Alternating-domain supersolids in binary dipolar condensates
双组分偶极凝聚体现在已经可以在实验上产生,我们从理论上研究了该系统中超固体的本质。我们预测存在一个二元超固态,其中两个组件形成一系列的交替域,产生一个不混溶的双超固体。值得注意的是,我们发现偶极成分甚至可以在非偶极成分中诱导超固体。与单组分偶极超固体形成鲜明对比的是,交替畴超固体不需要量子稳定,晶体位置的数量也不受凝聚态数量的严格限制,因此密度大大降低。我们的结果适用于广泛的偶极矩组合,标志着一个重要的一步,长寿命的散装超固体。
2022-11-30 cond-mat.quant-gas
Supersolidity around a critical point in dipolar Bose Einstein condensates
我们探讨了偶极玻色-爱因斯坦凝聚体在热力学极限下的空间对称性破缺,并揭示了相图中的一个临界点,在该临界点处通过二级相变发生结晶。这种行为可以追溯到偶极凝聚体中量子涨落的显著影响,它还稳定了一种新的超固相,即具有最大调制对比度和近乎完美的超流性的规则蜂窝图案。
2019-03-04 cond-mat.quant-gas quant-ph
Supersolidity and crystallization of a dipolar Bose gas in an infinite tube
本文计算了无限管势中偶极玻色气体的基态。我们使用扩展的Gross-Pitaevskii方程理论,并提出了一种新的数值方法,有效地获得解决方案。这种方法的一个关键特征是截断偶极-偶极相互作用势的分析结果,该结果使长程相互作用能够在单位晶胞内准确地进行评估。我们的重点是在基态的过渡到一个晶体驱动的偶极-偶极相互作用的短程相互作用强度的变化。我们发现,过渡是连续的或不连续的平均系统密度的依赖。这些结果对最近实验中观察到的超固体相变有了更深入的了解,并验证了[Phys.Rev.Res.2,043318(2020)]中开发的简化三维理论的实用性,以进行定性准确的预测。
2022-12-15 cond-mat.quant-gas
Induced supersolidity and hypersonic flow of a dipolar Bose-Einstein Condensate in a rotating bubble trap
本文基于扩展Gross-Pitaevskii框架的三维数值模拟,研究了偶极BEC在气泡阱拓扑中的基态相及旋转效应,发现特定频率旋转可诱导超固态与量子液滴形成,并通过调节射频失谐实现超声速流动,最后提出驱动原子气体进入量子霍尔区的动态协议。
2024-09-12 cond-mat.quant-gas
Two-dimensional supersolidity in a dipolar quantum gas
超固体--一种以超流性和晶体有序性为特征的量子力学现象--最初是在大块固体氦的背景下设想的,作为固体是否具有超流性质的问题的可能答案。虽然在固态氦中还没有观察到超固体(尽管付出了很多努力),但超冷原子气体提供了一种全新的方法,最近可以观察和研究具有偶极原子的超固体。然而,与氦中提出的现象不同,这些气态系统到目前为止只显示出沿单一方向的超固态。通过交叉的结构相变类似于发生在离子链,量子线,理论上在链中的个别偶极粒子,我们证明了超固体性质的扩展到两个维度,提供了一个重要的一步,更接近散装的情况设想在氦。这打开了研究丰富的激发特性,包括涡流的形成,以及在一个高度灵活和可控的系统中具有不同的几何结构的基态相位的可能性。
2021-02-10 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Maintaining supersolidity in one and two dimensions
本文从理论上研究了三维偶极玻色-爱因斯坦凝聚体的超实性。我们专注于陷阱的几何形状在确定所产生的液滴阵列,从一维到锯齿形,通过二维超固体在圆形陷阱的维数的作用。超实性在一维阵列中已经很好地建立起来,并且在二维阵列中可能同样有利,只要适当地将原子数缩放到陷阱体积。我们开发了一个易于处理的变分模型-我们基准对全数值模拟-并用它来研究液滴晶体和它们的激发。我们还概述了如何奇异的环和条纹状态可能会创建实验可行的参数。我们的工作铺平了道路,为未来的二维偶极超固体在现实环境中的研究。
2021-12-09 cond-mat.quant-gas
Supersolidity in Two-Dimensional Trapped Dipolar Droplet Arrays
本文从理论上研究了扁偶极玻色-爱因斯坦凝聚体从超流到液滴结晶转变的基态和元激发谱。我们系统地确定制度,自发旋转对称性破缺导致出现的超固相与特征集体激发,如希格斯振幅模式。此外,我们研究了整个过渡的动力学,并展示了如何在最先进的实验中使用标准协议实现这些超固体。
