Analytical thermodynamics of a strongly attractive three-component Fermi gas in one dimension
一维超冷三组分原子费米气体由于存在三重子和不同的对态，有望展现出丰富的物理性质。在零温度下发生从三电子态到成对相和正常费米液体的量子相变。在不等塞曼分裂场$H_1$和$H_2$中，利用热力学Bethe近似方法，导出了具有SU（3）对称性的强吸引三分量一维费米子的分析热力学.我们明确地发现，在低温下，系统的行为就像一个两个组件或三个组件Tomonaga-Luttinger液体依赖于系统参数。的化学势和比热的相图的塞曼分裂的说明性值。我们还表明，不同的Tomonaga-Luttinger液相之间的交叉演变的比热和熵的温度趋于零的奇异行为。在Tomonaga-Luttinger液体物理之外，我们得到了状态方程，它提供了三组分强吸引费米气体的普遍热力学和量子临界性的精确描述。
2010-11-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Yang-Yang method for the thermodynamics of one-dimensional multi-component interacting fermions
利用Yang和Yang的粒子-空穴描述，我们给出了在外部磁场存在下，一维一般$SU(κ)$费米子系统在排斥和吸引两种状态下的热力学Bethe不等式.这些方程是从Sutherland的Bethe方程出发，利用自旋弦假设导出的。详细讨论了吸引情形下的Bethe根模式。在吸引情况下，给出了磁相图各相位与外加磁场的关系。我们还给出了强排斥和强吸引机制的基态能量的定量描述。
2011-04-02 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Anomalous Expansion of Attractively Interacting Fermionic Atoms in an Optical Lattice
强关联可以极大地改变量子多粒子系统的热力学。当系统自动进入强关联状态时，会出现特别有趣的行为，因为熵和强相互作用之间的相互作用会导致违反直觉的效应。一个众所周知的例子是所谓的Pomeranchuk效应，当液体3He被压缩向其结晶相时发生。在这里，我们报告了一种新的反常，等熵效应的吸引相互作用的费米原子的自旋混合物中的光晶格。当我们逐步增加原子间的吸引力时，我们观察到气体不是收缩，而是膨胀。这种膨胀是由晶格势中的电子对形成引起的两种效应的组合引起的：随着吸引力的增加，量子涨落受到抑制，这导致熵的主导作用，以及自旋自由度的逐渐丧失，这迫使气体激发额外的轨道自由度并膨胀到陷阱的外部区域以保持熵。我们观察到的出乎意料的热力学揭示了费米子哈伯德模型中配对的基本特征。
2009-10-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
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 Criticality of one-dimensional multicomponent Fermi Gas with Strongly Attractive Interaction
利用热力学Bethe方程研究了具有$SU(3)$对称性的一维强吸引费米气体的量子临界性，分析了在量子临界条件下由化学势$μ$、有效磁场$H_1$、$H_2$（化学势偏置）驱动的相变.由零温极限下的热力学Bethe ansatz方程解析确定了相图和临界场。对于强相互作用气体，也得到了高精度的状态方程和标度函数。动态指数$z=2$和相关长度指数$ν=1/2$读出通用标度形式。结果表明，三组分气体的量子临界性涉及一个团簇态、两个或三个团簇态的态密度突变。一般来说，该方法适用于处理具有$SU(N)$对称性的多组分费米气体的量子临界性。
2014-09-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Finite-temperature valence-bond-solid transitions and thermodynamic properties of interacting SU($2N$) Dirac fermions
通过对蜂窝格子上半满SU（$2N$）哈伯德模型的行列式量子蒙特卡罗模拟，研究了有限温度下SU（$2N$）对称性对二维相互作用Dirac费米子的影响，包括价键固体跃迁、Pomeranchuk效应、压缩性和均匀自旋磁化率.柱状价键固体（cVBS）相只打破了三重离散对称性，因此可以在有限的温度下存活。在弱耦合制度的无序相是热狄拉克半金属状态，而在强耦合制度，它在很大程度上是一个莫特状态，其中cVBS顺序是热熔化。对不同Hubbard相互作用$U$值的熵-温度关系的计算表明，当比熵小于局域矩自旋通道的最大熵值$S^*$时，发生Pomeranchuk效应. SU（$2N$）对称性增强了Pomeranchuk效应，这有利于相互作用诱导的绝热冷却。我们的工作为未来探索具有超冷大自旋碱性费米子的新物质态提供了新的思路。
2017-02-10 cond-mat.quant-gas
Thermodynamics of one-dimensional SU(4) and SU(6) fermions with attractive interactions
