Evaporative cooling of trapped fermionic atoms
我们提出了一个有效的机制,蒸发冷却被困费米子直接进入量子简并。我们的想法是基于一个电场诱导的自旋对称态原子之间的弹性相互作用。我们讨论了一些新的费米蒸发冷却的一般特点,目前的数值研究表明碱金属费米物种$^6$ Li,$^{40}$ K,和$^{82,84,86}$ Rb的冷却的可行性。我们还讨论了费米超精细自旋混合物的交感冷却,包括各向异性相互作用的影响。
1999-07-15 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Exact pairing correlations in one-dimensional trapped fermions with stochastic mean-field wave-functions
用精确方法研究了具有吸引零程赝势的自旋为1/2的费米子相互作用系统的正则热力学性质。密度算子被评价为从独立斯莱特行列式的随机平均场传播形成的并矢的统计平均值。对于简谐囚禁的费米气体和束缚在一维类环面中的费米子,我们观察到了具有类Cooper动量关联和代数长程序的准BCS态的跃迁.在旋转环面中,当被捕获的费米子很少时,可以分离出一个具有量子化环流的主导超流分量。
2003-11-28 cond-mat.stat-mech
Counting free fermions on a line: a Fisher-Hartwig asymptotic expansion for the Toeplitz determinant in the double-scaling limit
我们推导出一个渐近展开的Wiener-Hopf行列式所产生的问题中的一维自由费米子计数线段在零温度。这个扩展是Toeplitz和Wiener-Hopf行列式理论中的结果的推广,称为广义Fisher-Hartwig猜想。该展开式的系数必须服从一定的周期性关系,这使得该展开式在“计数参数”中具有明显的周期性。我们提出了两种方法来计算这些系数,并验证周期性关系的顺序顺序:矩阵Riemann-Hilbert问题和Painleve V方程。我们表明,展开系数是多项式的计数参数,并列出明确的前几个系数。
2013-04-15 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Mean-field instability of trapped dilute boson-fermion mixtures
研究了玻色子-玻色子和玻色子-费米子相互作用对玻色子-费米子混合原子稳定性的影响。捕获的混合物的密度分布从直接数值解的修改后的Gross-Pitaevskii方程,自洽耦合到与费米子物质的相互作用所产生的平均场。费米子反过来感受到玻色子所产生的平均场,这是在费米子-费米近似中处理的。我们研究的玻色子-玻色子和玻色子-费米子散射长度的符号的不同组合的影响,并确定明确的表达式作为这些散射长度的函数的临界粒子数。
2001-08-30 cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Stability of trapped fermionic gases with attractive interactions
我们提出了一个统一的概述,从平均场的么正制度,被困的费米气体与短程吸引相互作用的稳定性。与玻色子系统不同,费米气体在这些区域中总是稳定的,不管粒子数有多大。然而,当粒子间的间距变得与原子间相互作用的范围相当时,不排除不稳定性。
2006-02-07 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Fermion- and Spin-Counting in Strongly Correlated Systems
我们将原子计数理论应用于强关联费米系统和自旋模型,这些系统和自旋模型可以用超冷原子来实现。计数分布通常是亚泊松分布,在量子相变时保持平滑,但它们的矩表现出临界行为,并表征系统的量子统计特性。此外,更详细的表征实验可行的空间分辨计数分布。
2008-02-28 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Harmonically trapped fermion gases: exact and asymptotic results in arbitrary dimensions
本文研究了零温下任意维简谐囚禁费米子气体的粒子密度和动能密度。我们推导出解析的微分方程连接这些密度,到目前为止已被证明只有在一个或两个维度,并给出其他有趣的关系,涉及几个密度或单独的粒子密度。我们证明了在大粒子数的渐近极限下,密度过渡到半经典的T-F密度。据此,费米能量被用于TF密度是唯一确定的。我们推导出一个分析扩展其余的振荡部分,并获得非常简单的封闭形式的领先顺序振荡密度。最后,我们表明,简单的TF函数关系$τ_{TF}[ρ]$之间的动力学和粒子密度也满足渐近量子密度$τ(r)$和$ρ(r)$,包括其领先的一级振荡项。
2002-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech math-ph
Spectral order statistics of Gaussian random matrices: large deviations for trapped fermions and associated phase transitions
