在这里，我们比较了弗拉索夫-朗道方程，它没有考虑玻色子系统的超流性质，与安德烈耶夫-哈拉尼科夫方程，而不是明确包含超流速度。结果表明，$^{87}$ Rb原子的二维无碰撞玻色气体中声模的最新实验数据与两种理论都符合得很好，但在Berezinskiii-Kosterlitz无碰撞临界温度$T_c$以下，用Andreev-Khalatnikov方程能更好地再现声阻尼，而在$T_c$以上，用Vlasov-Landau方程能更好地再现声阻尼.对于一维玻色子流体，实验数据还没有，我们发现由两个传输理论预测的声速之间的差异较大，而且在这种情况下，超流速度的存在降低了声阻尼。
2021-04-11 cond-mat.quant-gas
Propagation of Second sound in a superfluid Fermi gas in the unitary limit
研究了在么正极限下，费米原子组成的均匀超流气体中的声传播。正常和超流分量的存在导致出现两个声音模式的碰撞制度，称为第一和第二声音。第二种声音特别令人感兴趣，因为它是超流体成分的清晰信号。利用朗道双流体动力学理论，我们计算了流体动力学声速和密度响应函数中的这些权重。后者用于计算对产生脉冲传播的外部电势的突然修改的响应。根据Nozieres和Schmitt-Rink（NSR）的BCS-BEC交叉方法，计算了与响应函数中的权重成正比的脉冲幅度。研究表明，在幺正超流费米气体中，第二声脉冲由密度扰动激发出，并具有很好的振幅。
2010-02-01 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Hofstadter-Hubbard model with opposite magnetic fields: Bardeen-Cooper-Schrieffer pairing and superfluidity in the nearly flat butterfly bands
尽管众所周知的Hofstadter蝴蝶的多带谱，它原来的时间反演对称的Hofstadter-哈伯德模型的配对相关是很好地描述了一个单一的序参量，是在实空间中均匀。利用BCS平均场论，在低磁通极限的近平蝶带制度，在这里，我们揭示了一些不寻常的超流性质都在基态和在有限的温度。我们的全面分析包括但不限于序参量，冷凝物和超流分数，以及临界BCS和BKT转变温度。
2017-10-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fulde-Ferrell states and Berezinskii-Kosterlitz-Thouless phase transition in two-dimensional imbalanced Fermi gases
我们研究了二维自旋布居不平衡费米气体的超流性质，探讨了Berezinskiii-Kosterlitz-无势垒（BKT）相变和可能的向Fulde-Ferrell（FF）态的不稳定性之间的相互作用.在平均场近似下，结合量子涨落，得到了相图随温度、化学势不平衡和结合能的变化关系。我们发现，波动改变的平均场相图显着。我们还解决了可能的影响的相分离和/或各向异性FF相的BKT机制。得到了FF态的超流密度张量，发现其横向分量总是为零。这导致发散的波动，并可能排除FF状态的存在，在任何非零温度。
2014-01-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Berezinskii-Kosterlitz-Thouless transitions in a ferromagnetic superfluid: effects of axial magnetization
本研究探讨轴向磁化对易平面铁磁自旋-1玻色气体中BKT转变的影响，发现非零磁化耦合质量与自旋超流，并给出相关解析关系。
2024-04-04 cond-mat.quant-gas
Gapless topological Fulde-Ferrell superfluidity in spin-orbit coupled Fermi gases
拓扑超流体通常指的是一种在体相中有间隙而在边界上有金属的超流体状态。本文报道了在二维自旋轨道耦合费米气体中，在面内和面外塞曼场的共同作用下，可以产生具有非均匀Fulde-Ferrell配对序参量的无间隙、拓扑非平凡的超流体.由自旋-轨道耦合和面内塞曼场引起的Fulde-Ferrell配对是这种无间隙特征的原因。这种奇异的超流体具有显着的Berezinskiii-Kosterlitz-BKT（BKT）转变温度，并具有强大的Majorana边缘模式，由于其拓扑性质，对无序。
