Effective action approach to the p-band Mott insulator and superfluid transition
受最近光晶格p轨道带玻色子实验的启发，我们从理论上研究了二维莫特绝缘体的量子相位和超流性。该体系在弱相互作用下具有横向交错轨道流的超流相，在强耦合和公度填充下具有反铁轨道序的莫特绝缘体相.我们超越平均场论，并从微观模型中得出一个有效的行动，能够描述的p-带莫特绝缘和超流相强耦合。我们进一步计算了量子临界点附近的激发谱，发现在远离莫特瓣尖端处有两个无带隙模，而在尖端处有四个无带隙模。我们的有效理论揭示了相位相干峰是如何在接近临界点时在莫特区建立的。我们还讨论了p带超流性的有限温度相变。
2011-05-31 cond-mat.quant-gas
First-order superfluid to Mott-insulator phase transitions in spinor condensates
我们在晶格限制的反铁磁旋量玻色-爱因斯坦凝聚体中观察到一阶超流到莫特绝缘体的量子相变的证据。观察到的签名包括滞后效应和显着的加热跨越相变。发现相变的性质强烈依赖于二次塞曼能量与自旋相关相互作用的比值。我们的观察定性地理解的平均场论，并建议调整二次塞曼能量是一种新的方法来实现超流到莫特绝缘体相变。
2015-12-14 cond-mat.quant-gas
Spin-Orbit Driven Transitions Between Mott Insulators and Finite Momentum Superfluids of Bosons in Optical Lattices
超冷原子气体中的合成自旋轨道耦合可以达到在固体中很少发现的极端。我们研究了光晶格中的二维Hubbard玻色子模型，其中存在足够强的自旋-轨道耦合，可以驱动从莫特绝缘体到超流体的直接跃迁。在这里，我们发现相位调制的超流体与有限的动量，产生完全由自旋轨道耦合。我们研究了超流体的丰富的相位图案，这可以直接探测使用飞行时间成像的自旋相关的动量分布。
2017-11-20 cond-mat.quant-gas
Shaking the entropy out of a lattice: atomic filtering by vibrational excitations
我们提出了一个简单而有效的方案来减少光晶格中的原子数涨落。利用不同振动态原子间的相互作用能差来消除原子的多余占据。剩余的空位，然后通过合并相邻的井，我们实现了一个协议，规避了幺正性的约束原子填充。大区域的准备与精确的一个原子每个晶格位置讨论玻色子和费米子。由此产生的低熵莫特绝缘态可以作为量子计算的高保真寄存器状态，并作为多体物理研究的起点。
2012-09-21 cond-mat.quant-gas quant-ph
Superfluid, staggered state, and Mott insulator of repulsively interacting three-component fermionic atoms in optical lattices
本文综述了光晶格中排斥相互作用三分量费米子原子的理论分析。我们讨论了量子相变在大约一半填充与平衡人口的莫特过渡，交错有序，和超流。在半填充（每个位置有3/2个原子），特征莫特跃迁是由各向异性相互作用引起的，其中三种颜色中的任何两种之间的两粒子排斥具有不同的强度。在半填充，两种类型的交错有序状态出现在低温下取决于各向异性的相互作用。随着温度的升高，发生从交错有序态到无序Mott态的相变。偏离半填充，一个异国情调的超流状态出现接近莫特过渡发生的制度。我们解释了这些相变的起源，并提出了有限温度相图。
2013-05-08 cond-mat.quant-gas
Realizing discontinuous quantum phase transitions in a strongly-correlated driven optical lattice
不连续的量子相变和相关的亚稳态在从铁磁性到早期宇宙的假真空衰变的物理学的不同领域中起着中心作用。利用光晶格中强相互作用的超冷原子，实现了一个量子相变从连续到不连续的受驱动多体系统。一维光晶格的共振振动使最低的两个布洛赫带杂交，驱动从莫特绝缘体到$π$ -超流体的新跃迁，即，具有交错相序的超流体状态。对于弱振动振幅，这种过渡是不连续的（一阶），系统可以保持冻结在亚稳态，而对于强振动，它经历了一个连续的过渡到一个$π$ -超流体。我们对这种亚稳态和滞后的观察与数值模拟在定量上保持了良好的一致，并为探索量子涨落在不连续跃迁中的关键作用铺平了道路。
2021-05-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el gr-qc
Quench induced Mott insulator to superfluid quantum phase transition
莫特绝缘体对超流猝灭的作用已被最近的实验用来产生奇异的超流相。虽然突然猝灭后的最终哈密顿量是超流体的哈密顿量，但系统的最终状态如何接近超流体哈密顿量的基态并不是先验清楚的。为了理解末态的性质，我们计算了莫特绝缘体到超流猝灭后动量分布的时间演化。使用数值无限时间演化块抽取方法和解析转子模型近似，我们建立了一维和二维莫特绝缘体的淬火后的热平衡状态的空间短程相干峰在最终的动量分布，因此不是严格的超流体。然而，在三维空间中，我们发现动量分布的发散表明真正的超流秩序的出现。
