Metastability in spin polarised Fermi gases and quasiparticle decays
在二元极化费米气体相图中,我们研究了与从正常相到超流相的一级跃迁有关的亚稳性。首先,我们详细描述了单个准粒子的主要衰变过程。在确定了每个过程的动量阈值并计算了它们的速率之后,我们将这种理解应用于费米极化子海,将其亚稳性与单个极化子的稳定性联系起来,以及预测正常部分极化相的亚稳区域。在一个单一的杂质的限制,这个区域从相互作用强度在分子的极化相成为基态,在一个单一的准粒子基态的变化特征从极化到分子。我们用极化子的费米海来论证,自然表明它们可以用作实验探测器。我们提出了实验来观察亚稳性的预测区域的阈值,准粒子基态的相互作用强度变化的字符,和极化子的衰变率。
2010-12-02 cond-mat.quant-gas
Decay of Bogoliubov excitations in one-dimensional Bose gases
本文研究了一维玻色气体中Bogoliubov准粒子的衰变。从流体动力学哈密顿量,我们开发了一个微观理论,使人们能够系统地研究激发和它们的衰减。在零温度下,准粒子衰变的主要机制是蜕变成三个其他粒子。我们发现,低能量准粒子(声子)的衰变率与动量的七次方成比例,而高能量准粒子的衰变率不依赖于动量。此外,我们的方法使我们能够研究分析的准粒子衰变在整个交叉区域之间的两个极限情况。当应用到可积模型,包括Lieb-Liniger模型的玻色子与接触排斥,我们的理论证实了准粒子激发的衰变的情况下。我们考虑了两种类型的可积性破坏微扰,使有限的衰变:三体之间的相互作用玻色子和两体相互作用的有限范围。
2016-07-12 cond-mat.quant-gas
Dynamics of three-body correlations in quenched unitary Bose gases
我们调查的玻色气体中的动力学三体相关性在淬火后的酉制度的最早阶段的演变。通过确定两体和三体接触,从理论上观察到了少体关联的发展。我们发现,三体关联的增长是渐进的两体关联相比。三体接触相干振荡,我们确定这是Efimov三聚体的签名。我们发现,增长的三体相关性依赖于非平凡的参数来自密度和Efimov物理。这些结果表明,违反标度不变性的酉玻色子系统通过三体关联的对数周期调制的外观。
2017-10-29 cond-mat.quant-gas
Equilibrating dynamics in quenched Bose gases: characterizing multiple time regimes
我们解决的物理平衡在超冷原子气体的相互作用参数淬火后。我们专注于动量分布的激发,$n_{\mathbf k}$,并观察到较大的${\mathbf k}$模式将更快地平衡,已声称在最近的实验工作。我们确定了三个时间制度。在短时间内,$n_{\mathbf k}$表现出振荡;这些振荡在中间时间衰减,此时系统似乎处于假平衡状态。最后,在较长的时间内,发生完全平衡。这种假平衡与冷凝物必然较慢的弛豫有关,然后将准弛豫地跟随足够高的(激发响应的)${\mathbf k}$ -态。我们的工作是对近年来有关相互作用猝灭实验的研究工作的补充。我们对迄今为止的理论假设振荡状态足以解决实验这一事实提出异议。
2014-05-06 cond-mat.quant-gas
Universal Early Coarsening of Quenched Bose Gases
我们研究了原子玻色气体淬火成超流相的早期粗化动力学。使用两步淬火协议,我们有效地控制冷却速率,$r_1$和$r_2$,在通过临界区,分别和之后,测量系统中自发产生的量子涡旋的数量。后者的冷却速率$r_2$调节冷凝物生长期间的温度,从而控制缺陷形成中的早期粗化动力学。我们发现,无论初始冷却速率$r_1$如何,缺陷数都表现出与$r_2$成比例的行为,表明在冷凝物生长的早期阶段存在普遍的粗化动力学。我们的结果表明,早期粗化不仅降低了缺陷密度,而且还影响其随淬火速率的缩放,这超出了Kibble-Zurek机制。
2021-12-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Full Counting Statistics of Charge in Quenched Quantum Gases
本文研究一维相互作用玻色与费米气体淬灭后子系统电荷的全计数统计,揭示长时间标度累积量与模型参数无关,并给出非高斯涨落和大偏差的极限分布。
2024-04-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Excitation spectrum and quasiparticles in quantum gases. A rigorous approach