2021-03-17 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Supersolidity in ultra-cold dipolar gases
本文为超冷偶极气体中超固态研究的展望,梳理了该领域实验与理论成果,提出未来研究方向,并介绍了其他冷原子超固态研究平台。
2024-05-15 cond-mat.quant-gas quant-ph
Long lifetime supersolid in a two-component dipolar Bose-Einstein condensate
最近对单组分玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)超固体性的研究依赖于Lee-Huang-Yang(LHY)修正来稳定自结合液滴,然而这涉及到液滴内部的高密度,限制了超固体的寿命。在这里,我们提出了一个双组分的混合物的偶极和非偶极BEC,如$^{166}$ Er- $^{87}$ Rb混合物,创建和稳定的超固体没有LHY校正,它可以抑制原子的损失,并可能允许观察的超固体的长时间动力学。在这样的系统中,超固态可以通过两个组分之间的陷阱中心的差异来控制。
2022-03-18 cond-mat.quant-gas
Tuneable defect interactions and supersolidity in dipolar quantum gases on a lattice potential
自组装晶体中的点缺陷,如空位和杂质,相互吸引并形成稳定的团簇。这导致在低温下完美晶体结构和缺陷聚集体之间的相分离。我们提出了一种方法,允许一个调谐点缺陷之间的有效相互作用,从吸引力排斥的外部周期性字段的装置。在量子体系中,这允许人们设计强相关的多体相位。我们考虑了二维弱光晶格中基态极性分子和强磁性原子的弱束缚分子的偶极量子气体,讨论了微观机制。通过调整晶格深度,缺陷相互作用变成排斥,这使我们能够确定性地设计一个新的超固相在连续极限。
2015-12-02 cond-mat.quant-gas quant-ph
Supersolidity of a dipolar Fermi gas in a cubic optical lattice
研究了偶极费米气体在偶极距沿z轴排列的立方光晶格中半填充时的相图。在低温下,各向异性偶极-偶极相互作用导致pz波超流与pz波电荷密度波(CDW)序之间的竞争。我们发现,超流相生存与弱相互作用和CDW相占主导地位的强相互作用。在这两者之间,超固相表现为超流和CDW有序之间的平衡。超流密度在超固相和超流相中具有各向异性。在CDW相中,随着相互作用强度的增加,存在半金属到绝缘体的转变。实验的影响进行了讨论。
2014-05-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Induced supersolidity in a Dy-Er mixture
本研究针对¹⁶⁴Dy-¹⁶⁶Er异核偶极混合物,发现高磁矩Dy原子可通过种间偶极相互作用在Er凝聚体中诱导超固相,揭示了多种独特基态相并构建相图,结论适用于多种Dy-Er同位素混合物。
2023-09-28 cond-mat.quant-gas
One-sided stripe supersolidity from engineered non-axisymmetric dipolar interactions
Anhui Normal University(安徽师范大学)
本研究通过量子蒙特卡洛方法,在工程化非轴对称偶极相互作用的软核Bose-Hubbard模型中发现粒子掺杂侧会形成条纹超固体,揭示了偶极核与在位软度分别调控条纹通道与相干缺陷的机制。
2026-08-14 cond-mat.quant-gas quant-ph
Ground-state phase diagram and route to supersolidity in a two-component extended Bose-Hubbard model
Lanzhou University(兰州大学);Renmin University of China(中国人民大学)
本文采用投影纠缠对态方法研究双组分扩展玻色-哈伯德模型的基态相图,识别四种相,发现无超固体相,通过调控参数识别出轨道选择性超固体相,为偶极激子平台实现超固体提供路径。
2026-08-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Generic First-Order vs. Continuous Quantum Nucleation of Supersolidity