受多自由度超冷原子操纵和探测研究进展的启发，我们提出了一种有限温度格子Monte Carlo方法，计算了一维SU（4）和SU（6）对称费米子系统的密度和压力状态方程以及Tan接触.我们还提供了一个普适关系的非微扰证明，即在SU（2）情况下可计算的量完全确定SU（$N_f$）情况下的维里系数。这些一维系统之所以吸引人，是因为它们可以在高度约束的陷阱中通过实验实现，并且因为相关性所起的主导作用。后者通常是非微扰的，对于理解基态和量子相变至关重要。虽然在任何有限温度下，一维和二维的量子涨落通常被热涨落所压倒，但我们发现量子效应确实在热力学量中留下了印记。我们的计算表明，相对于SU（2）情形，额外的自由度在$βμ$消失的大范围内提供了密度和压力的显著增强（以它们的非相互作用对应物为单位），其中$β$是逆温度，$μ$是化学势。正如最近的实验所示，我们在这里探索的热力学可以在高度约束的陷阱和光晶格中以受控和精确的方式测量。我们的结果是一个预测这样的实验在一维与原子的高核自旋。
2017-03-05 cond-mat.quant-gas hep-lat nucl-th
Numerical simulation of two-component attractive Fermi gases based on parametrized partition function
有限程吸引相互作用下两组分费米气体的零温和有限温热力学都存在费米子符号问题，这是精确数值模拟中难以克服的难题。在最近的工作中，我们找到了一个可靠的方法来模拟单组分费米气体的热力学性质的非相互作用和排斥相互作用的情况下的参数化配分函数的方法和$ξ_E$曲线的恒定能量。本文将该方法推广到具有有限程吸引相互作用的两组分费米气体，表明该方法有很好的应用前景。从模拟的热容，我们发现一个峰值的温度低于费米温度，这意味着不同自旋的费米子配对。在高温下，模拟的热容接近经典值。结果表明，该方法在核物理、BCS-BEC交叉、超导、中子星等领域具有广泛的应用前景.
2022-11-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Generalized Hydrodynamics of the attractive Non-Linear Schroedinger Equation
研究了一维经典非线性Schroedinger方程在吸引相中的广义流体动力学。因此，我们表明，热力学极限完全捕获的孤子模式和辐射是不存在的。我们的结果是通过考虑量子玻色气体的半经典极限导出的，其中普朗克常量作为经典孤子气体的调节器具有关键作用。我们用我们的结果来研究绝热相互作用的变化，从排斥吸引阶段，观察孤子的产生，并获得精确的分析结果，这是非常符合蒙特卡罗模拟。
2021-10-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Electronic properties and polaronic dynamics of semi-Dirac system within ladder approximation
我们研究了半狄拉克系统的电子性质及其与二次色散费米浴耦合时的极化子动力学。研究了半Dirac系统的电子各向异性输运性质和半经典动力学，包括态密度、电导率、输运弛豫率、比热、电流密度和自由能.用解析和数值方法研究了二维系统中粒子-空穴激发修饰的半狄拉克杂质所形成的吸引极化子。对传播子、自能、谱函数进行了详细的计算和讨论。
2019-11-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas
Topological quantum phase transitions of attractive spinless fermions in a honeycomb lattice
我们研究了在最近邻相互作用下的蜂窝光晶格中的无自旋费米气体。在零温度下，平均场论预言了三个量子相变，其中两个是拓扑的.在低相互作用下，系统是半金属的。进一步增加相互作用，半金属不稳定成为完全带隙的超流体。在较大的相互作用，拓扑转变发生，这种超流相变得无缝，与狄拉克一样的色散关系。最后，再次增加的相互作用，第二个拓扑转变发生和无间隙的超流体被替换为一个不同的完全有间隙的超流体相。我们分析这些不同的量子相位的温度和晶格填充是不同的。
2011-04-29 cond-mat.quant-gas
Thermodynamic Properties of Universal Fermi Gases
我们发展了一个简单的，类平均场理论的正常相位的酉费米气体通过导出一个自洽方程的自能通过一个动量依赖的耦合常数的吸引和排斥的普遍费米子。对于处于费什巴赫共振下支的具有吸引力的普适费米子，我们利用零温蒙特卡罗结果作为一步迭代的起点，推导出动量依赖的自能的解析表达式.对于处于费什巴赫共振上支的排斥性普适费米子，我们利用自洽方程迭代计算了动量依赖的自能。最后，对于总体不平衡的情形，我们提出了高阶维里展开系数的一个估计。总的来说，我们发现我们的理论与目前可用的高温实验数据吻合得很好。
2012-10-12 cond-mat.quant-gas
Thermodynamics of inhomogenous imperfect quantum gases in harmonic traps