本论文致力于相互作用量子气体的严格研究。感兴趣的主要对象是激发谱和准粒子的密切相关的概念。这项工作的直接动机是提出关于这两个概念的光谱观点。本文第一部分讨论了激发谱和准粒子的概念。我们提供了一个物理动机的概述,并在此基础上,我们提出了一个频谱和哈密顿为基础的方法对这些条款。在此基础上,我们制定了与这些概念相关的定义和命题。在第二部分中,我们回顾了Bogoliubov和Hartree-Fock-Bogoliubov近似,在物理学文献中,它们被用来获得准粒子图像。我们展示了这两种方法如何适合一个通用的计划,使我们能够在一个更一般的设置在一个准粒子图片。该方案基于在所谓的高斯态上的哈密顿量的最小化。它的抽象形式是Beliaev定理的内容。在最后一部分,我们提出了一个严格的结果有关的理由Bogoliubov近似。这个理由采用了平均场和无限体积极限的概念。我们发现,对于大量的粒子,一个大的体积和足够高的密度,低洼的能量动量谱的均匀玻色气体是很好地描述了Bogoliubov近似。这一结果以定理的形式表示出来,可以看作是本文的主要结果。
2014-09-02 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Universal Dynamic Scaling and Contact Dynamics in Quenched Quantum Gases
该研究推导了淬火哈密顿量与初始态的标度不变性可导致普适动力学标度的定理,通过两体解析与多体数值计算验证了量子气体中的该现象,还发现BEC-BCS渡越区接触量动力学的特性可用于探测两体束缚态。
2023-08-25 cond-mat.quant-gas
Universal Scaling of the Dynamic BKT Transition in Quenched 2D Bose Gases
本文通过将二维Bose气体从超流相淬火至热相,实验测量BKT相变附近的非平衡弛豫动力学,揭示了声子快速热化与涡旋缓慢解束缚的两步过程,并验证了代数指数和涡旋密度的普适标度律与实时重整化群理论一致。
2022-09-27 cond-mat.quant-gas
Quantum Fluctuations of Vortex Lattices in Ultracold Gases
讨论了在快速旋转的超冷原子气体中,量子涨落对涡旋晶格性质的影响。我们开发了一种变分方法,超越了Bogoliubov理论,包括准粒子激发之间的相互作用的影响。这些相互作用被发现有显着的物理性能的定量影响,即使在相对较大的填充因子。我们用我们的理论来预测预期的实验签名的量子涨落的旋涡,并评估的三角形涡晶格相与其他阶段在有限大小的系统中的竞争。
2012-11-01 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Damping of elementary excitations in one-dimensional dipolar Bose gases
当存在偶极相互作用时,玻色气体的激发光谱会出现局部极小值。相应的准粒子称为旋子。它们是张开的,在零度下不会腐烂。本文研究了低温下一维玻色气体中转动子的衰变。它主要是由于热声子在旋子上的背散射而发生的。所得速率与温度的三次方成比例,并与凝固相变附近的roton间隙的六次方成反比。这里使用的流体动力学方法使我们能够找到几乎任何动量的准粒子的衰变率,粒子间相互作用的确切形式的最小假设。我们的结果是描述偶极气体中所有耗散现象的必要前提,并具有直接的实验相关性。
2020-03-12 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Quasiparticle spectra of supersolid lattice gases at near-resonant Rydberg-dressing
利用里德伯态实现强相互作用格子气的主要挑战之一是雪崩损失过程的发生。由于这些与总里德伯分数成正比,通常建议的解决方案是使用远离共振激发的里德伯态。相反,我们提出了一个相关的玻色子格子气在近共振激发,其中的总里德伯分数是低的,由于强大的,相互作用驱动的有效失谐的实现。利用实空间动力学平均场论,我们证明了它在系统边界处的降低效应可以通过考虑驱动拉比激光器的定制束腰来容易地补偿。在这个几何中,我们讨论了超固体和超流态之间的交叉点的光谱特性,并给出了超固体块体的动量分辨光谱特性。后者的结果是在一个扩展的准粒子的方法,也产生了校正的平均场相变。
2020-06-29 cond-mat.quant-gas
Early-time dynamics of Bose gases quenched into the strongly interacting regime
从弱相互作用气体出发,研究了简并玻色气体在相互作用强度突然猝灭后的早期动力学。通过利用时间相关的推广的Nozières-Saint-James变分形式主义,我们描述了交叉的早期动力学从浅到深的相互作用猝灭。我们分析的相干振荡,表征的激发态的密度和谭的接触作为最终的散射长度的函数。对于浅猝灭,振荡行为是可以忽略的,动力学是普遍受愈合长度和平均场相互作用能。通过增加最终的散射长度的中间值,我们揭示了一个普遍的制度,其中的相干原子-分子振荡的周期是由分子结合能。对于我们可以在幺正区域数值模拟的最大散射长度,我们发现动量分布的典型增长时间的普遍标度行为与最近的实验观察一致[C. Eigen等人,Nature 563,221(2018)]。