2011-05-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Local versus global equilibration near the bosonic Mott-superfluid transition
研究了二维冷玻色子对含时晶格的响应。我们发现，在晶格斜坡从11（超流，$\hbar/U_{\text{i}} = 3$毫秒，$\hbar/J_{\text{i}} = 45$毫秒）到16反冲（莫特，$\hbar/U_{\text{f}} = 2$毫秒，$\hbar/J_{\text{f}} = 130$毫秒）的本地数量波动保持在其平衡值，如果斜坡慢于3毫秒。全球运输，但是，要慢得多（1秒），特别是在莫特壳的存在。这种时间尺度的分离对冷原子实验和冷却协议具有实际意义。
2010-09-29 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
Superfluid to Mott insulator transition in the one-dimensional Bose-Hubbard model for arbitrary integer filling factors
在一维玻色-哈伯德模型中研究了超流与莫特绝缘体之间的量子相变。利用时间演化的分块抽取方法，数值计算了两个不同缠绕数的宏观不同态的隧穿分裂。由隧穿分裂随系统尺寸的变化关系，确定了任意整数填充因子下超流到莫特绝缘体的临界点。我们发现，临界值与填充因子在1D，2D和3D是很好的近似由一个简单的解析函数。我们还讨论了从瞬子方法的角度确定的过渡点的条件。
2011-10-19 cond-mat.quant-gas
Mott Insulator to Superfluid transition in Bose-Bose mixtures in a two-dimensional lattice
本文对二维光晶格中超冷二分量玻色子进行了数值研究（Worm算法蒙特卡罗模拟）。我们研究了如何影响的莫特绝缘体超流过渡的第二超流玻色子物种的存在。我们发现，在固定的种间相互作用，莫特叶的上，下边界是不同的修改。较低的边界是强烈重整化，即使相对较低的填充因子的第二个组件和温和的（种间）相互作用。相反，上边界仅在第二分量的填充足够大时才受到影响。而边界重整化，我们发现极化子样激发的证据。我们的研究结果是目前的实验设置的兴趣。
2010-07-21 cond-mat.quant-gas
Mobile impurity near the superfluid-Mott insulator quantum critical point in two dimensions
我们考虑玻色子原子在光晶格整数填充，调谐到超流莫特绝缘体临界点，并耦合到一个单一的，移动的杂质原子的不同种类。这种设置的灵感来自于目前的量子气体显微镜实验，它可以跟踪杂质的运动。我们描述了杂质运动从短时间的量子波包扩散到长时间的布朗扩散的演化过程。这种动力学是由强相互作用场论中危险的不相关扰动之间的相互作用控制的，该场论描述了两个空间维度中的超流-绝缘体转变。
2013-03-19 cond-mat.quant-gas
Mott-Superfluid Transition for Spin-Orbit Coupled Bosons in One-Dimensional Optical Lattices
研究了自旋轨道耦合对一维光晶格中玻色子Mott-超流跃迁的影响。我们确定的强耦合磁相图相结合的精确分析和数值方法。用密度矩阵重整化群方法研究了磁结构向超流相的平滑演化。新的磁相被揭露和它们之间的相变内的超流政权进行了讨论。可能的实验检测进行了讨论。
2014-05-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Quantum Quench of an Atomic Mott Insulator
我们利用超冷原子气体在光晶格中的量子相变研究了玻色-哈伯德-莫特绝缘体-超流体量子相变的猝灭。从莫特绝缘体到超流相的猝灭是通过连续调节哈伯德隧穿与相互作用能的比率来实现的。使用飞行时间成像测量淬火后形成的冷凝物的激发。我们观察到，激发的程度是成比例的原子的分数，跨越相边界，并且在淬火过程中产生的激发和能量的数量有一个幂律依赖于淬火率。这些现象表明，在非平衡经典相变的缺陷产生类似于Kibble-Zurek（KZ）机制的激发过程。
2011-04-05 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Quantitative Studies on the Quantum Critical Regime near Superfluid to Mott Insulator Transition
利用量子蒙特卡罗模拟研究了二维光晶格中强相互作用玻色子的关联长度和临界指数的临界行为。通过比较完整的数值计算结果与有效理论给出的结果，我们定量地确定了临界区域，在该区域中，普遍标度行为适用于有限温度下的经典Berezinskiii-Kosterlitz-无相变和从超流到莫特绝缘体的量子相变.结果表明，在光晶格中，临界区可以大到几个晶格位置，并且在目前的实验条件下是可以观察到的。