分析了三角晶格上玻色子超流基态的超固态有序成核。虽然在这个系统中的相分离的超固体的稳定性,现在已经很好地建立了最近的邻居和远程偶极相互作用,相关的超冷极性分子的二维阵列,在这里,我们直接解决的性质的超流到超固体过渡。基于对称性参数和量子蒙特卡罗模拟,我们得出结论,这种量子相变驱动一阶超过线的粒子-空穴对称性。沿着这条线,过渡是连续的,其缩放行为与三维(3D)XY普适类一致。我们将这一发现与三维Z6时钟模型描述的固体序参量场的放大对称性。然而,在一般情况下,对称性降低到3D Z3时钟模型的对称性,这反映了三角晶格上的一般超流到超固体量子相变的一阶性质。
2011-05-09 cond-mat.quant-gas
Frustration in a dipolar Bose-Einstein condensate introduced by an optical lattice
该研究将方形光晶格施加于偶极BEC的六边形液滴阵列,发现其诱发自发图案与阻挫,并产生兼具两种结构特征之外的基态,为探索超固体性提供新途径。
2023-04-17 cond-mat.quant-gas
Supersolid edge and bulk phases of a dipolar quantum gas in a box
我们研究了偶极玻色-爱因斯坦凝聚气体在箱势中获得的新的密度分布,特别关注超实性的影响。从谐波捕获的情况下,基态密度揭示了一个强大的耗尽体区域和附近的墙壁,以及从散装分离的原子的积累,作为一个结果的吸引力和排斥力的性质之间的竞争。在一个准二维几何特征的圆柱形盒捕获,我们观察到出现的环状配置附近的边界的盒子,揭示了特殊的超固体和晶体效应在一个有用的参数范围。在正方形盒捕获的情况下,沿边缘的密度振荡,所造成的增强积累的原子附近的顶点,表现出有趣的类比与盒捕获的一维配置的情况下。对于足够大的值的原子数也散装区域可以表现出超实性,所得到的几何形状反映了对称性的限制潜力,即使是大系统。
2021-06-28 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Creation and robustness of quantized vortices in a dipolar supersolid when crossing the superfluid-to-supersolid transition
偶极玻色-爱因斯坦凝聚体的实验最近报道了超固体的观测。虽然量子化涡旋构成了超流性的关键探针,但它们在偶极超固体中的可观测性在很大程度上受到液滴形成所引起的强烈密度耗尽的阻碍。我们提出了一种新的方法来成核的旋涡和他们的观察,基于淬火的s-波散射长度跨越超流-超固体过渡。从一个缓慢旋转,无涡,配置在超流相,我们预测涡旋成核系统进入超固相,由于在超固体的临界角速度的强烈减少。一旦一个漩涡被创建,我们表明,它是强大的保存时,冷凝物被带回到超流相,在那里它可以很容易地观察到。
2022-10-14 cond-mat.quant-gas
Fragmented-condensate solid of dipolar excitons
我们讨论了最近观察到的超冷偶极激子(MOES)的宏观有序和超固体现象之间的可能联系。在稀释极限,我们预测一个稳定的超固态的准一维系统的玻色子偶极子的特点是两个和三体接触排斥。我们唯象地将我们的理论扩展到强相关的制度,并找到一个临界值的接触相互作用参数在该超固体表现出量子相变的碎片状态。碎片凝聚固体的波长由碎片之间的相对相位波动引起的量子压力和熵之间的平衡来定义。我们的模型似乎是在很好的协议与相关的实验数据,包括最近的结果的可伸缩性效应和波长的MOES。
2017-05-30 cond-mat.quant-gas
Excitation spectrum of a double supersolid in a trapped dipolar Bose mixture
本文研究受限偶极玻色混合物的双重超固体区域,通过分析激发谱揭示双重压缩模式、偶极旋子及Higgs/Goldstone模式,并提出可实验监测单组分向非相干液滴转变。
2024-12-06 cond-mat.quant-gas
Creating and melting a supersolid by heating a quantum dipolar system
本文通过路径积分蒙特卡洛方法研究偶极量子系统,证明仅靠加热即可创造超固体,并揭示了其随温度升高而熔化的过程,阐明了热激发与超固体性的关联。
2025-06-03 cond-mat.quant-gas
Supersolidity in Rydberg tweezer arrays
本文提出结合两个里德堡态间偶极与范德华相互作用的方案,在光镊阵列中实现长程隧穿的扩展哈伯德模型,预测三角晶格上存在临界熵S/N≈0.19的稳健超固态相,并通过87Rb里德堡态对证明实验可行性,可在大尺度体系中研究其性质。
2025-01-15 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