本文计算了零温下谐振势阱中费米子气体的全序统计量,包括其大偏差尾。该问题相当于计算一个高维高斯随机矩阵的$k$第n个最小特征值$λ_{(k)}$的概率分布。我们发现,这种概率表现为大的$N$为$\mathcal{P}[λ_{(k)}=x]\approx \exp\left(-βN^2 ψ(k/N,x)\right)$,其中$β$是戴森指数的合奏。率函数$ψ(c,x)$,计算明确作为$x$的功能方面的密集标签$c=k/N$,具有二次行为调制的弱对数奇点在其最小值。这被证明是相关的相变在相关的库仑气体问题。本文还阐明了随机矩阵极值特征值与统计量的关系。
2014-07-29 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el math-ph
Collective Excitations of Trapped Imbalanced Fermion Gases
本文从理论上研究了由超流核和正常外壳组成的非平衡费米子气体在么正态下的集体激发。我们制定了相关的边界条件,并处理正常壳流体动力学和碰撞。对于各向同性陷阱,我们计算了模式频率作为陷阱偏振的函数。对于流体动力学法向壳的情况,获得了频率低于捕获频率的异相模式。对于无碰撞的情况,我们计算了三阶模式的频率,发现除了最低阶模式外,所有的模式都可能被阻尼。
2008-03-17 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Collisionless and hydrodynamic excitations of trapped boson-fermion mixtures
本文在标度近似下,在无碰撞和流体力学极限下,研究了低温下简谐囚禁玻色子-费米子混合体的集体激发.在球形和圆柱形对称陷阱的存在下,被认为是双极和四极模式。在球形陷阱中,在无碰撞和流体动力学区域中,无阻尼模的频率是一致的,这表明它可能在所有的碰撞区域中都是无阻尼的。相比之下,对于四极模,频率在这两个极限中相差很大。特别是,我们发现,在流体动力学制度的四极振荡具有相等的玻色子和费米子振幅产生一个确切的本征态的系统,无论玻色子-费米子相互作用。这类似于偶极激发的Kohn模式。我们详细讨论了在不同的玻色子-玻色子相互作用强度下,玻色子-费米子耦合对四极模和四极模的影响。在弱和中等费米子玻色子耦合的有效解析解也推导和讨论。
2002-12-08 cond-mat.stat-mech
Phase transitions in full counting statistics of free fermions and directed polymers
本研究针对1+1维受排斥势作用的定向聚合物,借助自由费米子虚时演化的精确映射,发现强势下系统会发生对应主导极限形状空区合并的连续构型相变。
2024-05-21 cond-mat.stat-mech
Fredholm determinants, full counting statistics and Loschmidt echo for domain wall profiles in one-dimensional free fermionic chains
本文考虑一个由两个一维费米子链通过链环连接而成的可积系统。链路处的跳变常数可以与体中的跳变常数不同。从左侧链被填充而右侧链为空的初始状态开始,我们根据Fredholm行列式给出了与时间相关的完整计数统计数据和Loschmidt回声。利用这个精确表示,我们计算了上述量以及在大时间限制下通过链路的电流、散粒噪声和纠缠熵。我们发现,物理的强烈影响的值的跳跃常数的链接。如果它小于体中的跳跃常数,则在链接处建立局部稳态,而在相反的情况下,所研究的所有物理量都经历持续振荡。在后一种情况下,振荡的频率由束缚态的能量决定,而对于Loschirton回波,则由化学势的偏置决定。
2020-02-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech math-ph
Periodic Airy process and equilibrium dynamics of edge fermions in a trap
建立了温度为$T=1/β$的简谐势中非相互作用费米子的平衡(虚时间)动力学与时间为$β$的非相交Ornstein-Uhlenbeck(O-U)粒子之间的精确映射.利用该过程的行列式结构,我们计算了被囚禁的费米气体的本体和边缘的普适关联函数。后者对应于不相交的粒子的顶部路径,并导致我们引入和研究的时间周期艾里$_2$过程,${\cal A}^b_2(u)$,取决于一个单一的参数,周期$b$。标准Airy $_2$过程恢复用于$b=+\infty$。我们讨论了应用我们的结果的实时量子动力学的被困费米子。
2018-01-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Rate Equations for Sympathetic Cooling of Trapped Bosons or Fermions
我们推导出两套不同的速率方程的谐振囚禁玻色子或费米子的共振冷却。速率方程是由Lewenstein等人[Phys.Rev.A51(1995)4617]通过退相干和遍历性论证导出的主方程得到的。我们分析表明,热平衡状态是一个固定的解决方案,我们的速率方程。我们提出的速率系数,这是需要解决的速率方程的分析结果,我们给出近似公式,允许他们在实践中的计算。我们数值求解了两组速率方程,并比较了结果。在这两种方法中获得的冷却时间非常一致。平衡率显示出相当一致。