讨论了简谐囚禁的不完全量子气体的热力学性质。这些系统的空间不均匀性强加的平均场粒子间势能的重新定义相比，均匀的情况下。在我们的方法中，它采用$\frac{a}{2} N^2 \, ω^d$的形式，其中$N$是粒子的数量，$ω$ -谐波陷阱频率，$d$ -系统的维数，$a$是表征粒子间相互作用的参数。我们提供的参数，该模型对应于一个长程粒子间电位的小振幅消失的极限情况。这一结论是从一个计算类似于著名的Kac标度过程，这是在这里提出的形式适合于各向同性谐波陷阱的情况下。我们表明，在我们的模型中，被困排斥玻色子的不完美的气体进行玻色-爱因斯坦凝聚提供$d>1$。分析的主要结果是：在$d=1$中，只要参数$a_{F}$和$a_{B}$满足关系式$a_{B}+a_{F}=\hbar$，则具有$a=-a_{F}<0$的吸引不完全费米子气体与具有$a=a_{B}>0$的排斥玻色子气体在热力学上等价.这一结果补充了最近关于二维均匀不完全排斥玻色气体和吸引费米气体热力学等价性的类似结论。
2019-10-15 cond-mat.quant-gas
Quantum Criticality of 1D Attractive Fermi Gas
在目前的实验中，我们得到了一维强吸引费米气体的解析状态方程。从状态方程出发，我们导出了控制量子临界区全部物理性质的普适标度函数，阐明了量子临界性的物理起源。结果表明，该系统的临界性质是由自由费米子和质量为$m$和$2m$的费米子混合物的临界性质描述的。我们还展示了如何从有限温度下捕获的费米气体的密度分布中揭示出体系统的这些临界性质，并可用于确定T=0相边界而没有任何任意性。
2011-08-10 cond-mat.quant-gas
Higgs amplitude mode in massless Dirac fermion systems
超导体中的希格斯振幅模是粒子物理学中希格斯玻色子的凝聚态类比。研究了无质量Dirac系统中由吸引相互作用的弱猝灭引起的Higgs振幅模的时间演化。我们发现半填充蜂窝晶格中的Higgs振幅模具有对数衰减行为，这与正常超导体中的$1/\sqrt{t}$衰减性质不同.我们的研究也扩展到蜂窝晶格中的掺杂情况。对于半填充的3D Dirac半金属，我们得到了振幅模的无阻尼振荡。这一发现不仅是对以往正常费米子系统理论研究的重要补充，而且为二维或三维Dirac系统的超导性提供了实验依据.
2016-02-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Ground state of the two-dimensional attractive Fermi gas: essential properties from few- to many-body
我们计算了非极化二维吸引费米子在从少粒子到多粒子范围内的基态性质。利用第一性原理晶格蒙特卡罗方法，我们确定了基态能量，谭的接触，动量分布，和单粒子关联函数。我们调查这些属性的系统的$N=4,8,...,40$粒子和广泛的吸引力的耦合。随着吸引耦合的增加，由于二体扇区的优势，在逐渐降低的$N$处达到热力学极限。在大动量$k$时，动量分布显示出预期的$k^{-4}$行为，但其起始点从弱耦合时的$k \simeq 1.8 k^{}_F$向强耦合时的较高$k$移动。
2016-06-17 cond-mat.quant-gas hep-lat nucl-th
Universal Tomonaga-Luttinger liquid phases in one-dimensional strongly attractive SU(N) fermionic cold atoms
本文导出了一组简单的代数方程组，用于求解具有扩大SU（N）自旋对称性和塞曼分裂的一维多分量强吸引费米子原子的精确低温热力学。由此确定了通用的多组分Tomonaga-Luttinger液相（TLL）。对于线性塞曼分裂，在低温下的无带隙相的物理属于一个两个组件的不对称TLL对应于自旋中性N-原子复合物和自旋-（N-1）/2单原子的普适类。该状态方程也为研究一维N组分费米气体布居数不平衡系统中的多组分TLL相提供了理论依据。
2009-12-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Landau Level to Efimov-like Bound State Crossover in Two-dimensional Dirac Semimetals
在二维狄拉克半金属中，无质量的狄拉克费米子可以在吸引库仑势中形成一系列类Efimov准束缚态。在外加磁场中，由于两个连续朗道能级之间的能隙，这些准束缚态可以成为狄拉克点周围的束缚态。通过对能谱的直接计算，我们发现随着磁场的增加，存在着从朗道能级到束缚态的跃迁。由于磁场长度的减小，深准束缚态被相对推到狄拉克点，并逐渐转变为束缚态。此外，新出现的束缚态在交叉的磁位置服从几何标度律，这可以被看作是在Efimov效应的径向定律的类比。我们将我们的分析扩展到无质量的三分量费米子，这也证明了这一现象。我们的结果表明了二维线性色散费米子的普遍性，为今后的实验探索铺平了道路。
2018-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Pressure, compressibility, and contact of the two-dimensional attractive Fermi gas
利用从头算格子方法，计算了具有吸引短程相互作用的均匀二维自旋1/2费米子的有限温度热力学。我们目前的结果的密度，压力，压缩性，和量子异常（即谭的接触）的温度和耦合强度的范围很广，专注于非极化的情况下。在我们的统计和系统的不确定性，我们的预测的密度状态方程的不同定量的预测由Luttinger-Ward理论在强耦合区域的参数空间，但在其他方面同意以及it. We还比较了我们的计算与二阶和三阶维里膨胀，它们是在低逸度制度非常好的协议。
2015-05-06 cond-mat.quant-gas hep-lat nucl-th