A quantum Monte Carlo based density functional for Dysprosium dipolar system
提出基于量子蒙特卡洛的密度泛函,替代eGPE中的Lee-Huang-Yang项,精确描述镝偶极系统的液滴形成与超固态转变,且易于集成、不增计算成本。
2024-03-08 cond-mat.quant-gas
The low-energy Goldstone mode in a trapped dipolar supersolid
超固体是一种反直觉的物质状态,它结合了超流体的无摩擦流动和固体的晶体状周期性密度调制。自20世纪50年代第一次预测以来,实现这种状态的实验工作主要集中在氦上,那里的超固体仍然难以捉摸。最近,超固态在超冷量子气体中也得到了深入的研究,并且在自旋-轨道耦合的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)和耦合到两个交叉光学腔的BEC中得到了超固态的一些定义性质。然而,在这两个系统中的晶体的周期性是固定的所施加的周期性光学电位的波长。最近,超固体的标志性特性-周期性密度调制和同时的全局相位相干性-已经在偶极量子液滴阵列中观察到,其中由于内在相互作用,结晶以自组织方式发生。在这封信中,我们通过直接观察低能戈德斯通模式来证明这些液滴阵列的真正超固体性质。这种模式的动力学让人想起其他超流体系统中的第二声效应,并且具有晶体阵列和超流体密度的异相振荡。这种模式的存在仅仅是由于实验实现状态的相刚性,因此证实了超固体的真正超流性。
2019-06-11 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
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
Self-bound supersolid stripe phase in binary Bose-Einstein condensates
超固体性--超流性与晶体或无定形密度变化的共存--自从提出猜想以来就一直受到热烈的争论。虽然最初的焦点是氦-4,但最近的实验发现了超冷偶极量子气体中的超固体。在这里,我们提出了一个新的自约束超固相的玻色气体与短程相互作用的二元混合物,利用非平凡的自旋轨道耦合的属性。我们发现,一个一级相变从一个自约束的超固态条纹相的玻色气体的零最小液滴状态发生的Rabi耦合强度的函数。这些阶段的特点是使用的动量分布,横向自旋极化和超流分数。在一个分析框架中估计了过渡的临界点。预测的密度调制超固体条纹和零最小液滴相应该是实验观察到的二元混合物的$^{39}$ K与自旋轨道耦合。
2020-01-14 cond-mat.quant-gas
Self-bound dipolar droplets and supersolids in molecular Bose-Einstein condensates
我们数值研究了具有强偶极-偶极相互作用的分子玻色-爱因斯坦凝聚体的多体物理。我们观察到的自约束液滴的形成,并探讨相图,具有各种奇异的超固态。在所有这些情况下,大的和可调的分子偶极矩使未探索的制度和现象,包括液体样的密度饱和和液滴的普遍稳定性标度律,以及斑图形成和液滴超固体的限制的研究。我们讨论了一个现实的实验方法,以实现所需的碰撞稳定性的分子气体和独立的可调性的接触和偶极相互作用强度。我们的工作提供了一个蓝图和基准,为不久的将来实验与散装分子玻色-爱因斯坦凝聚体。
2021-11-15 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Flux Magnetism in a Strongly Interacting Dipolar Lattice Supersolid under Tunable Gauge Fields
Technische Universität Berlin(柏林工业大学);Consiglio Nazionale delle Ricerche - Istituto Nazionale di Ottica(意大利国家研究委员会光学研究所);European Laboratory for Nonlinear Spectroscopy (LENS), Università di Firenze(佛罗伦萨大学非线性光谱欧洲实验室);University of Florence(佛罗伦萨大学);ICFO - Institut de Ciencies Fotoniques, The Barcelona Institute of Science and Technology(巴塞罗那科技研究所光子科学研究所);ICREA(加泰罗尼亚高级研究院);Politecnico di Torino(都灵理工大学)
