Thermometry and signatures of strong correlations from Raman spectroscopy of fermionic atoms in optical lattices
提出了一种直接测量光晶格中弱相互作用费米子原子气体温度的方法。这种技术依赖于拉曼光谱，并适用于实验相关的温度制度。此外，我们表明，一个类似的光谱方案可以用来获得信息的准粒子性质和哈伯德带的相互作用的费米子自旋混合物的金属和莫特绝缘状态。这两种方法为实验工作者提供了新的探针来精确地表征限制在光晶格中的费米量子气体。
2009-12-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Analytic thermodynamics and thermometry of Gaudin-Yang Fermi gases
本文研究了自旋不平衡的一维吸引费米气体（Gaudin-Yang模型）的热力学性质。几十年来，热力学Bethe方程的精确解一直是已知的，但它涉及到无穷多个耦合的非线性积分方程，其物理性质很难提取。这里的解决方案是解析减少到一个简单的，强大的一组四个代数方程。简化后的方程在强相互作用和较低温度的实验范围内具有普遍性和精确性。利用新的公式，我们讨论了有限温度交叉的定性特征，并对陷阱中的密度分布进行了定量预测。我们提出了一个实用的两阶段计划，以实现准确的测温被困自旋不平衡的费米气体。
2009-10-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Equation of State and Thermometry of the 2D SU($N$) Fermi-Hubbard Model
本文通过测量二维光晶格中SU(N)费米-哈伯德模型的密度与占据概率，标定了N=3、4、6时的状态方程，并以模型无关方式实现测温，为DQMC和NLCE等数值方法提供基准。
2023-05-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
In Situ Thermometry of Fermionic Cold-Atom Quantum Wires
我们研究了具有可调横模布居和单线分辨率的费米冷原子量子线系综。从原位密度分布，我们确定的温度的原子线在弱相互作用的限制和重建潜在的景观。通过改变原子数和温度，我们控制了横模的占据，并研究了一维-三维交叉。在1D极限，我们观察到的约化温度$T/T_{F}$增加几乎恒定的熵每粒子$S/N k_{B}$。原位探测单个原子线的能力为定量研究强相互作用的一维费米气体的平衡和输运性质铺平了道路。
2021-09-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Thermometry of Strongly Correlated Fermionic Quantum Systems using Impurity Probes
本研究以量子杂质模型为平台，对比伊辛型与近藤交换型耦合下自旋1/2杂质的测温能力，揭示近藤杂质低温普适测温响应及纠缠对灵敏度的调控机制。
2023-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Local Quantum Thermometry using Unruh-De Witt detectors
我们提出了使用Unruh-DeWitt探测器的量子场局部温度的操作定义，正如在Unruh和Hawking效应研究中所使用的那样。根据这个定义，一个处于平衡状态的非均匀量子系统可以有不同的局部温度，类似于广义相对论中的托尔曼-埃克塞特定理。研究了弯曲背景下跳跃费米子系统基态的局域温度分布。当温度计-系统耦合$g$消失时，观察到的温度趋于零。然而，对于$g$的小但有限的值，我们表明，所观察到的本地温度和本地光速的对数的乘积近似恒定。我们的预测应该可以在超冷原子系统上得到验证。
2017-03-31 cond-mat.quant-gas quant-ph
Correlated decoherence and thermometry with mobile impurities in a 1D Fermi gas
School of Physics, Trinity College Dublin（都柏林三一学院物理学院）；Quantum Systems Unit, OIST Graduate University（冲绳科学技术大学院大学量子系统单元）；Department of Physics, King’s College London（伦敦国王学院物理系）
研究通过理论方法探讨移动杂质在1D费米气体中的去相干动力学及热计量性能，发现质量不平衡影响去相干行为并提升热计量精度。
2025-09-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermometry by correlated dephasing of impurities in a 1D Fermi gas
研究一维超冷费米气体中两个杂质量子比特的退相干动力学，发现环境介导的关联可提升双量子比特温度计的灵敏度，且无需复杂操控即可实现超低温下的高精度测温。
2024-02-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Topological quantum thermometry
本研究提出可在Rice-Mele模型描述的一维光学晶格无自旋费米子系统中实现最优局域量子温度计，通过量子与经典Fisher信息表征其温度灵敏度，为拓扑量子测温的实验实现提供可行方案。
2025-08-01 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Fluctuation thermometry of an atom-resolved quantum gas: Beyond the fluctuation-dissipation theorem
Laboratoire Kastler Brossel, ENS-Université PSL, CNRS, Sorbonne Université, Collège de France（卡斯勒-布罗塞尔实验室，巴黎文理研究大学，法国国家科学研究中心，索邦大学，法兰西学院）；Laboratoire Collisions Agrégats Réactivité, UMR 5589, FERMI, UT3, Université de Toulouse, CNRS（碰撞与团层反应实验室，图卢兹第三大学，法国国家科学研究中心）
本研究提出一种基于量子气体显微镜单原子分辨测量的新型量子气体原位测温法，不依赖涨落耗散定理，适用于任意囚禁势系统，克服了现有技术的关键局限。