2017-05-02 cond-mat.quant-gas
Probing spin dynamics from the Mott insulating to the superfluid regime in a dipolar lattice gas
我们分析了光晶格中非平衡大自旋偶极原子玻色气体的自旋动力学。我们观察到一个平滑的交叉从一个复杂的振荡行为的指数行为在整个莫特超流过渡。虽然这两种制度都很好地描述了我们的理论模型，我们提供的数据在中间制度中，偶极相互作用，接触相互作用，和超级交换机制竞争。在这种强关联的状态下，自旋动力学和输运是耦合的，这对量子磁性的理论模型提出了挑战。
2015-07-15 cond-mat.quant-gas
Quantum Capillary Waves at the Superfluid--Mott Insulator Interface
讨论了超流体与Mott绝缘态超冷原子界面的量子涨落。边界的波动是由于一种新型的表面模式，其频谱是类似的（但不相同），经典的毛细波。相应的量子毛细管长度设定了超流体通过邻近效应渗透到莫特绝缘区的尺度，并且可能是几个晶格间距的量级。它决定了由于量子涨落而引起的界面宽度的典型大小，这可以从光晶格中超冷原子的单点成像中推断出来。
2011-10-10 cond-mat.quant-gas quant-ph
Evolution of Coherence During Ramps Across the Mott-Superfluid Phase Boundary
我们计算如何在玻色格子气的相关性增长在有限的速度斜坡从莫特超流政权。我们使用一个相互作用的doublon-holon模型，应用平均场的方法来实现这些自由度之间的核心约束。我们的解决方案是有效的，在任何维，并同意与实验结果和DMRG计算在一维。我们发现，系统的最终能量密度下降迅速增加斜坡时间的斜坡短于一个跳跃时间，$Jτ_{ramp}\lesssim 1$。对于较长的斜坡，最终能量密度仅微弱地依赖于斜坡速度。我们计算在这种斜坡的非弹性光散射的影响。
2015-08-12 cond-mat.quant-gas
Emergence of coherence in the Mott--superfluid quench of the Bose-Hubbard model
我们研究了玻色-哈伯德模型中从Mott到超流相的猝灭过程，并研究了相相干性的时空增长，即，在最初不相关的位置之间锁相。为此，我们建立了一个层次的相关性，通过控制扩展到逆功率的协调数$1/Z$。事实证明，非对角的长程序扩展以恒定的传播速度，形成局部冷凝补丁，而相位相关器遵循扩散样的增长率。
2010-08-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
Propagation of phase-imprinted solitons from superfluid core to Mott-insulator shell and superfluid shell
研究了超冷玻色子在具有超流（SF）和莫特绝缘体（MI）壳层结构的光晶格中的相位印记孤子。早期的研究[Konstantin V. Krutitsky，J. Larson，and M. Lewenstein，Phys.Rev.A82，033618（2010）.]报道了在玻色-哈伯德模型中的三种相位印记孤子：同相孤子、异相孤子和小波。在本文中，我们揭示了这些相位印记孤子的动力学相图，并发现了另一种类型的相位印记孤子，即混合孤子。在谐波捕获系统中，在SF核心处产生的孤子激发不能穿透到SF外壳中。这种在SF外壳表面的排斥可以通过在陷阱中心施加排斥势来消除。这些结果可以解释为BEC中激发的阻抗匹配与有效化学势或壳层中的局域粒子数的匹配，并且在局域单激发脉冲势产生的声波中也可以观察到类似的结果。
2021-09-03 cond-mat.quant-gas
Mean-field scaling of the superfluid to Mott insulator transition in a 2D optical superlattice
玻色-哈伯德模型的平均场处理预测，一旦系统能量由晶格配位数$z$缩放，晶格捕获气体的性质对特定的晶格几何形状不敏感。我们测试这种缩放直接通过比较的相干性的$^{87}$ Rb气体驱动的超流莫特绝缘体过渡内的可果美（$z=4$）或三角形（$z=6$）的几何形状的光晶格。在相同的相互作用和隧穿能量下，可果美晶格中原子的相干分数低于三角晶格中原子的相干分数。从这两个晶格的测量值的比较同意定量与缩放预测。我们还研究了气体的晶格几何形状的变化的响应，并观察到一个强相互作用的戈薇-格子气突然“空穴掺杂”通过引入额外的网站的三角形晶格的动态。
2017-07-02 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Variational study of polarons and bipolarons in a 1D Bose lattice gas in both superfluid and Mott regimes
本文用变分法研究了一维玻色格子气中的自旋杂质。在强相互作用超流区和Mott区，我们发现杂质与空穴结合，形成极化子。我们对极化子色散的计算与Fukuhara等人最近的实验结果一致。[Nature Phys.9，235（2013）]，并更好地理解他们的数值模拟。我们发现，对于足够弱的弱相互作用，存在极化子不稳定的动量范围。我们建议通过测量杂质和空穴之间的关联来实验研究极化子的稳定性。我们还研究了两个相互作用的杂质，找到稳定的双极化子足够的强相互作用。