2014-07-16 cond-mat.quant-gas
Second sound and the density response function in uniform superfluid atomic gases
最近，人们对超流玻色和费米气体中的第二声重新产生了兴趣。利用双流体动力学理论，我们回顾了这些系统的密度响应$χ_{nn}(\bq,ω)$，作为一种工具，以确定第二个声音的实验基于密度探针。我们的工作推广了超流$^4$ He临界区动力学结构因子$S(\bq,ω)$的研究。我们表明，在均匀超流费米气体的幺正极限下，在压缩性求和规则中，第二与第一声的相对权重由朗道-Placzek比率$\lp\equiv (\bar{c}_p-\bar{c}_v)/\bar{c}_v$给出，对于所有低于$T_c$的温度。与超流$^4$ He相比，在强相互作用的费米气体中，$\lp$要大得多，已经是$T \sim 0.8 T_c$的阶数单位，从而提供了用密度探针激发第二声的有希望的机会。与$\mathrm{Im}χ_{nn}(\bq,ω)$（在双光子布拉格散射中测量）相比，第一和第二声音的相对权重在$S(\bq,ω)$（在脉冲传播研究中测量）中是完全不同的。我们证明了在么正性下，强相互作用玻色凝聚气体中的$S(\bq,ω)$的第一和第二声与费米气体中的第一和第二声相似。然而，在弱相互作用玻色气体中，第一和第二声音主要分别是热云和冷凝物的非耦合振荡，并且第二声音在$S(\bq,ω)$中具有大部分频谱权重。我们还讨论了第一和第二声中涉及的超流和正常流体速度场的行为。
2010-04-23 cond-mat.quant-gas
Sound modes in collisional superfluid Bose gases
本文从理论上研究了$D$维弱相互作用碰撞玻色气体中的声模。使用朗道的双流体流体动力学和Bogoliubov理论的工作范围内，我们观察到的杂交的第一和第二声模式的$D\ge 2$。为了模拟最近测量的声速在二维中，在弱相互作用制度和周围的Berezinskiii-Kosterlitz-无边界的转变温度，我们得到了一个精细的计算超流密度，找到一个公平的协议与实验。在1D的情况下，实验结果是目前不可用的，我们没有发现杂交，引发未来调查的必要性。我们的分析提供了一个系统的理解碰撞弱相互作用玻色气体在$D$维的声音传播。
2021-03-09 cond-mat.quant-gas
Propagation of first and second sound in a two-dimensional Fermi superfluid
声传播是流体平衡热力学和动力学输运性质相互作用的宏观表现。在这里，对于一个二维系统的超冷费米子，我们计算的第一和第二声速在整个BCS-BEC交叉，我们分析了系统响应外部扰动。在低温制度，我们重现最近的测量[物理学评论快报。{ \bf 124}，240403（2020）]的第一声速，由于密度和熵波动的解耦，其是由密度探针激发的唯一模式。相反，热扰动只激发第二种声音，它对超流体的耗尽很敏感，在深BCS区消失，并在Berezinskiii-Kosterlitz-无超流体跃迁时不连续地跳到零。模式之间的混合只发生在有限温度的BEC制度，我们的理论收敛到纯玻色子的结果。
2021-07-20 cond-mat.quant-gas
Sound-induced vortex interactions in a zero-temperature two-dimensional superfluid
通过积分出序参量的纵向涨落，系统地推导了由Gross-Pitaevskii方程描述的非相对论二维超流体中相互作用涡旋的有效作用量.在运动方程中不存在几何发散系数。我们的分析是有效的，在一个稀释的限制涡的intervortex间距是大的相比，核心的大小，并在涡核中的原子数的波动被抑制。我们分析了声音引起的修正的动态的涡旋-antivortex对，并表明，有没有不稳定的湮灭，这表明，声音介导的相互作用是不够强，破坏一个逆能量级联在二维零温度超流湍流。
2014-11-21 cond-mat.quant-gas hep-th
Superfluidity and sound propagation in disordered Bose gases
该研究理论分析了零温二维玻色-爱因斯坦凝聚体中散斑无序对声波传播的影响，通过求解Gross-Pitaevskii方程和超流流体力学方法，发现无序会降低超流分数与声速并引入阻尼，其弱无序极限预测与微扰理论吻合且适用于当前冷原子实验。