2018-11-29 cond-mat.quant-gas
Diffusion quantum Monte Carlo calculation of the quasiparticle effective mass of the two-dimensional homogeneous electron gas
准粒子有效质量是电子气体物理学中的一个关键量,描述了由于电子-电子相互作用引起的电子质量的重整化。二维电子气在半导体物理中具有根本的重要性,并且已经有许多实验和理论尝试来确定这些系统中的准粒子有效质量。在这项工作中,我们报告的准粒子有效质量的二维均匀电子气的量子蒙特卡罗结果。我们的计算不同于以前的量子蒙特卡罗工作中,小得多的统计误差条已经实现,允许有限尺寸效应的改进治疗。在某些情况下,我们还能够使用比以前计算更大的系统尺寸。
2012-08-30 cond-mat.quant-gas
Localization of Bogoliubov quasiparticles in interacting Bose gases with correlated disorder
本文研究了Bogoliubov准粒子(基本多体激发)在化学势为$μ$的弱相互作用玻色气体中的安德森局域化,该势为无序势$V$。我们介绍了一个一般的映射(适用于弱非齐次势在任何维度)的Bogoliubov-de Gennes方程到一个单粒子薛定谔方程的有效潜力。对于无序势,类薛定谔方程解释了Bogoliubov准粒子的散射和局域化性质。我们解析地导出了一维几何中关联无序势的定域长度。我们的方法依赖于在$V/μ$,我们发展到三阶的微扰膨胀,我们讨论了各种扰动订单的影响。我们的预测表明,在非常好的协议与直接数值计算。我们确定了不同的本地化制度:对于低能量,有效的无序势表现出较强的屏蔽的准凝聚密度背景,本地化被抑制。在高能激发下,有效无序势退化为裸无序势,准粒子的局域化性质与自由粒子相同。当准凝聚愈合长度与无序相关长度相当时,局域化的最大值出现在中间能量处。我们的工作可能扩展到更高的维度进行了讨论。
2011-08-04 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Probing Bardeen-Cooper-Schrieffer pairing and quasiparticle formation in ultracold gases by Rydberg atom spectroscopy
Universität Heidelberg(海德堡大学);Université Paris Cité(巴黎西岱大学);TU Wien(维也纳工业大学)
提出利用里德伯杂质作为光谱传感器,通过功能行列式方法直接测量超流间隙,并揭示库珀对是否被破坏或完整捕获,建立了里德伯原子光谱作为强关联物质局部探针的方法。
2026-06-11 cond-mat.quant-gas
Stabilizing confined quasiparticle dynamics in one-dimensional polar lattice gases
本文研究一维硬核极性玻色子中偶极-偶极相互作用与无序的相互作用,发现小无序可稳定局域化动力学,抑制准粒子跳跃,并产生动力学限制。
2023-09-02 cond-mat.quant-gas
BCS-BEC Crossover and Topological Phase Transition in 3D Spin-Orbit Coupled Degenerate Fermi Gases
研究了自旋轨道耦合和塞曼场作用下三维简并费米气体中的BCS-BEC交叉。我们发现,被大塞曼场破坏的超流序参量可以被SOC恢复.随着塞曼场强度的增加,存在一系列拓扑量子相变,从具有完全能隙的费米谱的非拓扑超流态到具有四个拓扑保护的费米点(即,准粒子激发间隙中的节点),然后到第二拓扑超流态,只有两个拓扑保护的费米点。费米点附近的准粒子激发实现了粒子物理学中Weyl费米子的长期寻找的低温模拟。我们表明,拓扑相变可以探测使用实验实现的动量分辨光电子能谱。
2011-11-06 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con quant-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
Mesoscopic spin transport between strongly interacting Fermi gases
研究了强相互作用费米气体通过量子点接触时的介观自旋流。在左、右磁库自旋极化大小相同但符号相反的情况下,利用线性响应理论和多体$T$ -矩阵近似计算了准粒子对电流的贡献.对于一个小的自旋偏置制度,在超流转变温度附近的电流被强烈抑制,由于形成的赝隙。对于一个大的自旋偏置制度的气体变得高度极化,另一方面,电流的影响,由于费米极化子的少数态密度的增强。我们还讨论了在大动量时与吸引极化子相关的准粒子峰的展宽,这与增强有关。