2025-02-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Thermodynamics of Interacting Fermions in Atomic Traps
我们计算了在BCS和玻色-爱因斯坦凝聚端点之间的大范围磁场下，被囚禁的共振相互作用费米气体的熵随温度的变化。这为绝热扫描测温的重要技术提供了基础，并用于定量表征气体激发的演化和性质。然后，这些结果被用于校准$^6$ Li和$^{40}$ K的几个开创性实验中的温度。
2006-01-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Suppression of Density Fluctuations in a Quantum Degenerate Fermi Gas
我们研究了理想费米气体的密度分布，并观察到量子简并区深处冷云密度涨落（原子散粒噪声）的泡利抑制。强抑制观察到的探针体积包含超过10，000个原子。测量抑制水平可在低温下提供灵敏的温度测量。在这种灵敏的噪声测量方法已经用理想的费米气体验证之后，它现在可以被应用于表征强关联多体系统中的相变。
2010-05-24 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Observation of Pauli blocking in light scattering from quantum degenerate fermions
泡利不相容原理禁止不可区分的费米子占据相同的量子力学状态。它的含义是深刻的，例如，它解释了原子的电子壳层结构。在这里，我们进行测量的非共振光从超冷气体的费米子原子的散射。对于费米气体在量子简并制度，我们观察到一个显着的抑制光散射相比，类似的制备热玻色气体。我们将观察到的通过量子简并费米气体的光传输增加归因于泡利阻塞，其中费米-狄拉克统计导致原子占据动量空间的大区域，限制了散射原子的可访问状态的数量。我们的工作证实了量子气体光学响应理论中一个长期存在的基本结果，是简并费米气体新型冷却和测温机制的重要一步。
2021-03-03 cond-mat.quant-gas
Measuring pair correlations in Bose and Fermi gases via atom-resolved microscopy
通过原子分辨显微镜技术，研究玻色子和费米子气体中的粒子关联，揭示BEC-BCS交叉区域的非局域费米对，并直接测量配对间隙和短程接触。
2025-04-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.atom-ph
Fulde-Ferrell states in unequally charged Fermi gases
具有不同内部状态的原子可以对人工磁场表现出不同的响应。因此，两种不同成分的原子气体混合物可以解释为携带不同合成电荷的两种原子气体的混合物。我们考虑了这种不均匀带电的费米气体通过轨道效应耦合到一个磁场中并被囚禁在一个环面几何中的超流态。轨道耦合到磁场有利于非均匀的超流状态与最佳的有限质心动量配对。由此产生的粒子数平衡的轨道Fulde-Ferrell（FF）态对磁场是鲁棒的，并且不像传统的BCS和Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov型配对态那样在塞曼效应下发生对断裂。我们对比了均匀和非均匀的情况下，强调的优势，不均匀充电系统，并提出他们的动量分布。我们的结论是，一个轨道耦合到一个人工磁场的不均匀带电原子费米气体系统提供了一个理想的候选人的FF态的实验实现。
2020-05-08 cond-mat.quant-gas
Heat Capacity of a Strongly-Interacting Fermi Gas
我们测量了光阱中强相互作用费米气体原子的热容。精确的能量输入到气体之后是单参数测温法，其确定气体云的经验温度参数$\tilde{T}$。我们的测量揭示了热容的明显转变。利用有限温度下费米超流体到玻色超流体的交叉理论计算了气体的能量和空间分布。该理论校准了$\tilde{T}$，与数据吻合得很好，并预测了在所观察到的转变点处超流性的发生。
2005-02-03 cond-mat.other cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Thermodynamics of a deeply degenerate SU($N$)-symmetric Fermi gas
多体量子系统可以表现出经典系统无法比拟的惊人对称性。在实际材料中，SU（$N$）对称性是一种理想化的对称性，而这种对称性在完全可控的超冷碱土原子气体中是首次实现的。在这里，我们研究了SU（$N$）对称费米液体的$^{87}$ Sr原子，其中$N$可以被调整到10大。在深度简并制度中，我们通过精确测量的密度波动和膨胀动力学的大$N$的自旋状态下SU（$N$）对称性导致显着的相互作用的影响，在一个系统与一个名义上可以忽略的相互作用参数。考虑到这些影响，我们证明了精确到费米能量的百分之一的测温法。我们还证明了准备简并费米海的记录速度，在3秒内达到$T/T_F = 0.12$，由SU（$N$）对称相互作用。这与引入新的自旋极化方法一起，使得3D光晶格时钟能够在带绝缘机制中操作。
2020-03-07 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Collective excitations of a charged Fermi superfluid in the BCS-BEC crossover
本文研究带电费米超流体在BCS-BEC交叉中的集体激发，统一路径积分方法描述等离子体、对破缺和声子模式，并揭示共振避免交叉及其对实验观测的意义。
2023-06-23 cond-mat.quant-gas
Competition between paramagnetism and diamagnetism in charged Fermi gases
具有小的朗德因子$g$的带电费米气体预期是抗磁性的，而具有较大的$g$的带电费米气体可能是顺磁性的。我们计算了区分顺磁区和顺磁区的$g$因子的临界值。在弱场极限下，$g_{c}$在高温和低温下具有相同的值，$g_{c}=1/\sqrt{12}$。而在有限磁场中，随着温度的降低，$g_{c}$增加。我们还比较了费米气体与玻尔兹曼气体和玻色气体的$g_{c}$值，假设粒子有三个塞曼能级$σ=\pm1, 0$，发现玻色气体和费米气体的$g_{c}$分别大于和小于玻尔兹曼气体的$g_{c}$。
2010-06-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
