Numerical Realization of Bethe Rapidities in cold quenched systems by Feynman-Kac path integral method
本文应用量子蒙特卡罗方法分析了一维玻色气体在束缚势猝灭后的非平衡态。实际上,我们用Feynman-Kac路径积分Monte Carlo方法求解了无限深方势阱中一维玻色子通过δ势相互作用系统(即Lieb-Liniger模型)的含时Schroedinger方程。这些一维系统是非常有趣的,值得在相互作用的多体系统的非平衡动力学的背景下进行研究。尽管系统可以通过实验实现,并且可以通过Bethe Answer精确求解,但在大多数情况下,扩散Monte Carlo被证明比其他平均值技术更有效,因为数值方法可以非常容易地将有限相互作用结合起来。利用一维硬核玻色子在简谐势阱中的N粒子基态波函数,发展了一种计算密度的算法。我们还观察到密度分布的变化,通过改变硬壁盒的长度。在盒子长度增加之后,我们仍然得到自相似的密度分布。
2017-05-22 cond-mat.quant-gas
Detecting Many-Body-Localization Length with Cold Atoms
考虑到光晶格中的超冷原子,我们提出了研究猝灭动力学中多体局域化(MBL)长度和临界性的实验方案。通过精确对角化的数值模拟,我们表明,在MBL阶段的扰动密度分布后,本地淬火保持指数本地化后淬火动力学。长时间动力学后,这个密度分布的大小定义了一个本地化长度,这往往会发散在MBL遍历过渡,因为我们增加了系统的大小。确定的本地化过渡点同意与以前的精确对角化计算使用其他诊断。我们的数值结果提供了证据,违反哈里斯-Chayes界的MBL临界。临界指数$ν$可以从我们提出的动力学过程中提取,然后可以直接用于实验中,以确定是否哈里斯-Chayes-绑定持有MBL过渡。这些建议的协议,以检测本地化的关键性是合理的基准,以良好的非相互作用的3D安德森局域化的结果。
2018-02-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Multi-particle bound state formation following a quantum quench to the one-dimensional Bose gas with attractive interactions
我们考虑从理想玻色凝聚到具有任意吸引相互作用强度的Lieb-Liniger模型的量子猝灭。我们重点关注失超后后期达到的非平衡稳态的性质。利用最近发展起来的基于可积性的方法,我们得到了大量玻色子定态的精确描述。这种状态的一个显著特征是存在多粒子束缚态的层次结构。我们确定了它们的密度对相互作用强度的依赖关系,并得到了局域对关联$g_2$定态值的精确表达式。我们讨论了冷原子实验的结果的后果。
2016-01-22 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum Simulation of Ultrafast Dynamics Using Trapped Ultracold Atoms
超快电子动力学通常使用脉冲激光进行研究。我们展示了一个互补的实验方法:利用囚禁的超冷原子进行超快动力学的量子模拟。与直觉相反的是,这种技术模拟了原子物理学中一些最快的过程和一些最慢的过程,导致高达12个数量级的时间放大因子。在这些实验中,作用在可调谐光阱基态中性原子上的随时间变化的力模拟了作用在束缚带电粒子上的脉冲激光的电场。我们通过一系列实验证明了与超快科学的对应关系:多体束缚态的非线性光谱学,通过势整形控制激发光谱,在强的几个周期脉冲期间观察子周期解束缚动力学,以及直接测量对超快等效脉冲的响应的载波包络相位依赖性。这些结果确立了冷原子量子模拟作为研究超快动力学的补充工具。
2018-04-26 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
Ultrafast non-equilibrium dynamics of rotons in superfluid helium
本文提出利用超短激光脉冲激发旋子对来局部扰动超流氦密度,并在皮秒尺度追踪双旋子态的非平衡演化,揭示了热旋子对的超快冷却现象,为深入理解超流性提供了新实验手段。
2022-10-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
Crossover from adiabatic to sudden interaction quench in a Luttinger liquid