2020-02-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Quenching small quantum gases: Genesis of the orthogonality catastrophe
研究了两个强相互作用玻色子与一个附加杂质原子在简谐势场中的动力学。使用精确的数值对角化,我们能够充分探索的动力学演化时,两个不同的物种之间的相互作用突然打开(淬火)。我们研究了大范围的物种间相互作用的密度,纠缠,Loschlaughter回声和光谱函数的行为,发现即使在这样的小系统中,安德森的正交性灾难的证据可以见证。
2014-07-07 cond-mat.quant-gas quant-ph
Resonant scattering effect in spectroscopies of interacting atomic gases
我们考虑了强相互作用的原子气体的光谱,我们提出了一个模型来描述准粒子和无隙声子模式之间的耦合。我们的模型解释了各种光谱方法中费米子和玻色子原子气体的各种不同实验中的特征。
2010-06-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Generalized hydrodynamics in strongly interacting 1D Bose gases
强相互作用多体量子系统的动力学是众所周知的复杂和难以模拟。一种新的理论,广义流体动力学(GHD),有望有效地完成这种模拟的近可积系统。它预言了可积系统中准粒子动量的快度分布的演化。GHD最近在弱相互作用原子的实验中进行了测试,但它对强相互作用系统的适用性尚未在实验中建立。在这里,我们通过在强耦合和中等耦合状态下进行大陷阱猝灭来测试一维(1D)玻色气体束的GHD。我们测量的rapidities的不断发展的分布,并发现理论和实验一致,以及超过几十个陷阱振荡,平均无量纲耦合强度的范围从0.3到9.3。通过测量动量分布,我们可以获得实验上的相互作用能,从而了解准粒子本身是如何演化的。GHD的准确性证明这里证实了它的广泛适用性的模拟近可积量子动力学系统。未来的实验研究需要探索自旋链中的GHD,以及在存在更强的可积性破缺扰动的情况下GHD和规则流体力学之间的交叉。
2020-09-14 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Repulsive polarons and itinerant ferromagnetism in strongly polarized Fermi gases
我们分析了浸入费米海中的单个杂质的性质。在正能量和散射长度,我们表明,该系统具有一个明确的,但亚稳态的激发,排斥极化子,我们计算了它的能量,准粒子残留和有效质量。从热力学的角度,我们得到了敷料云的粒子数,说明了极化子的排斥性质。确定了重要的二体和三体衰变通道,并进一步计算了排斥极化子的寿命。完全自旋极化(铁磁)域的形成的稳定条件,然后检查一个一般的质量比的原子的二元混合物。我们的研究结果表明,质量不平衡降低相分离的临界相互作用强度,但很短的准粒子衰变时间将复杂的巡回铁磁性的实验观察。最后,我们给出了不同耦合强度和动量的杂质谱函数。
2011-05-18 cond-mat.quant-gas quant-ph
Observation of universal quench dynamics and Townes soliton formation from modulational instability in two-dimensional Bose gases
实验研究了二维原子玻色气体从排斥相互作用到吸引相互作用的普遍非平衡动力学。我们观察到的调制不稳定性的表现,而不是导致崩溃,碎片成多个波包普遍围绕阈值原子数的汤斯孤子的形成所需的一个大的二维超流体。我们确认,猝灭诱导孤立波的密度分布是在很好的协议与稳态汤斯配置文件。此外,我们在空间和时间域中的密度测量揭示了这个动力学过程的详细信息,从密度波的双曲线增长,孤子的形成,到随后的碰撞和崩溃动力学,展示了多个普遍的行为在一个有吸引力的多体系统与准稳态的形成。
2020-12-18 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.atom-ph
Stability and sensitivity of interacting fermionic superfluids to quenched disorder
该研究通过光学无序势猝灭实验比较不同相互作用区间的超冷费米气体,发现BEC更具恢复力而共振气体永久失去量子流体动力学,并归因于配对直接吸收无序扰动。
2024-09-08 cond-mat.quant-gas
Exciting the long-lived Higgs mode in superfluid Fermi gases with particle removal