本文研究超冷原子系统中一维反魔幻波长光晶格上的三角Bose-Hubbard梯子模型,揭示超固体与磁性之间的直接联系,发现通量在超固体相中形成铁磁和亚铁磁有序。
2026-07-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
A dipolar Bose-Bose mixture of Dysprosium isotopes with controllable interspecies interactions
Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft(马克斯·普朗克学会弗里茨·哈伯研究所);Humboldt Universität zu Berlin(柏林洪堡大学)
实现了162Dy和164Dy的量子简并玻色-玻色混合物,利用宽种间Feshbach共振探索了BEC间的混溶-不混溶转变,为研究多组分超固体等偶极效应提供了平台。
2026-06-23 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Binary Dipolar Condensates of Dysprosium Isotopes with Tunable Spatial Order
Southern University of Science and Technology(南方科技大学);Guangdong Basic Research Center of Excellence for Quantum Science(广东省量子科学基础研究中心);State Key Laboratory of Quantum Functional Materials(量子功能材料国家重点实验室)
利用镝同位素162Dy和164Dy的二元玻色-爱因斯坦凝聚体,通过Feshbach共振调控相互作用,实现了从核壳状到并排再到交换核壳状的界面重构,并利用粒子数不平衡连续调谐相分离序。
2026-07-02 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Emerging supersolidity from a polariton condensate in a photonic crystal waveguide
本文在低损耗拓扑连续域束缚态的激子–极化激元凝聚体中实验实现非平衡超固相,并测得密度调制、局域相干性及多模激发潜力。
2024-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Supersolid crystals of dipolar excitons in a lattice
Université Côte d’Azur, CNRS, CRHEA(蔚蓝海岸大学);Université de Strasbourg, CNRS, ISIS(斯特拉斯堡大学);Dipartimento di Fisica e Astronomia ”G. Galilei” and Padua Quantum Technologies Research Center, Università degli Studi di Padova(帕多瓦大学伽利略物理与天文系及帕多瓦量子技术中心);INFN, Sezione di Padova(意大利国家核物理研究所帕多瓦分部);PRISM, Princeton Institute for the Science and Technology of Materials, Princeton University(普林斯顿大学材料科学与技术研究所)
研究在晶格中通过长程跃迁限制 dipolar 玻色子,实现强相互作用下的超流体晶体,揭示了介观量子固体的形成与超流性。
2026-09-22 cond-mat.quant-gas
Generation of dipolar supersolids through a barrier sweep in droplet lattices
Missouri University of Science and Technology(密苏里科技大学)
研究通过扫过排斥高斯屏障生成偶极超流体,利用扩展的Gross-Pitaevskii方程分析密度、动量分布等动态,揭示超流分数与屏障速度和高度的关系。
2026-03-31 cond-mat.quant-gas quant-ph
Generation of wave turbulence in dipolar gases driven across their phase transitions
Missouri University of Science and Technology(密苏里科技大学);Lund University(隆德大学)
研究通过驱动偶极子气体跨越相变,揭示了非平衡准稳态和波湍流的形成机制。