2024-07-24 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum phase transitions and Berezinskii-Kosterlitz-Thouless temperature in a two-dimensional spin-orbit-coupled Fermi gas
研究了自旋轨道耦合对二维费米气体零温和非零温行为的影响。我们包括一个通用的Rashba和Dresselhaus项的组合到系统的哈密顿量，这使我们能够研究实验相关的等Rashba-Dresselhaus（ERD）的限制和Rashba唯一（RO）的限制。在零温度下，我们推导出作为两体结合能和塞曼场的函数的相图。在ERD的情况下，这个相图揭示了几个拓扑结构不同的均匀超流相，根据准粒子激发能的节点结构进行分类。此外，我们使用动量相关的SU（2）-旋转将系统转化为广义螺旋基，揭示了自旋轨道耦合诱导的序参量的三重态配对分量。在非零温度下，我们研究了Berezinskiii-Kosterlitz-无相变（BKT）的相变，包括相位涨落的序参量到二阶。我们表明，超流密度成为各向异性由于自旋轨道耦合的存在下（除了在RO的情况下）。这导致了椭圆涡和反涡，以及各向异性的声速。后者被证明是敏感的拓扑不同的相位之间的量子相变。我们进一步表明，在一个固定的非零塞曼场，BKT临界温度的存在下，ERD自旋轨道耦合的增加。随后，我们证明了Clogston极限变成无穷大：$T_{\rm{BKT}}$在塞曼场的所有有限值处保持非零。我们的结论是通过扩展量子相变线到非零温度，使用准粒子谱的节结构，从而连接BKT临界温度与零温度的结果。
2015-10-30 cond-mat.quant-gas
Probing the critical exponent of superfluid fraction in a strongly interacting Fermi gas
从理论上研究了谐振相互作用下超冷原子费米气体中第二声模的临界行为。在临界温度为$T_{c}$的超流相变附近，第二声模的频率或声速主要取决于超流分数的临界指数$β$。在各向同性谐波陷阱中，我们预测当$β<1/2$时，模式频率像$(1-T/T_{c})^{β-1/2}$一样发散。在一个高度拉长的陷阱，第二声音的速度减少了一个因素$1/\sqrt{2β+1}$从一个均匀的三维超流体。一旦实验精度提高，我们的预测可以通过在诸如Sidorenkov \textit{et al.} {[}Nature \textbf{498}，78（2013）{]}用于共振相互作用的锂-6原子的装置中测量第二声波传播来容易地测试。
2013-10-14 cond-mat.quant-gas
On Berezinskii-Kosterlitz-Thouless phase transition and universal breathing mode in two dimensional photon gas
最近，我们在实验上实现了一个二维光子气体系统。指出该装置可用于观察光子气体的普遍呼吸模式。它表明，在实验装置的修改将打开一个可能性，观察Berezinskiii-Kosterlitz无（BKT）相变在这样的系统。结果表明，在输出通道中的超流光密度的普遍跳跃可以作为一个明确的签名的BKT跃迁的实验验证。
2013-08-02 cond-mat.quant-gas physics.optics
BCS-BEC Crossover in 2D Fermi Gases with Rashba Spin-Orbit Coupling
本文对具有Rashba自旋轨道耦合（SOC）的二维费米气体中的BCS-BEC交叉进行了系统的理论研究。通过在存在有吸引力的短程相互作用的情况下解决精确的两体问题，我们表明SOC增强了束缚态的形成：束缚态的结合能$E_{\text B}$和有效质量$m_{\text B}$随着SOC的增加而增加。对于多体问题，即使在弱吸引下，当SOC变得与费米动量相当时，稀释的费米气体可以从BCS超流体状态演化为分子的玻色凝聚。研究了基态性质和Berezinskiii-Kosterlitz-BKT转变温度，得到了不同极限下的解析结果。对于大的SOC，BKT转变温度恢复为玻色气体与有效质量$m_{\text B}$。研究发现，在SOC存在下，凝聚态密度和超流密度表现出明显的不同：凝聚态密度由于SOC的增加而增强，而超流密度则由于分子有效质量$m_{\text B}$的非平凡性而受到抑制.