直到最近才观察到强相互作用超流费米气体中希格斯模式的实验证据[Behrle等人,14,781(2018)]。由于与其他集体模式和准粒子激发的耦合,产生稳定的希格斯模式振荡是具有挑战性的。我们研究了如何在均匀超流费米气体中激发长寿命的Higgs模振荡。我们发现,在适当的振幅和频率下,通过对散射长度进行时间周期调制,可以激发出Higgs模。然而,即使调制频率低于对隙能量的两倍,由于超流体中的非线性,准粒子仍然通过产生高次谐波而被激发。更重要的是,我们发现,持续的Higgs模式振荡几乎恒定的振幅可以通过删除粒子在一个适当的动量,和振荡的振幅可以控制的删除粒子的数量。最后,我们提出了两种方法来实验实现粒子去除。
2023-03-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con nucl-th
Interactions mediated by atoms, photons, electrons, and excitons
本文综述了原子气体、腔QED和二维半导体等体系中由环境介导的准粒子相互作用,涵盖微观计算方法、长程光子介导相互作用、二维半导体中的新结果及其在实现新量子相方面的应用。
2024-10-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Thermoelectricity in a junction between interacting cold atomic Fermi gases
相互作用的超冷费米子的气体可以使用费什巴赫共振调谐到强相互作用状态。在这里,我们从理论上研究准粒子输运的两个水库的相互作用的超冷费米子的BCS侧的BCS-BEC交叉弱耦合通过隧道结的系统。使用广义BCS理论,我们计算的时间演化的系统,假设是最初准备在一个非平衡态的粒子数不平衡或温度不平衡的特点。一些特征的特点,如准粒子电流的尖峰,或正常和超导状态之间的转换被发现。我们讨论的Seebeck和Peltier效应的签名和由此产生的温度差的两个水库作为相互作用参数$(k_Fa)^{-1}$的函数。珀耳帖效应可能导致超冷费米子原子的额外冷却机制。
2016-07-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Quantum Monte Carlo study of the role of p-wave interactions in ultracold repulsive Fermi gases
本研究通过量子蒙特卡洛模拟探究超冷费米气体中p波相互作用的效应,验证了部分微扰结论并发现中等强度下超越平均场微扰的偏差,还确认了含p波贡献的四阶展开与双组分费米气体基态能量高度吻合。
2023-05-08 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Transport of Hubbard-Band Quasiparticles in Disordered Optical Lattices
被困在光晶格中的量子简并气体是基础物理学的理想实验平台,因为这些系统是可调谐的,良好的特性,并与环境隔离。受控无序可以被引入来探索在没有常规失相机制(如声子)的情况下量子扩散的抑制,这在电子固体实验中是不可避免的。最近的实验使用简并费米气体在光晶格中的传输(Kondov等人,Phys. Rev. Lett. 114,083002(2015))来探测强相互作用的特别极端的状态,其可以被建模为Anderson-哈伯德模型。这些实验发现了一个有趣的绝缘相的证据,其中量子扩散被强无序完全抑制。这些实验的定量解释仍然是一个悬而未决的问题,需要包括非零熵,强相互作用,和捕获。我们认为,传输的抑制可以被认为是哈伯德带准粒子的本地化。我们建立了一个适用于囚禁光晶格实验的哈伯德带准粒子输运理论。我们比较的理论直接与Kondov等人的中心的质量输运实验。没有拟合参数。理论和实验之间的密切协议表明,传输的抑制只是部分由于有限熵效应。我们认为输运的完全抑制与Hubbard带准粒子的安德森局域化是一致的。我们的理论框架和光晶格实验的结合为研究孤立多体量子系统中的局域化提供了一个重要的平台。
2015-03-24 cond-mat.quant-gas
Time-resolved observation of competing attractive and repulsive short-range correlations in strongly interacting Fermi gases
我们利用时间分辨泵浦-探测光谱技术研究了超冷双组分费米气体的非平衡动力学,选择性淬灭到沿宽费什巴赫共振上支的强排斥。对于关键的相互作用,我们发现排斥费米子之间的短程反相关的快速增长,最初克服并发配对过程。在较长的演化时间里,这两种竞争机制似乎在宏观上共存于费米子和配对的短程关联状态中,这是迄今为止无法预见的。我们的工作提供了基本的见解排斥费米气体的命运,并提供了新的视角对复杂的动力学制度的费米物质的探索。
2018-12-26 cond-mat.quant-gas physics.atom-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
Bound Bogoliubov quasiparticles in photon superfluids
本文理论探索一维光子超流体弱非线性区域,发现束缚Bogoliubov准粒子源于非共振谐波产生和波混频,为超流体耗散与湍流现象提供新视角。