2013-08-22 cond-mat.quant-gas
Superfluid--Mott insulator transition of ultracold superradiant bosons in a cavity
本文用数值和解析方法研究了耗散高精细度红失谐光腔诱导的具有无限程相互作用的谐波囚禁激光泵浦玻色子。我们获得了多腔和原子的可观测量，以及使用多组态含时Hartree方法不可分辨粒子（MCTDH-X）的方法系统的完整的相图。除了从一个无组织的正常阶段的原子自组织的超辐射阶段的过渡，我们集中在自组织的超流体的自组织莫特绝缘体相变的超辐射阶段作为一个功能的腔原子耦合的深入调查。数值结果证实了一个有效的玻色-哈伯德模型的分析研究。利用原子密度分布和Glauber关联函数数值分析了Mott跃迁中多体态原子间的腔涨落和强关联.出乎意料的是，弱谐波陷阱导致的功能，如晶格之间切换的两个破缺的$\mathbb{Z}_2$配置的未捕获系统和再入超流性的莫特绝缘相。我们的分析考虑定量地解释了数值观察到的相关功能。
2018-11-23 cond-mat.quant-gas
Dark solitons near the Mott-insulator--superfluid phase transition
研究了超冷玻色子在莫特绝缘体-超流相变附近的暗孤子。利用Gutzwiller模型，我们发现了与驻波孤子相对应的反对称本征态，以及由相位印记产生的传播孤子。在相边界附近，超流性随系统参数的变化呈现出粒子或空穴的特征，这对两种孤子的特性都有很大的影响。在绝缘的莫特区域内，孤立子的解决方案被禁止的晶格位置之间的相位相干性缺乏。线性和调制稳定性表明，孤子解是敏感的小扰动，因此，不稳定。一般而言，现场和非现场模式的寿命不同。对于现场模式，在莫特绝缘体区域之间存在小区域，其中寿命非常大，并且特别地比非现场模式的寿命大得多。
2011-01-10 cond-mat.quant-gas quant-ph
Effects of dissipation on the superfluid-Mott-insulator transition of photons
研究了在周期势作用下，二维光子气体在染料填充光学微腔中的超流-莫特-绝缘体相变。我们表明，在随机相位近似的染料分子，这通常会导致在光子系统中的耗散的影响，可以被捕获的两个无量纲参数，只依赖于染料的特定属性。在平均场近似下，我们证明了这些参数之一减小了相图中莫特波瓣的大小。通过考虑高斯波动，我们表明，与染料分子的耦合结果在一个有限的寿命的准粒子和准空穴激发莫特瓣。此外，我们表明，即使在零温度下，莫特波瓣的数量波动，因此，真正的莫特绝缘状态永远不存在，如果包括与染料的相互作用。
2014-12-18 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Slow Mass Transport and Statistical Evolution of An Atomic Gas Across the Superfluid-Mott Insulator Transition
利用原位成像技术研究了超冷铯原子在二维光晶格中通过超流-莫特绝缘体跃迁的输运动力学。诱导的相变与晶格斜坡例程预计是局部绝热的，我们观察到一个全球性的质量重新分配，需要很长的时间来平衡，超过100倍以上的微观时间尺度为现场的相互作用和隧道。当样品进入莫特绝缘体状态时，质量传输显著减慢。通过采用快速复合脉冲来分析占有率分布，我们观察到类似的缓慢演变的动力学，和较低的有效温度在样品的中心。
2010-03-03 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Finite-momentum Bose-Einstein condensates in shaken 2D square optical lattices
我们考虑了二维正方形光晶格中的超冷玻色子，用玻色-哈伯德模型描述。此外，一个外部的时间相关的正弦力施加到系统，沿着对角线之一的晶格振动。振动的效果是重新归一化的最近邻跳变系数，可以任意减少，可以消失，甚至可以改变符号，这取决于振动参数。因此，有必要考虑高阶跳跃项，这是不同的重整化的震动，并引入各向异性的问题。我们表明，这些不同的跳跃项之间的竞争导致有限动量凝聚，与动量，可以通过调整的震动的强度。我们计算了莫特绝缘体和不同的超流相之间的边界，并提出了飞行时间的图像，预计将在实验中观察到。我们的研究结果开辟了新的可能性，实现玻色子类似物的FFLO相描述非均匀超导性。
2011-04-21 cond-mat.quant-gas
Mott Insulator-Superfluid Transition in a Generalized Bose-Hubbard Model with Topologically Non-trivial Flat-Band
本文研究了具有拓扑非平凡平带的棋盘格点上的广义Bose-哈伯德模型。采用平均场方法对模型哈密顿量进行解耦，并利用朗道二级相变理论得到了相图。进一步计算了莫特绝缘体态中准粒子和准空穴的能隙和色散，发现在强相互作用极限下，准粒子和准空穴也有平坦带.