2012-04-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con nucl-th
Second sound in the BEC-BCS crossover
第二种声音是在量子液体的超流成分中传播的熵波。因为它是熵波，所以它探测量子液体的热力学性质，这些性质是确定的，例如，量子液体的粒子之间的相互作用强度和它们的温度。在这里，我们研究的第二声传播的大范围内的交叉之间的玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）和巴丁-库珀-施里弗（BCS）超流体的相互作用强度。特别是，我们调查强相互作用的制度，目前的理论预测只存在于BEC，BCS和统一制度之间的插值。工作与超冷费米$^6$锂原子的量子气体与可调的相互作用，我们表明，第二声速变化只有轻微的交叉制度。我们获得更深入的了解到声音的传播和激发的第二声通过改变激励程序，其范围从一个突然的力脉冲到一个温和的加热脉冲在云中心。这些测量伴随着经典场模拟，这有助于解释实验数据。此外，我们确定了超流相的空间延伸，并估计了超流密度。在未来，这可能会被用来构建迄今为止未知的状态方程在整个交叉。
2020-03-15 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Berezinskii-Kosterlitz-Thouless transition in the time-reversal-symmetric Hofstadter-Hubbard model
假设正方形光晶格上的两组分费米气体在相反的人工磁场作用下可以用所谓的时间反演对称的Hofstadter-哈伯德模型很好地描述，我们研究了该模型在较宽的参数范围内的热超流性质和临界Berezinskiii-Kosterlitz-BKT（BKT）转变温度.特别是，由于我们的自洽BCS-BKT方法明确考虑了多波段蝴蝶谱，它揭示了如何显着的带间贡献的相位刚度占主导地位的带内一个增加的相互作用强度为任何给定的磁通量。
2018-01-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Sound propagation in a two-dimensional Bose gas across the superfluid transition
最近的实验在物理的动机。121，145301（2018），我们使用经典场动力学研究了二维（2D）玻色气体中超流-热转变的声音传播。低于转变温度，我们发现一个Bogoliubov和一个非Bogoliubov模式，在它上面，我们发现正常的声音模式和扩散模式，因为我们确定从动力学结构因子。我们的模拟实验过程与测量的速度一致，并表明，低于转变温度的测量检测Bogoliubov模式。在跃迁之上，它们要么检测低密度或弱相互作用的正常声音模式，要么检测高密度或强相互作用的扩散模式。作为一个关键的观察，我们讨论了弱耦合制度中的非Bogoliubov模式有一个更高的速度比Bogoliubov模式，在流体动力学的情况下。我们建议通过步进脉冲密度扰动来检测这种状态，它同时检测两种声音模式
2020-02-05 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dynamical Kosterlitz-Thouless Theory for Two-Dimensional Ultracold Atomic Gases
本文基于动力学Koterlitz-Schwarzless理论，发展了二维原子超流中第一和第二声的超流跃迁理论。我们采用了一组修改后的两流体流体动力学方程，其中包括量子化的旋涡的动力学，而不是传统的三维超流体。至于声音的色散方程而言，修改基本上是等效的，取代静态超流密度与频率相关的一个，重新归一化的频率相关的“介电常数”的漩涡。这个理论有两个直接的后果。首先，因为在有限频率的重整化超流密度不显示跨超流过渡的不连续性，与静态超流密度相反，声速平滑地跨过渡变化。其次，该理论包括自由涡流引起的耗散，因此自然地描述了正常阶段第二种声音的声音与扩散交叉。仅用一个拟合参数，我们的理论给出了一个完美的协议与实验测量的声速跨越过渡，以及在过渡附近的品质因数。该理论的预测可以通过未来的实验进一步验证。
2020-06-20 cond-mat.quant-gas
Sound, superfluidity and layer compressibility in a ring dipolar supersolid
本研究提出激发环形偶极超固体Goldstone模的方案，通过撤去周期调制结合扩展Gross-Pitaevskii方程研究振荡，利用流体理论确定层压缩模量与超流分数，结果符合Leggett估计。
2024-05-17 cond-mat.quant-gas
Compressibility and speeds of sound across the superfluid to supersolid phase transition of an elongated dipolar gas
本文研究无限管势中偶极BEC的超流—超固体相变，通过分析无隙激发分支、声速与压缩率，证明该连续晶态序转变为二级相变。
2023-06-07 cond-mat.quant-gas