2001-06-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Exclusion Statistics in a trapped two-dimensional Bose gas
在平均场近似下,研究了具有排斥性δ函数相互作用的二维气体的统计力学。通过直接计数的状态,我们建立了这个模型服从排斥统计,并相当于一个理想的排斥统计气体。
2000-09-15 cond-mat.stat-mech
Structure and stability of trapped atomic boson-fermion mixtures
本文基于修正的玻色子分量Gross-Pitaevskii方程,考虑了费米子云产生的平均场相互作用,研究了零温下玻色子和费米子原子二元混合物在外囚禁势中的结构.费米子分量的密度是在高斯-费米近似下描述的。系统地研究了玻色子-玻色子和玻色子-费米子s波相互作用对混合体密度分布和稳定性的影响。临界粒子数的平均场崩溃所造成的有吸引力的玻色子玻色子或有吸引力的玻色子费米子相互作用和发病的空间分量分离进行了讨论。结果表明,玻色子-玻色子和玻色子-费米子相互作用之间的相互作用产生了丰富而复杂的相图。最后,讨论了玻色子-费米子混合体的特殊性质和应用前景。
2002-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Free fermions on a line: asymptotics of the entanglement entropy and entanglement spectrum from full counting statistics
本文研究了零温下一维费米子系统中直线段的纠缠熵。在一个大的段长度L的限制,该熵的领先渐近行为是已知的对数L。我们研究有限大小的修正,这种渐近行为。基于早先关于在同一系统中完全计数统计量的渐近展开的一个猜想,我们导出了冯诺伊曼熵的完全渐近展开,并得到了Renyi熵的前几个修正.我们对Renyi熵的修正再现了以前的结果。我们还讨论了纠缠谱在这个问题的单粒子占有数。
2013-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Schematic phase diagram and collective excitations in the collisional regime for trapped boson-fermion mixtures at zero temperature
我们讨论了束缚在$T = 0$球谐势阱中的玻色子-费米子混合物的基态和小振幅激发,假设玻色子-玻色子相互作用为排斥作用,并且每个组分都处于单一的超精细态.从以前的研究平衡密度分布,我们提出了一个示意性的相图在一个平面上定义的变量$a_{bf}/a_{bb}$和$a_{bb}k_f^{(0)}$,其中$a_{bb}$和$a_{bf}$是玻色子玻色子和玻色子费米子散射长度和$k_f^{(0)}$是费米波数在中心的陷阱。在此背景下,我们转向碰撞制度中的密度涨落的运动方程,并讨论本征模的一些一般特征。我们显示解析解的声波在一个准均匀的混合物和表面模式在弱费米子玻色子耦合。
2000-03-07 cond-mat.stat-mech
Fermionic atoms trapped in one-dimensional optical superlattice with harmonic confinement
利用密度矩阵重整化群方法研究了一维光学超晶格中自旋为1/2的费米子原子的基态性质。为此,我们考虑了离子哈伯德模型,具有超晶格势与2-位周期性。我们发现,几种不同类型的绝缘制度共存,即使在每个网站上的原子数是不是一个整数,但其平均内的晶胞是一个整数或半整数。这与光晶格中的普通哈伯德模型中已知的金属和莫特绝缘状态的共存相形成对比。通过详细研究原子密度、局域密度/自旋涨落、双占据几率和自旋关联的分布,阐明了相位特性。
2006-08-28 cond-mat.stat-mech
Trapped Phase-Segregated Bose-Fermi Mixtures and their Collective Excitations
超冷气体领域的最新进展已经允许创建相分离的玻色-费米系统。我们对它们在零温下的集体激发进行了理论研究。随着费米子到玻色子粒子数的比例增加,集体模式频率的值介于完全玻色子云和完全费米子云之间,中间区域有阻尼。这种阻尼是由界面处共振驱动的费米子引起的。
2009-01-12 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Impurities in systems of noninteracting trapped fermions
我们研究了无自旋非相互作用费米子在一维约束势中的性质,但存在一个或多个杂质,这是由δ函数势模型。我们使用基于单粒子格林函数的方法。对于单个杂质,我们计算杂质附近的费米气体的密度。我们的结果,除了恢复的弗里德尔振荡在大距离的杂质,允许在短距离的密度的精确计算。我们还显示了如何修改的费米气体的密度时,杂质被放置在附近的陷阱的边缘的区域中的未扰动系统所描述的艾里气体。我们的方法也使我们能够计算有效的潜力感到的杂质都在散装和边缘。在散装这个有效的潜力被证明是一个通用的功能,只有当地的费米波矢量,或等效的当地费米子密度。当杂质位于费米气体边缘附近时,有效势可用艾里函数表示。对于一个有吸引力的杂质放置在远离支持的费米子密度,我们表明,一个有趣的过渡发生在一个单一的费米子被拉出费米海,并与杂质形成一个束缚态。这是一个著名的Baik-Ben Arous-Péché(BBP)跃迁的量子模拟,在尖峰随机矩阵理论中是已知的。杂质位置处的密度起着序参量的作用。我们还考虑了两个杂质的情况下,在散装和准确计算它们之间的有效力介导的背景费米气体。