受最近关于冷原子相互作用的实验的启发,我们分析了卢廷格液体(LL)中的相互作用猝灭,其中相互作用在有限时间内从零上升到有限值。费米单粒子密度矩阵揭示了几个区域的空间和时间坐标相对于淬火时间,被称为费米液体,突然淬火LL,绝热LL制度,并与时间相关的指数LL制度。在费米子的动量分布中也可以观察到各种状态,可以通过飞行时间实验直接获得。我们的大多数结果适用于任意淬火协议。
2011-03-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Dynamical phase transitions, temporal orthogonality and the dynamics of observables in one dimensional ultra-cold quantum gases: from the continuum to the lattice
我们研究了在超流体和绝缘体之间的基态相变模型中,速率函数和局部观测量在猝灭后的动力学。零的返回概率,对应于奇异的速率函数,已被建议,以表明出现的动态临界性,我们解决的问题,这样的零是否可以绑定到物理相关的观测量的动态,因此序参量的系统。为此,我们首先数值分析了一个硬核玻色子气体在一维波导的动力学时,淬火晶格势是相称的粒子密度。这样一个系统可以经历一个钉扎过渡到绝缘状态,我们发现非解析行为的速率函数的演变,这是动态相变的指示。此外,我们进行模拟的动量分布的时间依赖性和比较的周期性的崩溃和复苏周期的非解析率函数:这两个被发现是密切相关的深度淬火。然后,我们确认这一观察的分析计算上的一个密切相关的离散模型的硬核玻色子在交错的潜在的存在下,并找到表达的速率函数的淬火。通过提取的零的Loschillo振幅,我们发现了一个非平衡的时间尺度出现的非解析性,并讨论了它与实验相关的宇称算子的动力学的关系。
2017-05-15 cond-mat.quant-gas quant-ph
Non-equilibrium dynamics of an ultracold Bose gas under a multi-pulsed quantum quench in interaction
通过计算模型系统的单体、两体关联函数和Tan接触,研究了零温下弱相互作用玻色气体在多脉冲量子猝灭作用下的非平衡动力学性质.多脉冲猝灭表示如下:首先在时间$t=0$处突然猝灭从$g_{i}$到$g_{f}$的原子间相互作用,保持时间$t$,然后突然猝灭从$g_{f}$回到$g_{i}$的相互作用,保持时间$t$序列$n$倍。特别地,选择了两种典型的淬火参数,分别对应于$(g_{i}/g_{f}>1)$和$(g_{i}/g_{f}<1)$。发现$n$的猝灭次数越多,激发态越多,表明多脉冲QQ比“一次性”量子猝灭更能研究多体量子系统的非平衡动力学.最后,我们讨论了$n$ th猝灭后的二体关联函数的超短程性质,它可用于探测实验中的“Tan'scontact”.我们所有的计算都可以在目前的冷原子实验中得到检验。
2015-01-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
Universal transport dynamics in a quenched tunnel-coupled Luttinger liquid
研究了隧道耦合到费米子库中的淬冷Luttinger液体的输运动力学。在瞬态动力学中,我们表明,对于突然淬火的电子相互作用的普遍幂律衰减的时间的隧道电流发生,归因于存在的纠缠复合激发所创建的淬火。与零温度非淬灭Luttinger液体的通常非普适幂律行为形成鲜明对比,稳态隧穿电流是欧姆的,并且可以用系统的有效淬灭激活加热来解释。我们的研究揭示了一种非常规的动力学淬火Luttinger液体,可以在淬火冷费米气体中识别。
2016-06-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Quantum quench dynamics
猝灭动力学是一个活跃的研究领域,包括凝聚态物理和量子信息,并应用于冷原子气体和材料的泵浦探测光谱学。综述了近年来量子猝灭的理论研究进展。涵盖了相互作用的一维系统以及更高空间维度的系统中的猝灭。本文讨论了在精确可解模型中出现的非平凡的稳态,并描述了这些稳态对扰动的稳定性。适当的守恒近似需要捕捉热化的发病在很长一段时间的概述。综述了临界点附近猝灭的普适标度的出现,以及重整化群在捕捉瞬态区域中的作用。最后讨论了临界点附近的猝灭对纠缠熵动力学和纠缠统计的影响。从纠缠统计的临界指数的提取概述。
2017-05-27 cond-mat.quant-gas