2012-05-30 cond-mat.quant-gas quant-ph
Mott Insulator to Superfluid Phase Transition in Bravais Lattices via the Jaynes-Cummings-Hubbard Model
在Jaynes-Cummings-哈伯德模型中，通过费米子近似，得到了线性、正方形、SC、FCC和BCC Bravais晶格上莫特绝缘体到超流相变的性质.对于不同的激发数和原子腔频率失谐。我们发现，莫特波瓣和临界跳跃是不可扩展的，只有FCC晶格。在大激发数区域，临界跳跃对于所有晶格都是可伸缩的，并且它不依赖于失谐量。
2012-11-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Structural Superfluid-Mott Insulator Transition for a Bose Gas in Multi-Rods
本文报道了一种新的结构超流-莫特绝缘体（SF-MI）量子相变，在多棒可渗透晶格中，当棒的长度从零变化到晶格周期长度时，一维玻色气体发生相变.我们使用从头算扩散蒙特卡罗方法来计算静态结构因子，绝缘间隙，和Luttinger参数，我们使用它来确定气体是一个超流或莫特绝缘体。对于方Kronig-Penney（KP）势中的玻色气体，当势垒宽度和阱宽度相等时，SF-MI共存曲线表现出与具有相等周期性但略大高度的典型光晶格相同的定性和定量行为。在保持KP势垒高度不变的情况下，改变势垒宽度，观察到一种新的诱导SF-MI相变的方法。我们的研究结果是显着的兴趣，鉴于最近的进展，实现光晶格与亚波长结构，这将有助于他们的实验观察。
2021-01-11 cond-mat.quant-gas
Many-body Multifractality throughout Bosonic Superfluid and Mott Insulator Phases
我们证明了Fock空间中玻色-哈伯德哈密顿量的基态的多体多重分形性。广义分形维数明确的信号，即使是小的系统尺寸，出现了一个莫特绝缘体，但是，不能天真地确定与局部相位在福克空间。我们发现，任何广义分形维数的导数相对于相互作用强度的标度编码的临界点的超流到莫特绝缘体过渡，并提供了一个有效的方法来准确地估计其位置。我们进一步建立的过渡可以定量地表征为一个单一的波函数振幅从指数大的Fock空间。
2019-02-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
Bose Hubbard Models with Synthetic Spin-Orbit Coupling: Mott Insulators, Spin Textures and Superfluidity
受超冷原子自旋-轨道耦合合成实验实现的启发，我们研究了二维非阿贝尔规范场中玻色哈伯德模型的相图.在自旋轨道耦合和可调相互作用的组合存在下，利用强耦合展开，我们在莫特绝缘体（MI）中发现了各种有趣的磁哈密顿量，它们支持自旋螺旋、涡旋和Skyrmion晶体等磁织构.一个不均匀的平均场处理表明，超流（SF）阶段继承这些外来的磁订单从MI和显示，此外，不寻常的调制电流模式。我们提出了一个奴隶玻色子理论，使洞察到这种交织的自旋电荷订单的SF，并讨论这些订单的布拉格散射，原位显微镜，和动态淬火实验的签名。
2012-05-10 cond-mat.quant-gas
Trapping Centers at the Superfluid-Mott-insulator Criticality: Transition between Charge-quantized States
在二维超流-莫特-绝缘体临界条件下，局部势阱和凸块一般由对应于捕获粒子（如果为正）或空穴（如果为负）的数目的整数电荷表征。改变中心的强度导致两个竞争基态之间的跃迁，其中电荷相差$\pm 1$。跃迁情景的标志是数密度畸变$δn(r)$分裂成半整数核和携带$\pm 1/2$互补电荷的大晕。晕的符号在过渡区发生变化，晕的半径$r_0$在接近中心的临界强度$V = V_c$时按照$r_0 \propto |V-V_c|^{-\tildeν}$和$\tildeν \approx 2.33(5)$的规律发散。
2016-08-07 cond-mat.quant-gas
Superfluid-Mott insulator transition in spin-orbit coupled Bose-Hubbard Model
我们考虑二维正方形光晶格，研究了自旋轨道耦合（SOC）的强度和对称性以及塞曼场对基态的影响，莫特绝缘体（MI）和超流体（SF），相和相图，即，MI-SF相变边界，双组分玻色-哈伯德模型。特别地，基于变分Gutzwiller模型，我们的数值计算表明自旋轨道耦合的SF相位是一个非均匀的（扭曲的），其相位（而不是大小）的序参量调制从网站到网站。充分分析的见解的数值结果也给出了。
2014-01-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Gaussian quantum fluctuations in the superfluid-Mott phase transition
冷却技术的最新进展使量子相变的实验研究成为可能，量子相变是通过改变控制参数而接近绝对零度的转变。一个典型的例子是周期晶格上相互作用玻色子的超流-莫特跃迁。从这个超流-莫特跃迁的相对论性金兹伯格-朗道作用量中，我们得到了玻色子系统的基本激发，它包含在超流相中的带隙的希格斯模式和无隙的戈德斯通模式。我们表明，这个能谱是在良好的协议与现有的实验数据，我们用它来提取，与维正则化的帮助下，有意义的分析公式的超越平均场状态方程在两个和三个空间维度。我们发现，虽然平均场状态方程总是给出二阶量子相变，但高斯量子涨落的引入可以诱导一阶量子相变。这一预测是未来量子相变实验的有力基准。
2019-01-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
In-situ Observation of Incompressible Mott-Insulating Domains of Ultracold Atomic Gases
本文提出了一种直接测量光晶格中由超冷原子形成的二维莫特绝缘体密度分布的方法。高分辨率的吸收成像是用来探测的“婚礼蛋糕”结构的被困气体，因为它跨越边界从一个单位填充的莫特绝缘相的超流相在有限的温度。详细的图像分析产生的温度和局部可压缩性的测量;对于后者，我们观察到一个强大的抑制深莫特绝缘相，这是恢复的超流和正常阶段。此外，我们测量的局部密度的空间分辨波动，显示在绝缘体中的波动的抑制。结果与绝缘体、超流和正常气体的涨落耗散定理一致。
2009-04-09 cond-mat.quant-gas
Thermodynamics of a Bose gas near the superfluid--Mott-insulator transition
利用非微扰重整化群方法研究了三维Bose- Hubbard模型中密度驱动的超流-莫特绝缘体相变附近的热力学性质。在低能量下，物理学由高斯不动点控制，并变得普遍。然后热力学量可以用稀释玻色气体普适类的普适标度函数来表示，而微观物理学只输入两个非普适参数，即超流体和莫特绝缘相之间量子临界点处元激发的有效质量$m^*$和“散射长度”$a^*$。一个值得注意的例外是在超流相的凝聚密度，这是成比例的准粒子重量$\Zqp$的基本激发。通用状态由$m^*a^*{}^2 T\ll 1$和$m^*a^*{}^2|δμ|\ll 1$定义，或等效地由$|\bar n-\bar n_c|a^*{}^3\ll 1$定义，其中$δμ=μ-μ_c$是相对于T=0莫特绝缘体的相称密度$\bar n_c$的量子临界点$(μ=μ_c,T=0)$和$\bar n-\bar n_c$的化学势位移。我们计算$\Zqp$，$m^*$和$a^*$，并发现它们强烈变化的比例$t/U$之间的跳跃幅度和现场排斥和（相称）的密度$\bar n_c$的值。最后，我们讨论了普适性的实验观察和光学晶格中冷原子气体中$\Zqp$、$m^*$和$a^*$的测量。
2012-07-09 cond-mat.quant-gas
Probing the Superfluid to Mott Insulator Transition at the Single Atom Level
光晶格中的量子气体提供了一个机会，在一个干净的，可调的系统实验实现和探索凝聚态模型。我们研究玻色-哈伯德模型在微观水平上使用单原子单晶格站点成像，我们的技术使空间和时间分辨的表征的数量统计的超流-莫特绝缘体量子相变。站点分辨探测的波动为我们提供了一个敏感的本地温度计，使我们能够识别微观异质结构的低熵莫特域，并使我们能够测量本地量子动力学，揭示令人惊讶的快速过渡时间尺度。我们的结果可以作为量子动力学理论研究的基准，并可能指导工程的低熵相在晶格中。
2010-06-03 cond-mat.quant-gas quant-ph
Suppression of the critical temperature for superfluidity near the Mott transition: validating a quantum simulator
光晶格中的超冷原子气体被证明是强相互作用量子多体系统的一种可控、可调和清洁的实现。这种量子模拟器的一个重要前景是它们能够绘制出基本多体模型哈密顿量的相图。然而，结果需要通过量子多体理论的最先进的数值方法，首先验证代表性的基准问题。在这里，我们提出了第一个从头比较实验和量子蒙特卡罗模拟强相互作用玻色气体的大系统（N = 3e5粒子）的晶格。这种比较使我们能够对相互作用的量子气体进行测温，并通过实验确定光晶格中玻色超流体的有限温度相图。我们的研究结果表明，随着向莫特绝缘体过渡的接近，临界温度下降。
2009-05-29 cond-mat.quant-gas
Skin superfluid, topological Mott insulators, and asymmetric dynamics in interacting non-Hermitian Aubry-Andre-Harper models
非厄米量子多体系统是一个令人着迷的有待探索的课题。利用广义密度矩阵重整化群方法和互补精确对角化方法，研究了一维相互作用非厄米Aubry-Andre-Harper玻色子模型的多体基态和动力学.在此模型中，我们发现在超流和Mott绝缘区，在很宽的条件范围内都存在稳定的基态。我们揭示了一个皮肤超流态诱导的非厄米性从非互易跳跃。我们研究了Mott绝缘相的拓扑结构，发现它与非厄米性无关。该非厄米系统中的拓扑莫特绝缘体具有四个相等的陈数和一个双正交多体极化的量子化位移。此外，我们还展示了系统中的一般非对称膨胀和相关动力学。
2020-06-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Interacting spin-1 bosons in a two-dimensional optical lattice
利用量子蒙特卡罗（QMC）方法研究了正方形光晶格中自旋1玻色子的基态性质。相图的特征在于粒子的流动性（莫特绝缘或超流相）和它们的磁性。对于铁磁在位相互作用，整个相图是铁磁的，莫特绝缘体-超流相变是二级的。对于反铁磁的现场相互作用，发现在奇数莫特叶和超流相的自旋π阶。此外，超流-绝缘体相变是一阶或二阶的，取决于Mott中的密度是偶数还是奇数。甚至莫特叶内，我们观察到一个单到双跃迁的相互作用的某些值。这种转变似乎是一阶的。
2013-08-28 cond-mat.quant-gas
Mott Insulator-Density Ordered Superfluid Transition and "Shamrock Transition" in a Frustrated Triangle Lattice
密度有序通常是长程相互作用和短程相互作用之间竞争的结果。在这里，我们报告了一个密度有序的超流体涌现的均匀莫特绝缘体由于挫折和本地相互作用之间的竞争。这种转变被发现在玻色-哈伯德模型上的一个挫折的三角形晶格与一个额外的配对项。此外，我们发现了两种不同密度有序超流体之间的量子相变，这是超越朗道-金兹伯格范式。在这个过渡中，U（1）对称性是涌现的，而每个密度有序超流体的对称性是Z2*Z3。由于在参数空间中出现了类似三叶草的简并基态，我们称这种跃迁为三叶草跃迁。建立了上述两种跃迁的有效低能理论，并发现了它们与时钟模型的异同。
2021-12-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quasi-superfluid and Quasi-Mott phases of strongly interacting bosons in shallow optical lattice
本研究利用MCTDHB方法探究浅光学晶格中强相互作用玻色子的基态，发现准超流相和准莫特绝缘体两种新相，定义序参量并通过关联度量与信息熵揭示晶格深度对关联特性的调控规律。
2024-02-29 cond-mat.quant-gas
Phase coherence, visibility, and the superfluid--Mott-insulator transition on one-dimensional optical lattices
利用量子蒙特卡罗模拟研究了一维光晶格上囚禁原子凝聚体的位相相干性和可见性。我们得到的结构的可见性类似的扭结最近观察到的实验Gerbier等人。[Phy. Rev. Lett. 95，050404（2005）; Phys.Rev.A72，053606（2005）]。我们详细研究这些功能，并提供了一个连接的密度分布的演变作为晶格的深度增加。我们的模拟结果表明，随着相互作用强度U的增加，超流畴和Mott绝缘畴的演化在U的有限区间内停滞。密度分布不随U的增加而改变。我们在这里表明，在一个维度上的可见性提供了明确的签名Mott域的密度大于1的熔化。
2005-12-06 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Signatures of the superfluid to Mott insulator transition in equilibrium and in dynamical ramps
研究了超流到莫特绝缘体量子相变附近的Bose-哈伯德模型和相应的粒子-空穴对称自旋1模型的平衡和动力学性质。我们采用以下方法：精确对角化，平均场（Gutzwiller），集群平均场，平均场加高斯波动。在本文的第一部分中，我们通过分析平衡问题对这四种方法进行了基准测试，并给出了双占位符密度及其关联函数等可观测量的数值估计。在第二部分中，我们研究了从超流到莫特绝缘体的参数斜坡，并绘制出从由局域物理主导的快斜坡区到由长波长激发主导的慢斜坡区的交叉。我们计算的几个相关的物理观测值，特征时间尺度，和观察普遍的缩放所需的最佳协议。
2012-06-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Collective excitations of a strongly-correlated non-equilibrium photon fluid across the Mott/superfluid phase transition
我们发展了一个Gutzwiller理论，研究了在非马尔可夫非相干泵浦驱动下强相互作用光子流体的非平衡定态。特别是，我们探讨的集体激发模式的整个平衡Mott/超流过渡，表征的扩散Goldstone模式在超流相和粒子/空穴激发在绝缘的。突出显示了系统的泵浦-探测光学响应中的可观察特征。我们的研究结果似乎是实验上最先进的电路QED设备，并开辟了道路，驱动耗散流体的光作为量子模拟器的新的多体方案。
2022-11-14 cond-mat.other cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Quantum phase transition from a superfluid to a Mott insulator in a gas of ultracold atoms
本文在三维光学晶格中的玻色-爱因斯坦凝聚体里观察到了由量子涨落驱动的从超流体到莫特绝缘体的量子相变，并实现了两基态间的可逆转换。
2025-06-26 cond-mat.quant-gas
Consistent Field Theory Across the Mott-Insulator to Superfluid Transition
本文通过围绕正确平均场真空展开，推导出描述玻色-哈伯德模型中莫特绝缘体到超流体相变的有效场论，揭示了低能激发成核的底层结构。
2025-05-07 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Superfluid to Mott transition in a Bose-Hubbard ring: Persistent currents and defect formation
在这里，我们重新审视Kibble-Zurek机制的超流玻色子慢慢地驱动整个过渡到莫特绝缘相。利用含时变分原理和树张量网络相结合的方法，我们研究了在32个格点上具有人工经典规范场的一维环形玻色-哈伯德模型中退火过程中的电流.我们发现，超流电流显示，在最初的减少，持续振荡的生存，即使当系统内的莫特绝缘相。我们证明了这种振荡的振幅与剩余能量有关，表征了在跨越量子临界点时产生的缺陷，而它们的频率与莫特绝缘相的谱隙相匹配。我们的预测可以在未来的原子电子学实验中得到验证中性原子在环形陷阱。我们相信，所提出的设置提供了一个有趣的，但简单的平台，研究非平衡量子动力学的持续电流的实验。
2019-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Observation of the Mott Insulator to Superfluid Crossover of a Driven-Dissipative Bose-Hubbard System
耗散在自然界中普遍存在，在量子系统中起着至关重要的作用，如引起量子态的退相干。近年来，耗散作为制备和操纵量子态的一种有效手段受到了广泛关注。在这里，我们报告的实现，成功地证明了一个新的作用，耗散的量子相变使用冷原子。通过在三维光晶格中引入可控的两体非弹性碰撞强度，实现了一个工程化的耗散玻色-哈伯德系统.在缓慢下降的光晶格的动力学中，我们发现强的现场耗散有利于莫特绝缘态：莫特绝缘体的熔化被延迟，相位相干性的增长被抑制。通过对耗散的猝灭，突出了耗散的可控性，为研究量子多体态及其非平衡动力学提供了一种新的方法。
2017-12-27 cond-mat.quant-gas
Topological Superfluids and BEC-BCS Crossover in Attractive Haldane-Hubbard Model
受最近在振动光晶格中实现的Halcott模型的启发，我们研究了吸引相互作用和BEC-BCS交叉在半填充和远离半填充时的影响。我们发现，相反，通常的s-波BEC-BCS交叉在晶格中，拓扑超流体与陈数C=2出现在相空间的扩展区域中的相互作用密度平面中的吸引力相互作用的中间强度。当反转对称性破缺时，实现了一种新的无隙拓扑态。我们还调查了这些超流相的波动，并表明，安德森Bogoliubov模式是二次由于时间反演对称性破缺和存在的无阻尼Leggett模式在强耦合限制。
2015-11-12 cond-mat.quant-gas
Ultracold fermions in a one-dimensional bipartite optical lattice: metal-insulator transitions driven by shaking
本文描述了一个双组分一维光晶格中的费米子原子系统在外部时间周期驱动力作用下的行为。利用Floquet理论，导出了一个具有重整化跳跃系数的有效模型。在没有驱动的情况下，在半填充时表征系统的绝缘行为被动态地抑制，并且对于驱动参数的特定值，系统变成具有四个费米点的标准金属或非常规金属。利用玻色化技术研究了在位Hubbard相互作用对金属-绝缘体四费米点相变的影响。吸引力的相互作用预计将扩大政权的参数，其中非常规的金属相出现，而排斥力的相互作用减少it. This金属相是已知的Luther-Emery液体（自旋间隙金属）的排斥和吸引力的相互作用，相反，通常的哈伯德模型，表现出莫特绝缘体阶段的排斥相互作用。一维二分光晶格中的超冷费米子为实现这一研究已久的非常规金属四费米点提供了一个有趣的平台。
2014-08-31 cond-mat.quant-gas
Thermal and quantum noncondensate particles near the superfluid to Mott insulator transition
本文研究了三维光晶格中玻色非凝聚粒子在超流到莫特绝缘体转变点附近的有限温度动量分布，同时考虑了量子涨落和热涨落的影响.我们明确地解决不同的动量（$q$）的准粒子激发导致的热和量子起源：前者的规模为$|\bfq|^{-2}$，因此是占主导地位的小动量区域，而后者的规模为$|\bfq|^{-1}$，因此占主导地位的大动量限制。导出了解析和半解析结果，为确定光晶格内部的温度、凝聚密度、相干长度和/或单粒子能隙等提供了一种独特的方法。我们的结果也符合量子$XY$模型在相变点附近的标度理论。本文还讨论了飞行时间测量的实验意义。
2009-06-02 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Observation of a superradiant Mott insulator in the Dicke-Hubbard model
众所周知，玻色子哈伯德模型具有莫特绝缘体相。同样地，已知迪克模型表现出自组织的超辐射相。通过在高精细度光学腔中引入光晶格，两种模型被合并，从而产生了一个具有腔介导的无限程相互作用的扩展哈伯德模型。除了一个正常的超流相，两个超辐射相被发现，其中一个相干，因此超流和非相干莫特绝缘。
2015-12-07 cond-mat.quant-gas