2021-02-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Lindblad equation for a non-interacting fermionic system: full-counting statistics
本文发展了一种计算耦合到无记忆库的非相互作用费米子系统的全计数统计量的方法。系统的演化可用林德布拉德方程描述。通过基的变换,将Liouvillian算子转化为二次型。这使我们能够直接计算非平衡稳态下的任何可观测值。我们在林德布拉德方程中引入了计数场,它使我们得到了生成函数,并帮助我们获得了电荷输运的所有累积量。对于二位系统,我们给出了生成函数的表达式。对于系统长于两个网站,我们进行了数值研究表明,它在一个统一的系统的累积量的顺序$k$是独立的系统的大小为系统的大小更大的$k+1$。来自Lindblad方法的计数统计不考虑储层中的干扰,这与描述相位相干超前的格林函数方法相比给出了降低的噪声。两种方法得到的电流是相同的,这依赖于电流守恒。Fano因子是不同的(具有连接它们的线性关系),并且允许区分无记忆储层和相位相干储层。
2013-10-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Adiabatic sound velocity and compressibility of a trapped d-dimensional ideal anyon gas
本文利用Halfman分数不相容统计方法计算了任意维简谐囚禁的理想任意子的绝热声速和压缩率。详细研究了相应的低温和高温行为。为了与幺正费米子的实验结果进行比较,本文导出了雪茄形阱中任意子的声速。计算了盘形阱中任意子的声速。当g=0.287时,用任意子模拟的雪茄形陷阱中幺正费米子的声速与实验结果符合较好,而圆盘形陷阱中幺正费米子的声速为v_{0} / v_{F} =0.406,费米速度为v_{F} .
2012-03-03 cond-mat.stat-mech
Quantum Dynamics of Full Counting Statistics in Fermionic Lattices with Localized Gain
Indian Institute of Science Education and Research Pune(印度科学教育研究所浦那分校);International Centre for Theoretical Sciences, Tata Institute of Fundamental Research(塔塔基础研究院国际理论科学中心)
本文研究一维无相互作用费米子晶格在局域增益下的全计数统计动力学,通过GKSL方程和Schwinger-Keldysh路径积分推导出累积量生成函数,证明所有累积量随时间线性增长,并建立通用理论框架。
2026-09-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Viscous relaxation and collective oscillations in a trapped Fermi gas near the unitarity limit
本文计算了费米子在其正相态中的双组分气体的粘性弛豫时间随温度和散射长度的变化关系,碰撞几率由依赖于能量的s波截面决定。的结果是用于计算的频率和阻尼的集体模式在最近的实验研究的温度依赖性,从费米子分布函数的动力学方程与平均场效应包括在流项。
2005-02-04 cond-mat.stat-mech
Generalized Zeno effect and entanglement dynamics induced by fermion counting
本文研究自由费米子在粒子计数测量下的纠缠动力学,结合量子轨迹模拟与复本 Keldysh 场论,揭示其与局域占据测量共享广义芝诺效应及有限共形临界区间。
2025-02-12 cond-mat.stat-mech quant-ph
Probing the Topology of Fermionic Gaussian Mixed States with {U(1)} symmetry by Full Counting Statistics
本文针对具有U(1)对称性的费米子高斯混合态,提出利用全计数统计的F(θ)函数在θ=π处的发散导数探测模哈密顿量无能隙模式,构建拓扑指示器表征非平凡态,为混合态拓扑研究提供新方法。
2025-06-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Replica Keldysh field theory of quantum-jump processes: General formalism and application to imbalanced and inefficient fermion counting
Institute for Theoretical Physics, University of Innsbruck(因斯布鲁克大学理论物理研究所)
本文发展了一种适用于玻色子和费米子系统中一般量子跳跃过程的复制品Keldysh场论,统一描述了高效检测下的纯态量子轨迹和低效监测下的混合态动力学,并应用于一维晶格系统中的不平衡和低效费米子计数,揭示了纠缠的面积律和体积律行为。
2026-07-01 cond-mat.stat-mech quant-ph