Application of the inhomogeneous Kibble-Zurek mechanism to quench dynamics in the transition from a Mott-insulator to a superfluid in a finite system
本文应用非均匀Kibble-Zurek机制理论,研究了二维光晶格和谐波阱中冷玻色气体从莫特绝缘体到超流的猝灭动力学。由于玻色-哈伯德模型基态相图的Mott瓣结构,与非绝热跃迁相关的局部猝灭时间和冻结区具有非平凡的位置依赖性.我们通过含时Gutzwiller模拟证明了超流的猝灭动力学,揭示了超流序参量增长的非均匀性。非均匀Kibble-Zurek理论适用于浅谐波陷阱。
2021-01-12 cond-mat.quant-gas
Atomic Quantum Simulation of Dynamical Gauge Fields coupled to Fermionic Matter: From String Breaking to Evolution after a Quench
利用超冷原子在光晶格中的费米-玻色混合体,我们构造了一个耦合到费米物质的U(1)规范理论的量子模拟器.该结构是基于量子链实现连续规范对称性与离散量子变量。在低能量下,具有交错费米子的量子链接模型出现在可以量子模拟的Hubbard型模型中。这使得我们能够研究弦断裂以及规范理论中淬火后的实时演化,这是经典模拟方法无法实现的。
2012-10-27 cond-mat.quant-gas hep-lat quant-ph
Persistent Hall response in a quantum quench
非平衡系统可以承载超越平衡系统通常限制的现象。在这里,我们揭示了如何出的平衡态,通过量子淬火准备,可以表现出非零的霍尔型响应,持续很长一段时间,甚至当瞬时哈密顿是时间反演对称的,这两个功能与平衡霍尔电流形成鲜明对比。有趣的是,持续的霍尔效应产生的过程超出了那些捕获的线性响应,是一个签名的新的动力学在平衡系统。我们建议淬灭在两个波段狄拉克系统作为自然场地,实现持久的霍尔电流,存在时,无论是镜像或时间反演对称性被打破(之前或之后的淬灭)。它的长时间的持久性,以及对称性破缺的敏感性,使它可以被用来作为一个敏感的诊断复杂的出平衡动力学容易控制和探测冷原子光晶格实验。
2016-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Universal short-time response and formation of correlations after quantum quenches
半导体的泵浦和探测实验以及光晶格中冷原子的突然猝灭两个不同系统的短时演化可以用相同的普适响应函数来描述。这个短时间尺度下的解析公式是从量子动力学理论方法中推导出来的,该方法观察到相关性需要时间才能形成。密度守恒的要求导致弛豫时间减少了四分之一,在淬火设置。导出并讨论了有限捕获势的影响以及Singwi-Sjølander局域场修正。
2014-06-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el nucl-th
Non-equilibrium Fractional Hall Response After a Topological Quench
我们从理论上研究了晶格系统的霍尔响应淬火后的填充带的拓扑结构突然改变。在物理学由单个狄拉克锥主导的极限中,我们发现霍尔电导率的变化是电导率量子的三分之二。我们探讨了这种普遍的行为,在Halfton模型,并讨论了冷原子实验观察。除了线性响应之外,霍尔效应从分数值跨越到整数值。我们调查有限尺寸效应,和谐波限制的作用。
2016-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Induced correlations between impurities in a one-dimensional quenched Bose gas
本文研究了玻色-杂质相互作用改变后,一维玻色气体中两个杂质的时间演化。我们研究了诱导杂质杂质相互作用及其对猝灭动力学的影响。特别是,我们报告的杂质云的大小,杂质-杂质纠缠,和杂质-杂质关联函数。数值模拟是基于变分多层多组态含时Hartree方法。为了分析和量化诱导的杂质-杂质关联,我们采用了一个有效的两体哈密顿与接触相互作用。我们表明,有效的模型与两个重杂质的平均场吸引力相一致,定性地解释了我们的结果为弱相互作用。我们的研究结果表明,冷原子系统中的猝灭动力学可以作为研究杂质-杂质关联的工具。
2020-05-13 cond-mat.quant-gas