2024-07-16 cond-mat.quant-gas physics.optics
Spin current generation and relaxation in a quenched spin-orbit-coupled Bose-Einstein condensate
了解自旋轨道耦合(SOC)和多体相互作用对自旋输运的影响在凝聚态物理和自旋电子学中具有重要意义。这个主题已经深入研究了自旋载流子,如电子,但几乎没有探索电荷中性玻色子准粒子(包括它们的凝聚体),这有望在宏观距离上相干自旋输运。在这里,我们探讨了合成SOC(诱导的光学拉曼耦合)和原子相互作用对自旋输运的原子玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC),其中的自旋偶极模式(SDM,通过淬火拉曼耦合激活)的两个相互作用的自旋组件构成一个交替的自旋电流。我们实验观察到,SOC显着提高SDM阻尼,同时减少热化(减少冷凝分数)。我们还观察到产生的BEC集体激发,如形状振荡。我们的理论表明,SOC修改的干涉,不可分割性,和自旋组件之间的相互作用可以发挥至关重要的作用,自旋输运。
2019-02-11 cond-mat.quant-gas quant-ph
Direct observation of long-range many-body coherence in quasi-one-dimensional attractive Bose gases
Institute for Molecular Science(分子科学研究所);Purdue University(普渡大学);University of Massachusetts Amherst(马萨诸塞大学阿默斯特分校);Missouri University of Science and Technology(密苏里科技大学)
研究准一维吸引玻色气体在从排斥到模波动不稳定的相互作用区域淬火后的第一和第二序相干性,揭示相位相干密度波演化,区别于之前观察到的孤子列车,并展示在更长时间后气体相位混乱,具有有限相关长度,回弹到排斥区域后自发恢复准长程相干。
2026-03-19 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Repulsive polarons in two-dimensional Fermi gases
本文研究了二维自旋向下的杂质原子与自旋向上的费米海的短程引力相互作用。类似于3D,我们展示了杂质如何形成能量大于非相互作用杂质的亚稳态(“排斥极化子”)。此外,我们发现,排斥极化子可以获得一个有限的动量足够弱的吸引相互作用。即使排斥极化子的能量可以变得相当大,我们认为,饱和铁磁性是不利的,因为极化子的有限寿命和小准粒子的重量在2D。
2012-04-10 cond-mat.quant-gas
The transition from Bose-Einstein condensate to supersolid states in Rydberg-dressed gases beyond Bogoliubov approximation
本文研究了考虑有限程相互作用的里德伯缀饰原子的玻色-爱因斯坦凝聚。我们使用基于平均场方法的Hartree-Fock-Bogoliubov近似。此外,在这个近似修改的两体相互作用的有限范围的字符,我们将获得里德伯打扮玻色气体的热力学量的解析表达式。BEC准粒子谱的虚部信号的旋转模的不稳定性相对于超固态的形成。我们的理论预言了三维里德伯缀饰玻色子从BEC到超固相的二阶量子相变。
2022-09-30 cond-mat.quant-gas
Mass-gap description of heavy impurities in Fermi gases
本文通过算符重排引入“质量隙”概念,统一描述费米极化子与安德森正交灾难,揭示隙内态在极化子-分子转变中的关键作用,并推导准粒子权重的幂律标度。
2025-11-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el math-ph
Chiral Rashba spin textures in ultra-cold Fermi gases
自旋-轨道耦合是最近发现的许多现象如自旋霍尔效应和拓扑绝缘体中的重要成分。特别感兴趣的是拓扑超导性,其在拓扑量子计算中的潜在应用。超冷原子系统中没有无序使其成为量子计算的理想应用,然而,迄今为止提出的自旋轨道(SO)耦合方案是实验上不切实际的,由于大的自发发射率在碱金属费米子。在本文中,我们开发了一个计划,以产生低自发发射扩展到最近的实验Rashba SO耦合。我们表明,该方案为$^{40}\rm{K}$原子产生了费米表面自旋纹理,这在飞行时间测量中可以观察到。手征自旋织构,连同传统的$s$波相互作用导致拓扑超导性和非阿贝尔马约拉纳准粒子。
2010-12-21 cond-mat.quant-gas quant-ph
Temperature and final state effects in radio frequency spectroscopy experiments on atomic Fermi gases
我们提出了一个系统的射频(RF)光谱的均匀,成对的原子费米气体在有限的温度下,$T$,在终态相互作用的存在下。的光谱,包括可能的束缚态和积极的以及负失谐($ν$)连续,完全满足零阶和一阶矩和规则在所有$T$。我们展示了如何检测到的$ν< 0$连续热激发准粒子,这还没有被实验所看到的。我们半定量地解释最近的RF实验上的“束缚束缚”的过渡,从而预测相关的影响,不同的温度。
2008-07-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nonequilibrium Relaxation and Odd-Even Effect in Finite-Temperature Electron Gases
本文提出一种高效方法,在动力学理论中计算二维费米液体弛豫模式全谱,证实奇宇称长寿命模式存在,并揭示其寿命比可调,为理解电子气体非平衡弛豫提供全面描述。
2025-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Vortex structures and zero energy states in the BCS-to-BEC evolution of p-wave resonant Fermi gases
从理论上研究了p波共振费米气体BCS到BEC演化过程中的多重量子化涡旋。基于Bogoliubov-de Gennes方程和能隙方程的自洽计算,讨论了涡旋结构和低能准粒子态。我们揭示了涡旋的宏观结构,如粒子密度,和低的准粒子状态之间的直接关系。另外,对于涡度为$κ$的多重量子化涡旋,其净角动量可以用一个简单的方程表示,该方程反映了Cooper对的手征性.因此,粒子密度耗尽的观测和角动量的测量将提供核束缚态和$p$波超流性的信息。此外,零能Majorana态的细节进行了讨论,在附近的BCS到BEC的演变。数值计算表明,只有当涡旋缠绕数为奇数时,零能的Majorana态才出现在弱耦合BCS极限。对于具有涡度$κ$的涡旋态,存在核心束缚态的$κ$分支,但只有一个分支能为零能。这种零能态在BCS-BEC拓扑相变处消失,这是由于核束缚态和边束缚态之间的干涉。
2010-05-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
The strongly driven Fermi polaron
本文利用均匀量子气体的洁净环境与快速射频控制,将费米极化子从弱驱动调控至超强驱动,通过稳态光谱学和拉比振荡测量其性质,建立了强驱动费米极化子作为研究可控准粒子的前景平台。
2023-08-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Quench Dynamics of Anyon Tonks-Girardeau Gases
本文利用任意子-费米子映射方法研究强相互作用任意子在谐振子陷阱中的淬火动力学,发现密度分布与统计参数无关,陷阱关闭时动量分布呈对称费米子行为,频率淬火时出现不对称呼吸模式,并观察到约化单体密度矩阵的对称性破缺与重现。
2022-09-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Stability of spin-orbit coupled Fermi gases with population imbalance
利用自洽平均场论,分析了BCS-BEC演化过程中Rashba型自旋轨道耦合(SOC)对布居不平衡费米气体基态相图的影响。我们发现,SOC和人口的不平衡抵消,这种竞争往往稳定的相分离的均匀超流相。然而,我们也表明,SOC稳定(不稳定)的均匀超流相对正常阶段低(高)人口不平衡。此外,我们发现拓扑量子相变与零准粒子能量的动量空间区域的外观,并研究其签名的动量分布。
2011-06-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov transition and quantum criticality in polarized Fermi gases
Università di Bologna(博洛尼亚大学);INFN, Sezione di Bologna(意大利国家核物理研究所博洛尼部分部)
研究二维极化费米气体的FFLO相变,提出自洽扩展方法得到一致相图,揭示其量子临界行为,对比二维与三维系统,证明三维FFLO相变属平均场普适类。
2026-11-10 cond-mat.quant-gas
Probing strongly interacting atomic gases with energetic atoms
研究了高能原子在强相互作用原子气体中的传输特性。本文用算子乘积展开系统地计算了自旋为1/2的费米气体和无自旋玻色气体中的准粒子能量及其散射率。与最近的量子蒙特卡罗模拟的合理协议,即使在一个相对较小的动量k/kF>1.5表明,我们的大动量扩展是有效的,在很宽的动量范围。我们还研究了当一个探针原子射入原子气体时的微分散射率。由于靶原子气体的数密度和电流密度仅对前向散射有贡献,其接触密度(短程对相关的度量)对后向散射有主要贡献。因此,这种实验可以用来测量接触密度,从而提供了一种新的强相互作用原子气体局域探针。
2012-05-30 cond-mat.quant-gas hep-ph nucl-th
REVIEW. Quantum optics with ultracold quantum gases: towards the full quantum regime of the light-matter interaction
虽然光囚禁超冷量子气体的研究是现代研究的一个突出方向,但在该领域中,光的量子特性被广泛忽视。量子气体的量子光学缩小了这一差距,并解决了光和超冷物质的量子统计性质发挥同样重要作用的现象。首先,光可以作为各种超冷粒子的量子动力学的量子非破坏(QND)探针,从超冷原子和分子气体到纳米粒子和纳米机械系统。其次,由于动态光物质纠缠,基于投影测量的多体态制备是可能的,其中新兴原子态的类别可以通过光学几何设计。光散射构成了这样一种具有可控测量反作用的量子测量。在基于腔的自旋压缩中,可以制备原子数压缩和薛定谔猫态。第三,将原子捕获在光学腔中,会产生光学势和力,这些势和力不是预定的,而是量子化的和动力学的变量。最终,量子气体的腔QED需要光和粒子的自洽解,这丰富了量子势中原子的量子多体态的图像。这将允许对与声子、极化子、极化激元和其他量子准粒子的物理学有关的现象进行量子模拟。
2012-03-02 cond-mat.quant-gas physics.optics quant-ph
Spontaneous Emergence of Phase Coherence in a quasiparticle Bose-Einstein Condensate
RPTU University Kaiserslautern-Landau(莱布尼茨技术大学凯泽斯劳滕-兰道);University of Colorado Colorado Springs(科罗拉多大学科泉分校);Fraunhofer Institute for Industrial Mathematics ITWM(弗劳恩霍夫工业数学研究所)
研究通过直接测量磁极子玻色-爱因斯坦凝聚态的相位,揭示了自由演化磁极子气体中自发相干的出现,为准粒子凝聚态系统提供了新的自由度。
2025-07-21 cond-mat.quant-gas
Three-body interactions in Fermi systems
结果表明,与两体相互作用相比,三准粒子相互作用对低能低温下正常费米系统的贡献被nq/n所抑制,其中nq是激发态或附加准粒子的密度,n是基态密度.对于有限费米系统,三准粒子贡献被相应的粒子数比Nq/N所抑制。这是说明极化子在强相互作用的自旋极化费米气体和价中子在富中子钙同位素。
2011-01-25 cond-mat.quant-gas hep-ph nucl-ex
Interacting multi-component exciton gases in a potential trap: phase separation and Bose-Einstein condensation
所考虑的系统是一个多组分气体相互作用的对位和正交激子限制在一个三维势阱。我们计算了空间分辨的光学发射光谱,由于带间跃迁涉及弱的直接和声子介导的激子-光子相互作用。对于每个组分,玻色-爱因斯坦凝聚体的出现以特征方式改变光谱,使得它直接反映激子的恒定化学势和准粒子激发光谱的重整化。此外,组件之间的相互作用导致,在温度和粒子数的依赖,以修改的光谱指示相分离的子系统。给出了氧化亚铜中基态对位和邻位激子的密度分布和发光光谱的典型例子。
2010-08-10 cond-mat.quant-gas
Quantum transport in strongly correlated Fermi gases
针对强关联费米子输运无法仅用准粒子解释的问题,提出纳入费米子对强局域关联的量子输运理论框架,揭示其对输运系数的关键贡献及系统远离平衡后的弛豫机制。
2025-02-11 cond-mat.quant-gas
Trapped Fermi gases with Rashba spin-orbit coupling in two dimensions
我们使用Bogoliubov-de Gennes形式主义来分析具有Rashba型自旋轨道耦合的二维简谐囚禁费米气体。我们认为人口平衡和不平衡的费米气体在整个BCS-BEC演化,并研究自旋轨道耦合的自发诱导的反循环质量流和相关的固有角动量的影响。特别是,我们发现,即使是一个小的自旋-轨道耦合不稳定的富尔德-费雷尔-拉金-奥夫钦尼科夫(FFLO)型空间调制的超流相,以及对极化超流相的相分离状态。我们还表明,连续的准粒子和准空穴激发光谱可以连接由零,一个或两个离散分支的接口模式,取决于一个拓扑平凡的阶段(例如局部非极化/低极化超流体或自旋极化正常)和拓扑非平凡的(例如局部高极化超流体),可能存在于一个被困系统之间的接口的数量。
2012-06-06 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el