2026-02-13 cond-mat.quant-gas quant-ph
Observation of a supersolid stripe state in two-dimensional dipolar gases
研究在二维各向异性气体中观测到超流体条状相,揭示了低维中超流体形成的新机制。
2025-12-15 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Supersolid symmetry breaking from compressional oscillations in a dipolar quantum gas
50年前,人们就预言了一种自相矛盾的超固相物质的存在,它具有明显不相容的晶体有序性和超流性。固体氦是天然的候选者,但尽管进行了无数次尝试,但尚未观察到超固体。最近,超冷量子气体由于各种类型的可控相互作用而呈现出典型的晶体周期性。D维超固体的一个重要特征是发生高达D+1的无隙激发,反映了与两个连续对称性的自发破缺相关的戈德斯通模式:相不变性的破缺,对应于超流现象起源处原子波函数的相位锁定,以及由于系统的晶格结构而导致的平移不变性的破缺。这种模式的发生一直是激烈的理论研究的对象,但他们的实验观察仍然失踪。在这里,我们证明了超固体对称性破缺通过两个不同的压缩振荡模式的外观在一个谐波捕获偶极玻色-爱因斯坦凝聚体,反映了无间隙的戈德斯通激发的均匀系统。我们观察到,这两种模式具有不同的性质,与较高的频率模式与振荡的周期性的新兴晶格和较低的一个特征的超流振荡。我们的工作为探索超流、超固体和类固体之间的两种量子相变铺平了道路,这种相变可以通过调节单个相互作用参数来实现。
2019-06-06 cond-mat.quant-gas
Mini droplet, mega droplet and stripe formation in a dipolar condensate
本文在偶极164Dy凝聚体中利用改进平均场模型和准二维陷阱,通过调整极化方向与陷阱频率,发现随原子数增加依次形成迷你液滴、超固体状巨型液滴阵列及条纹图案,并验证了其超固体性。
2023-09-14 cond-mat.quant-gas
Electrostriction in a Bose-Einstein Condensate of Dipolar Molecules
Department of Physics, Columbia University(哥伦比亚大学物理系);Institute for Molecules and Materials, Radboud University(拉德堡德大学分子与材料研究所)
本研究观测到偶极分子玻色-爱因斯坦凝聚体中的电致伸缩效应,通过双微波修饰控制偶极相互作用,实现对凝聚体的力矩调控,为探究强偶极物质的相关量子特性提供新途径。
2026-08-20 cond-mat.quant-gas physics.atm-clus physics.atom-ph
Smooth time-dependent control of dipolar Bose-Einstein condensates
University of the Basque Country UPV/EHU(巴斯克国立大学);IKERBASQUE, Basque Foundation for Science(伊卡巴斯基奎科学基金会);CSIC(西班牙国家科学研究委员会);Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM)(马德里材料科学研究所);Donostia International Physics Center DIPC(圣塞巴斯蒂安国际物理中心);HUN-REN Wigner Research Centre for Physics(匈牙利研究与教育网络维格纳物理研究中心);University College Cork(科克大学学院)
利用绝热捷径技术设计时间相关的散射长度,实现偶极玻色-爱因斯坦凝聚体从超流到超固相的高保真度调控。
2026-06-19 cond-mat.quant-gas quant-ph
Bosonic quantum mixtures with competing interactions: quantum liquid droplets and supersolids
ICFO - Institut de Ciencies Fotoniques, The Barcelona Institute of Science and Technology(ICFO - 光子科学研究所,巴塞罗那科学技术研究院)
研究玻色-玻色混合物中竞争相互作用的量子液滴和超固体形成机制,探讨量子涨落主导的超稀疏量子液体相及超固体特性。
2026-03-18 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph