Few vs many-body physics of an impurity immersed in a superfluid of spin 1/2 attractive fermions
本文研究了强关联自旋1/2费米子超流体中杂质的性质。对于共振相互作用,我们首先将二聚体和三聚体状态的稳定性图与杂质与费米子相互作用的三体问题联系起来。然后计算了弱相互作用杂质的超平均场修正。我们表明,这些修正是发散的,必须通过适当地考虑三体物理的问题进行正规化。
2019-03-04 cond-mat.quant-gas
Atomic boson-fermion mixtures in 1D box potentials: Few-body and mean-field many-body analyses
本文利用具有接触相互作用的少体理论和具有密度-密度相互作用的平均场多体理论研究了一维箱势中的玻色-费米子混合原子。随着物种间和物种内相互作用的调整,各种相关性和结构出现了.多体和少体计算结果表明,在密度分布中可以直接观察到混溶相和三大块相分离。同时,从少体关联和多体密度分布可以推断出两块体相分离。我们提出了选定类型的原子混合物的相图,以显示不同的结构生存。少体分析表明,二体关联函数可以揭示与多体计算或实验结果相关的信息。从多体密度分布在相分离制度,我们提取每个物种的愈合长度和解释的标度行为的能量竞争的论点。
2023-01-30 cond-mat.quant-gas
Two-body relaxation of spin-polarized fermions in reduced dimensionalities near a p-wave Feshbach resonance
研究了自旋极化超冷费米气体中存在p波费什巴赫共振时的非弹性两体弛豫。结果表明,在减少的维数,特别是在准一维的情况下,增强的非弹性速率常数的方法共振强烈抑制相比,三维。这可能为获得新的多体状态开辟有希望的途径。
2017-03-07 cond-mat.quant-gas
Crossover from attractive to repulsive induced interactions and bound states of two distinguishable Bose polarons
该研究将两个可区分杂质置于谐振囚禁玻色介质中,结合多体计算与有效两体模型,揭示杂质诱导聚束或反聚束对应吸引或排斥诱导相互作用,并发现强吸引区的双极化子与三聚体态。
2023-09-25 cond-mat.quant-gas
Few-body perspective on fermionic pairing in one spatial dimension
在这个角度来看,我们讨论了最近的理论和实验的概念,提供了一个更好地了解传统和非传统的配对机制之间的反自旋费米子在一维介观系统。特别注意,我们专注于粒子之间的相关性的实验检测能力的问题。我们认为,国家的最先进的实验与几个超冷费米子可能最终打破僵局,并给予开拓性的和毫无疑问的验证与非零质心动量的相关对的存在。
2021-07-15 cond-mat.quant-gas
BEC-Polaron gas in a boson-fermion mixture : a many-body extension of Lee-Low-Pines theory
本文研究了零温下玻色子和费米子的混合气体的基态性质,其中玻色子的布居数超过费米子,形成玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC).在低能$s$波散射中,玻色子-玻色子和玻色子-费米子相互作用分别假定为弱排斥和弱吸引,而费米子-费米子相互作用由于Pauli不相容而不存在.我们把费米子作为一种气体的极化子打扮与Bogoliubov声子,这是一个基本的激发BEC,并评估的基态属性与Lemmens,Devreese,和Brosens(LDB)最初开发的电子极化子气体的方法,也与一般的扩展李低松理论的多体系统(eLLP),其中包括声子拖曳效应在原来的LLP理论。eLLP的制定和讨论在本文件中。用这些方法计算了极化子气体的结合能(相互作用能),结果表明,对于具有玻色子-费米子吸引相互作用的重费米子稀气体,虽然存在多体效应的抑制,但结合能是有限的(负的).
2016-05-18 cond-mat.quant-gas
Benchmarking the fermionic quasi-1D many-body problem
Laboratoire de Physique de l’École normale supérieure, ENS, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université, Université Paris Cité(巴黎高等师范学院物理实验室);Institut Universitaire de France (IUF)(法国高等研究院)
该研究通过基准测试耦合道方法与三维问题导出的精确低能理论,发现仅重现两体散射振幅不足以构建准一维费米子的正确有效低能理论,需明确包含少体关联。
2026-08-04 cond-mat.quant-gas
Low-field Feshbach resonances and three-body losses in a fermionic quantum gas of $^{161}$Dy
本文报道了在低磁场条件下,对$^{161}$ Dy原子的自旋极化费米气体进行高分辨Feshbach光谱测量,测量了三体复合损耗。对于场强高达1.G,我们识别多达44个谐振特征,并观察到非常低的损耗的平台。对于四个典型的共振,我们研究了三体复合速率系数对磁共振失谐量和温度的依赖关系。我们观察到一个强大的抑制损失,降低温度已经从谐振小失谐。对费米子$^{161}$ Dy三体损耗复杂行为的表征对于这种特殊物种在原子量子气体研究中的未来应用具有重要意义。
2022-07-01 cond-mat.quant-gas
Quench dynamics of mass-imbalanced three-body fermionic systems in a spherical trap
本文利用质量不平衡超球面精确解,研究了球形谐振子阱中三体费米子系统在s波散射长度淬火后的Ramsey信号和粒子间距等含时动力学。
2022-11-01 cond-mat.quant-gas
Lattice Regularization of Non-relativistic Interacting Fermions in One Dimension
Washington and Lee University(华盛顿与李大学)
本研究通过场论和晶格方法研究一维非相对论费米子的少数体系统,探讨接触相互作用耦合与晶格间距的关系,并对比连续场论计算以分析离散化和有限长度伪影的影响。
2026-09-01 cond-mat.quant-gas
Magnetization and collective excitations of a magnetic dipole fermion gas
用含时密度矩阵方法研究了由磁偶极矩原子组成的囚禁费米子气体的基态和集体激发。密度矩阵方法的优点是可以直接用一体和二体密度矩阵计算一体和二体观测量,而且它与Hartree-Fock(HF)和含时HF理论有明确的联系。HF计算显示了偶极-偶极相互作用强时气体的磁化强度。结果表明,偶极-偶极相互作用的张量性质显示在与自旋自由度相关的激发模式。
2013-06-10 cond-mat.quant-gas
Many-body bound states and induced interactions of charged impurities in a bosonic bath
量子介质中载流子的诱导相互作用和束缚态是研究量子输运的关键。超冷原子-离子系统为研究这一问题提供了一个方便的平台。在这里,我们调查的静态性质的一个和两个离子杂质在玻色子浴用量子蒙特卡罗方法。我们确定了三个双极化制度取决于原子-离子势的强度和它的两体束缚态的数量:一个微扰制度类似的情况下的一对中性杂质,非微扰制度,失去了准粒子字符的前,和多体束缚态制度,只能出现在一个束缚态的存在下,在两体势。我们进一步揭示了强烈的浴诱导的两个离子极化子之间的相互作用。我们的研究结果表明,数值模拟是必不可少的描述高度相关的杂质模型。
2023-03-28 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Sorting Fermionization from Crystallization in Many-Boson Wavefunctions
费米化是发生在强相互作用排斥玻色子与接触相互作用在一维空间中的状态。结晶化是指在一维空间中具有足够强的相互作用的排斥玻色子与偶极相互作用所发生的情况。结晶化和费米子化彼此相似:在这两种情况下--由于它们的排斥--玻色子都试图使它们的空间重叠最小化。我们追踪这两个标志性阶段的强关联一维玻色子系统,探索他们的基态性质使用的一个和两个身体密度矩阵。我们使用多组态含时Hartree玻色子(MCTDHB)和费米子(MCTDHF)方法从第一性原理精确求解了$N$体薛定谔方程。利用一体和二体密度,可以在位置空间中区分费米化和结晶化。对于$N$相互作用玻色子,在一体和二体密度中分裂成$N$折叠模式是费米子化和结晶化的独特特征。我们证明了费米子玻色子的分裂是不完全的,并受到限制势的限制。这种不完整的分裂是一个后果的收敛的能量在无限排斥的极限,并与互补的结果,我们得到的费米子使用MCTDHF的协议。相反,对于晶体玻色子,分裂是完全的:相互作用能能够克服限制势。我们的结果表明,作为偶极相互作用强度的函数的密度的扩展发散作为一个幂律。我们描述了如何区分费米化结晶实验测量的一个和两个体密度。
2019-11-28 cond-mat.quant-gas
Connecting few-body inelastic decay to many-body correlations: a weakly coupled impurity in a resonant Fermi gas
我们研究了超冷玻色-费米混合体中的三体复合。我们首先从理论上表明,弱种间耦合,损耗率是成比例的谭的接触。第二,使用7 Li/ 6 Li混合物,我们探测的重组率在热和双超流制度。在BEC-BCS交叉中,我们发现与我们的模型非常一致。在么正性的费米子-费米子散射长度发散的地方,我们证明了损失率与费米子密度的4/3次方成正比。我们的研究结果表明,杂质引起的损失可以作为多体相关性的定量探针。
2016-12-25 cond-mat.quant-gas
Three-body contact for fermions. I. General relations
本研究针对共振费米气体,引入三体接触量,统一描述多体可观测量与三体损失率,并推广至不等质量情形,补充了推导与三体参数表达。
2024-04-17 cond-mat.quant-gas
Coupled pair approach for strongly-interacting trapped fermionic atoms
本文提出了一种研究谐波囚禁超冷气体中少体物理的耦合对方法。该方法被应用到一个两个组件的费米系统的$N$粒子。一个随机变分高斯展开法,专注于优化强相互作用,或单一,限制的两体相关性。计算了等自旋布居四体、六体和八体问题的基态能量,具有很高的精度和最小的计算量。我们还计算了这些系统的结构性质,并讨论了它们对多体超冷气体和其他少体计算的影响。
2014-05-15 cond-mat.quant-gas
Fate of thermalization of ultracold fermions with two-body dissipation
该研究基于非弹性量子 Boltzmann 方程从第一性原理分析单分量超冷费米气体的两体耗散,揭示传统损失模型在囚禁与均匀系统中的适用差异及自发热化条件。
2024-10-16 cond-mat.quant-gas
Counterflow dynamics of two correlated impurities immersed in a bosonic gas
研究了双势阱与一维玻色介质耦合中两个关联杂质的逆流动力学。根据杂质-介质纠缠和杂质两体关联确定了系统的基态相图。具体而言,绑定杂质结构让人想起双极化子强吸引力的耦合,以及配置与两个集群或分离的杂质在排斥的情况下被确定。这些相存在的间隔强烈地依赖于杂质-杂质相互作用和介质的外部约束。因此,由突然斜降中心势垒触发的杂质动力学响应受到介质的捕获几何形状的影响。特别是,对于一个盒子限制的介质排斥杂质介质耦合导致,由于有吸引力的诱导相互作用,在陷阱中心周围的杂质的本地化。相反,对于谐波捕获介质的杂质执行周期性的碰撞和膨胀动力学进一步解释的两体有效模型。我们的研究结果阐明了相关方面的碰撞物理的杂质,这应该是在最近的冷原子实验。
2022-05-31 cond-mat.quant-gas
Loss-induced phase separation and pairing for 3-species atomic lattice fermions
本文研究了由于三体损耗而产生的强三体约束条件下,光晶格中三组分费米气体的物理性质。利用分析和数值计算技术,我们表明,一个原子色超流相在这个系统中形成,并经历未成对费米子和超流对之间的相分离。这种相分离在高于临界温度时仍然存在,给出了三体约束的明确实验特征。
2011-12-21 cond-mat.quant-gas
Three-body contact for fermions. II. Non-degenerate limit
Laboratoire de Physique de l’Ecole Normale Supérieure, ENS - Université PSL, Sorbonne Université, Université Paris Cité, CNRS(巴黎高等师范学院物理实验室,巴黎文理研究大学,索邦大学,巴黎西岱大学,法国国家科学研究中心);Laboratoire Kastler Brossel, Ecole Normale Supérieure - Université PSL, CNRS, Collège de France, Sorbonne Université(卡斯特勒-布罗塞尔实验室,巴黎高等师范学院,巴黎文理研究大学,法国国家科学研究中心,法兰西公学院,索邦大学)
本文针对散射长度为负或无穷大的均匀费米气体,在非简并极限下计算三体接触$C_3$的领头阶,采用波函数方法和费曼图技术分别处理$a=\infty$与$a<0$的情况,得到了$C_3$的相关解析结果与幂律标度。
2026-08-18 cond-mat.quant-gas
Bloch bound state of spin-orbit-coupled fermions in an optical lattice
了解少体物理学的基本原理为阐明多体性质提供了一个有趣的自下而上的方法。在光学喇曼晶格中实现自旋轨道耦合(SOC)的实验进展为发现由SOC与光晶格相互作用引起的新型少体特征提供了新的动力。利用Wilson重整化方法考虑高带效应,研究了自旋轨道耦合光晶格中自旋- $1/2$费米子的低能两体散射过程.我们证明,在弱SOC下,增加一个小的晶格势会破坏浅两体束缚态的稳定性,这与传统观点相反。另一方面,当晶格足够深时,二体束缚态总是通过增加晶格深度而稳定。束缚态稳定性的这种有趣的非单调行为源于SOC和光晶格之间的竞争,并可以通过分析低能量密度来解释。我们还讨论了高带效应对这种行为的影响,以及潜在的实验检测。
2018-06-14 cond-mat.quant-gas
Three-body losses of repulsively interacting three-component fermionic atoms in optical lattices
利用自能泛函方法研究了排斥三体相互作用对光晶格中排斥相互作用三分量费米子原子Mott跃迁的影响.我们发现三体排斥对Mott跃迁的定性特征几乎没有影响,因为三体排斥不与二体排斥竞争。当三体排斥力非常强时,费米液体中的三重占据消失。这种情况相当于强三体造成的损失。我们的结果表明,三体损耗对光晶格中相互排斥作用的三分量费米子原子的Mott跃迁几乎没有影响。
2014-04-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Universal $p$-wave tetramers in low-dimensional fermionic systems with three-body interaction
提出考虑低维有限力程效应的三体相互作用三组分费米子双通道模型,预测高于一维的分数维中存在 p 波类 Efimov 四聚体,并分析 d=1 时有限力程对四体束缚态形成的影响。
2024-01-21 cond-mat.quant-gas quant-ph
Interaction for the trapped fermi gas from a unitary transformation of the exact two-body spectrum
本文研究了谐振子阱中两分量费米子相互作用系统。费米子-费米子相互作用是在有限基上用由Busch公式给出的精确两体谱的幺正变换产生的。用无核壳模型求解了少体薛定谔方程。我们目前的系统的三个费米子在幺正性相互作用,以及有限的S波散射长度$a_2$和有效范围$r_2$值的结果。也被认为是四个和五个费米子的酉系统。我们表明,在这种方法中获得的多体能量与精确解的三体问题,并通过其他方法在其他情况下获得的结果是非常一致的。
2013-05-22 cond-mat.quant-gas nucl-th
Coboson many-body formalism for cold atom dimers with attraction between different fermion species only
与库仑势作用于所有半导体载流子之间不同,BCS超导体和冷原子气体通常使用的势只作用于不同的费米子物种之间,这些物种的自旋或超精细指数不同。我们在这里发展的coboson形式主义的证据表明,这种复合玻色子只通过费米子交换相互作用,从而呈现的湿婆图的结构,可视化他们的多体效应要简单得多。一个可分离的潜在的是用来获得分析结果的$N$ -coboson归一化因子和$N$ -coboson基态能量内的玻恩近似,在玻恩二聚体-二聚体散射长度。这种形式主义通过一种新的视角,为研究复杂的多体效应(如玻色-爱因斯坦凝聚)开辟了道路。
2015-10-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Steady-state many-body entanglement of hot reactive fermions
纠缠通常是通过对初始非纠缠态的时间演化进行系统干预而产生的,这可以通过相干控制、精心定制的非破坏测量或在适当设计的储层存在下的耗散来实现。本文研究了~μK温度下的两组分费米气体在反应性两体碰撞作用下自然演化为具有高纠缠(Dicke型)自旋波函数的态。纠缠是一种稳态性质,出现-没有任何干预-从不相关的初始状态,并可用于提高光谱学的准确性,在实验中与费米子碱土原子或费米子基态分子。
2012-07-19 cond-mat.quant-gas quant-ph
Scaling Law for Three-body Collisions in Identical Fermions with $p$-wave Interactions
实验证实了超冷自旋极化气体$^6$ Li原子在$p$波费什巴赫共振附近三体损耗系数的阈值行为和散射长度标度律。我们测量了三体损耗系数随温度和散射体积的变化,发现在有限的温度和磁场范围内,阈值定律和散射长度标度定律成立。我们还发现,标度律的崩溃是由于有效范围项的出现。这项工作是一个重要的第一步,以充分了解损失的全同费米子与$p$波相互作用。
2018-03-19 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
One-dimensional spin-1/2 fermionic gases with two-body losses: weak dissipation and spin conservation
本文从理论上分析了一维自旋为1/2的费米子气体在弱两体损失下的动力学。我们的方法强调了自旋守恒在确定全时演化中所起的关键作用。我们特别关注最初在具有完全对称自旋波函数的迪克态、带状绝缘体或莫特绝缘体中制备的气体的动力学。在后一种情况下,我们调查的出现,一个稳定的氢解决净化的气体。我们的研究结果可以帮助建模和理解最近的实验与碱土(类)气体,如镱或费米子分子。
2021-09-14 cond-mat.quant-gas quant-ph
Virial coefficients of trapped and un-trapped three-component fermions with three-body forces in arbitrary spatial dimensions
使用一个粗略的时间晶格近似,我们计算了在$d$空间维度上,在均匀空间以及在频率为$ω$的谐波捕获势中,具有三体接触相互作用的三种费米子系统的维里展开的前几项。使用三体问题重整化,我们报告的四阶和五阶维里系数$Δb_4$和$Δb_5$作为$Δb_3$的函数的变化的分析结果。此外,我们认为,在$ω\to 0$限制的关系$b_n^\text{T} = n^{-d/2} b_n$之间的捕获(T)和均匀系数为任意温度和耦合强度(不仅在标度不变制度)。最后,我们指出了一个精确的,普遍的(耦合和频率无关)之间的关系$Δb_3^\text{T}$在1D与三体力和$Δb_2^\text{T}$在2D与二体力。
2020-03-10 cond-mat.quant-gas nucl-th
Heavy-Light Few Fermion Clusters at Unitarity
我们研究了两个,三个和四个重费米子与一个轻费米子通过短程相互作用的物理。四粒子玻色Efimov态已经被实验证明是重要的,也是重要的理论研究的主题。类似的费米子系统目前正在研究中。我们发现,与一些简单的相互作用的四粒子和五粒子状态崩溃的相互作用范围在较小的质量比比的三体状态,也之前较大的集群可以崩溃。这些状态和它们的激发可以在冷原子实验中进行研究,为多体物理学中少体系统的作用提供独特的见解。
2010-06-27 cond-mat.quant-gas nucl-th
Renormalization group, dimer-dimer scattering, and three-body forces
我们研究的费米子-费米子散射长度和非相对论费米子系统的二聚体-二聚体散射长度之间的比率,使用相同的功能重整化技术,如以前应用到费米子物质。我们发现一个强烈的依赖性的截断函数中使用的重整化流的两体截断的行动。增加一个简单的三体项可以大大减少这种依赖性。
2010-03-30 cond-mat.quant-gas nucl-th physics.atom-ph
Three-body scattering hypervolume of two-component fermions in three dimensions
本文定义并计算三维双组分费米子的三体散射超体积 D,给出渐近波函数、T 矩阵元、弱相互作用 Born 近似及多体能量和复合率结果。
2025-03-14 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Stability against three-body clustering in one-dimensional spinless p-wave fermions
本文从理论上研究了具有吸引两体p波相互作用的一维无自旋费米子中的介质内两体和三体关联。通过研究费米海上方二体和三体团簇态的变分问题,我们阐明了介质中二体和三体团簇态的命运。与强p波相互作用的一维系统被发现是稳定的,即使在费米海的存在下,对形成的三体团簇,相反,遭受强大的三体损失与三聚体形成的高维系统。
2022-10-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Cooper pairing and tripling in one-dimensional spinless fermions with attractive two- and three-body forces
该研究针对含吸引两体、三体相互作用的一维无自旋费米子,通过变分分析费米海上的三体态,证实三体相互作用可抵消费米子-二聚体排斥以形成稳定三体团簇,并给出了p波耦合强度平面上的Cooper配对与三重配对相图。
2023-10-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Stability of $(N+1)$-body fermion clusters in multiband Hubbard model
本文从变分方法出发,导出了具有吸引力的多带Hubbard哈密顿量中$N$全同自旋- $\uparrow$费米子和单自旋- $\downarrow$费米子束缚态的耦合积分方程.作为说明,我们将我们的积分方程应用于一维晶格直到$N \le 3$,即,的$(3+1)$体问题,并揭示不仅存在的四聚体状态在这个两个带模型,但也准平坦色散时,形成在一个平带。此外,对于$N = \{4, 5, \cdots, 10 \}$,我们的DMRG模拟和精确对角化表明存在越来越大的多聚体,具有越来越低的结合能,可以想象$N$上没有上限。这些独特的$(N+1)$体簇与单带线性链模型的精确结果形成鲜明对比,在该模型中没有出现任何$N \ge 2$多聚体。因此,为了正确描述平带系统中的多体现象,必须考虑它们的存在,例如,它们可以抑制超导电性,特别是当存在大的自旋不平衡时。
2022-08-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Effective multi-body SU($N$)-symmetric interactions of ultracold fermionic atoms on a 3-D lattice
超冷碱土类原子(AEAs)实验能力的快速发展带来了一个令人惊讶的近期前景,自旋模型和晶格场论表现出SU($N$)对称性的量子模拟。特别是最近的实验制备高密度样品的强相互作用的${}^{87}$ Sr原子在三维光晶格的动机,我们开发了一个低能量有效的理论费米原子能放大器表现出紧急多体SU($N$)对称的相互作用,其中$N$是原子核自旋能级的数量。我们的理论仅限于(i)深晶格,(ii)在任何晶格位置上最多一个原子占据每个核自旋态的实验范围。后一种限制是初始基态准备的结果。我们充分表征了我们的有效理论中的低激发,并比较预测的多体相互作用能与直接测量的多体激发光谱中的光晶格时钟。我们的工作使多体SU($N$)物理的受控的,自下而上的实验研究的第一步。
2019-03-18 cond-mat.quant-gas quant-ph
Scattering Hypervolume of Spin-Polarized Fermions
我们分析了三个相同的自旋极化费米子在零碰撞能量下的碰撞,假设任意的有限程势,并定义了相应的三体散射超体积$D_F$。散射超体积$D$是我们中的一位在2008年首次为全同玻色子定义的。它是两体散射长度的三体模拟。当三个费米子相距较远或一对费米子与第三个费米子相距较远时,渐近求解三体薛定谔方程,得到了波函数的两个渐近展开式.不同于玻色子的情形,$D$的长度是四次方,这里我们定义的$D_F$的长度是八次方。然后,我们分析了三个这样的费米子与动量$\hbar\mathbf{k}_1$,$\hbar\mathbf{k}_2$和$\hbar\mathbf{k}_3$在一个大的周期立方盒的相互作用能。由于$D_F$引起的能量偏移与$D_F/Ω^2$成比例,其中$Ω$是盒子的体积。我们还计算了自旋极化费米气体由于非零$D_F$引起的能量和压力的移动以及有限温度下自旋极化超冷原子费米气体的三体复合率。
2021-09-06 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Super Efimov effect of resonantly interacting fermions in two dimensions
我们研究了一个二维的无自旋费米子系统,其中短程相互作用被微调到p波共振。我们证明了三个这样的费米子形成一个无限大的束缚态塔,其轨道角动量l= \pm 1,它们的束缚能在大n时服从普适的双指数标度E_3^{(n)} \propto \exp(-2e ^$> 3 πn/4+θ}).通过重整化群分析发现了这种“超Efimov效应”,并通过求解束缚态问题得到了证实。我们还指出,在E_4^{(n)} \propto \exp(-2e ^$> 3 πn/4+θ-0.188})处的每个三体束缚态都存在l= \pm 2四体共振.这些普适的少体态可以在超冷原子实验中观察到,在今后的多体系统研究中应予以考虑。
2013-06-06 cond-mat.quant-gas nucl-th
A dynamical theory for one-dimensional fermions with strong two-body losses: universal non-Hermitian Zeno physics and spin-charge separation
本文研究了具有两体损耗的自旋为1/2费米子的一维相互作用气体。动态相图的特点的方法,以稳定状态显示一个宽的量子芝诺区域,确定了一个特殊的行为的最低本征值的相关的非厄米哈密顿。我们使用一个近似方案的基础上有效的解耦的电荷和自旋自由度,后者有效地发展在一个非马尔可夫的方式根据非厄米的海森堡哈密顿的芝诺政权的普遍动力学。我们提出了详细的结果,从初始状态的时间演化与每个站点的一个粒子与非相干和反铁磁自旋顺序,显示如何建立两个非平衡的演化显着不同的电荷相关。
2023-01-18 cond-mat.quant-gas quant-ph
Coboson many-body approach to the $N$-exciton ground-state energy
利用最近发展起来的复合玻色子多体理论,导出了由费米子对构成的$N$复合玻色子的基态能量。我们集中在$N$ -对能量密度线性。我们表明,散射长度相关的散射不仅包含直接和交换相互作用散射,但也无量纲的“泡利散射”的费米子交换在费米子-费米子相互作用的情况下。由此产生的费米子通过长程库仑力相互作用的“阶梯”积分方程的数值解--库仑力充当由同自旋电子和同自旋空穴组成的激子之间的有效排斥--表明$N$ -激子能量密度线性的前因子从其玻恩近似值$13π/3$大幅降低,对于相等的电子和空穴有效质量,通过因子$\simeq0.38$。有趣的是,当空穴质量变为无穷大时,这个因子变为零,使得三线态激子气体在这个极限下不稳定。
2015-06-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Fermion pairing in body-centered-cubic quantum simulators of extended Hubbard models
我们研究了在稀释极限下,体心立方光晶格的扩展哈伯德模型($UV$模型)冷原子量子模拟器中费米子对的形成和凝聚,预测了小的和轻的费米子对.计算对质量、半径和结合条件,并用于计算转变温度。我们预测:(a)在体心立方光晶格中形成局部电子对,结合能可能很大;(b)对于特定的情况,其中原位$U$和位间$V$具有相似的尺寸,电子对既小又轻;以及(c)$^6$ Li原子对在约10 nK的温度下玻色-爱因斯坦凝聚。
2021-10-06 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
The three-body scattering hypervolume of identical fermions in one dimension
本文研究一维自旋极化费米子的三体零能量碰撞,通过渐近展开定义散射超体积 $D_F$,给出弱相互作用下的近似公式,并对多种势进行数值计算,进而分析其对费米气体能量、压强及三体复合率的影响。
2023-07-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech hep-lat
Ladder resummation of spin 1/2 fermion many-body systems with arbitrary partial-wave content
本文用任意真空两体散射振幅计算自旋1/2费米子多体系统的能量密度$\cal{E}$。本文提出了介质中两体散射振幅的分波分解,并给出了分波振幅展开中计算$\cal{E}$的表达式。接触相互作用的情况下完全解决,并提供重整化的结果,直接表示在散射数据参数,在广泛的一类计划中的截止正则化。考虑$S$ -和$P$ -波相互作用,直至包括有效范围扩展中的前三项,特别注意么正极限周围的参数区域。
2021-12-31 cond-mat.quant-gas hep-ph nucl-th
Quantum anomaly and thermodynamics of one-dimensional fermions with three-body interactions
我们表明,一个系统的三个物种的一维费米子,有吸引力的三体接触相互作用,具有直接相关的二维费米子与二体力异常的规模异常。此外,我们表明,这两种情况下(和他们的多物种的推广)是唯一的非相对论性系统与接触的相互作用,显示一个规模的异常。虽然二维的情况是众所周知的,并已在实验和理论研究多年,一维的情况下,这里仍然没有探索。对于后者,我们计算了反常对状态方程的影响,这是通过推广Tan的三体接触力出现的,并确定了在有限温度下的压力。此外,我们还证明了二维二体情形的三阶维里系数与二阶维里系数成正比。
2018-02-05 cond-mat.quant-gas hep-th nucl-th
Impenetrable SU(N) fermions in one-dimensional lattices
我们研究了SU(N)费米子在所有粒子间无限就地排斥极限下的性质。我们关注的是每对连续的费米子都带有不同的自旋味道的状态。由于粒子的有序性不能改变(因为无限的在位排斥),而相邻的费米子具有不同的自旋味道,我们将相应的约束模型称为可区分量子粒子的模型。本文介绍了一种精确的数值方法来计算基于非相互作用的无自旋费米子映射的可分辨量子粒子的平衡单体关联。与大多数一维多体系统不同,它们通常表现出非对角单体关联随距离的幂律或指数衰减,可区分的量子粒子在基态表现出单体关联的高斯衰减,而有限温度关联则可以用拉伸指数衰减来描述。
2018-10-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Many-body treatment of the collisional frequency shift in fermionic atoms
最近的时钟实验测量密度依赖于极化费米子碱土原子的频率偏移使用1 S 0 - 3 P0拉比光谱。在这里,我们提供了一个第一性原理的非平衡理论描述的相互作用的频率偏移从微观多体哈密顿量。我们的形式主义描述了依赖于激发不均匀性,相互作用和多体动力学的频移,提供了一个基本的理解的测量过程中的影响,并解释了所观察到的密度漂移数据。我们还提出了一种方法来测量两个1 S 0 - 3 P0散射长度的第二个,其知识是必不可少的量子信息处理和量子模拟应用。
2009-08-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.atom-ph
Bogolubov-Hartree-Fock theory for strongly interacting fermions in the low density limit
本文研究了具有两体相互作用的费米子多体系统的Bogolubov-Hartree-Fock泛函。对于合适的相互作用势,有足够强的吸引力的尾巴,以允许两体束缚态,但否则足够排斥,以保证系统的稳定性,我们表明,在低密度极限的基态,该模型由一个玻色-爱因斯坦凝聚体的费米子对。后者可以通过Gross-Pitaevskii能量泛函来描述。
2015-11-25 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Discrete Scale-Invariant Boson-Fermion Duality in One Dimension
我们介绍了模型的一维$n(\geq3)$体的问题,经历相变从一个连续的尺度不变的相位到一个离散的尺度不变的相位。在本文中,我们专注于相同的无自旋粒子,仅通过两体接触相互作用。在不假设任何特定的聚类分解属性的情况下,我们首先对所有可能的尺度不变的两体接触相互作用进行分类,这些相互作用在一维中尊重酉性、置换不变性和平移不变性。然后,我们提出了一个标准的连续尺度不变性的离散尺度不变性的故障。在满足该判据的假设下,我们精确求解了多体薛定谔方程,得到了任意$n\geq3$的$n$ -体束缚态谱和$n$ -体S-矩阵元,它们都具有离散标度不变性或对数周期性.由于玻色子-费米子对偶性,这些结果可以同样适用于玻色子和费米子。最后,我们展示了如何满足标准的情况下,$n=3$,我们确定的精确相图的标度不变打破在三体问题的相同玻色子和费米子。从未破碎相到破碎相的零温度转变是文献中讨论的Berezinskiii-Kosterlitz-Thouless型转变。
2022-03-22 cond-mat.quant-gas hep-th quant-ph
Observation of many-body localization of interacting fermions in a quasi-random optical lattice
实验观察到一维准随机光晶格中相互作用费米子的多体局域化。我们确定的多体局域化过渡通过一个初始准备的电荷密度波的弛豫动力学。对于足够弱的无序,时间演化表现为遍历和热化,消除了初始秩序的所有残余。相反,在临界无序强度之上,初始有序的显著部分持续存在,从而充当用于局部化的有效序参量。与数值模拟结果一致,稳态密度波序和临界无序值对相互作用强度有明显的依赖性。我们连接到无处不在的纠缠熵的对数增长特性的一般多体局域相的依赖。
2015-01-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Derivation of the Hartree dynamics for a N-particles fermionic 2D system interacting via long-range electric and magnetic two-body singular potentials in a dilute regime
本文证明稀薄区域中N个费米子通过成对电磁奇异势相互作用时,波函数保持Slater结构,其轨道由Chern-Simons-Schrödinger型方程描述,核心创新在于处理三体势对角化。
2025-07-22 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Effects of anisotropy in simple lattice geometries on many-body properties of ultracold fermions in optical lattices
研究了在排斥费米-哈伯德模型描述的光晶格中各向异性跳跃振幅对超冷费米子量子相位的影响。特别地,利用动力学平均场论(DMFT),我们研究了各向同性正方形和各向同性立方晶格之间的维度交叉。我们分析了从反铁磁到顺磁状态的相变,并观察到临界温度的显著变化:根据相互作用强度,各向异性可以导致抑制或增加。我们还研究了系统的局域化性质,如可压缩性和双占位性。使用局域密度近似结合DMFT,我们得出结论,密度分布可以用来检测上述各向异性驱动的转变。
2015-11-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Emergence of multi-body interactions in few-atom sites of a fermionic lattice clock
碱土(AE)原子具有亚稳态的时钟状态,具有分钟长的光学寿命、高自旋核和SU($N$)对称相互作用,这使得它们在先进的原子钟、量子信息处理和量子模拟中具有独特的位置。精密测量和量子多体物理学的相互作用正在开始培育一个充满机遇的令人兴奋的科学前沿。很少有粒子系统提供了一个窗口来观察由成对相互作用引起的复杂多体现象的出现。在这里,我们创建一个费米子${}^{87}$ Sr三维(3D)光晶格时钟的隔离少体系统的阵列,并使用高分辨率的时钟光谱直接观察弹性和非弹性多体相互作用的发病。这些相互作用不能被分解为潜在的成对相互作用的总和。我们测量了原子数$n$从1到5的时钟跃迁的粒子数依赖的频率偏移,并观察到非线性相互作用的位移,这是SU($N$)对称弹性多体效应的特征。为了研究非弹性多体效应,我们使用这些频移隔离$n$占据的网站和测量相应的寿命。这使我们能够获得短距离的少体物理学,而不受大块气体中遇到的系统效应的影响。这些测量,结合理论,阐明了出现的多体效应的网站填充基态原子和单电子激发的少体系统。通过隧穿连接这些少体系统,有利的相互作用的能量和时间尺度将允许我们的系统用于高自旋量子磁性和近藤效应的研究。
2018-03-29 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
QuSpin: a Python Package for Dynamics and Exact Diagonalisation of Quantum Many Body Systems. Part II: bosons, fermions and higher spins
我们对QuSpin进行了重大更新,www.example.com-一个开源Python包,用于任意玻色子,费米子和自旋多体系统的精确对角化和量子动力学,支持在一维和更高维度中使用各种(用户定义的)对称性和(假想的)时间演化遵循用户指定的驱动协议。我们解释如何使用QuSpin的新功能使用各种复杂性的七个详细例子:(i)横向场伊辛链和乔丹-维格纳变换,(ii)自由粒子系统:Su-Schrieffer-Heeger(SSH)模型,(iii)多体定域一维Fermi-哈伯德模型,(iv)梯形几何中的Bose-哈伯德模型,(v)一维晶格上的非线性(虚)时间演化和Gross-Pitaevskii方程,(vi)二维横场伊辛模型中的可积性破缺和热化动力学,以及(vii)非平衡玻色-费米混合物。这个易于访问和用户友好的软件包可以用于各种目的,包括教育和尖端的实验和理论研究。完整的软件包文档可以在www.example.com上找到。
2019-07-31 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.comp-ph
Dissipative Dynamics of a Fermionic Superfluid with Two-Body Losses
本文研究双体损耗下费米子超流体的耗散动力学,通过变分方法推导Anderson赝自旋方程,发现耗散导致序参量短时快衰减、长时幂律衰减,并重整化相干振荡频率从而消除BCS同步。
2023-02-22 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con