Weak-link to tunneling crossover in an atomic Josephson junction
Technology Innovation Institute(技术创新研究所);RPTU University Kaiserslautern-Landau(凯泽斯劳滕-兰道莱布尼茨技术大学);Universität Hamburg(汉堡大学);The Hamburg Centre for Ultrafast Imaging(汉堡超快成像中心);Università di Catania(卡塔尼亚大学);INFN-Sezione di Catania(意大利国家核物理研究所卡塔尼亚分部)
通过调节势垒强度,在玻色-爱因斯坦凝聚体实现的原子约瑟夫森结中连续跨越从流体动力学弱链接流到隧穿主导约瑟夫森动力学的交叉,并测量临界电流和约瑟夫森振荡,与数值模拟和解析模型定量一致,揭示了耗散的微观机制。
2026-05-25 cond-mat.quant-gas quant-ph
Josephson effect with superfluid fermions in the two-dimensional BCS-BEC crossover
我们研究了二维BCS-BEC交叉中费米子超流体的宏观量子隧穿,采用的有效隧穿能明显依赖于系统的凝聚分数和化学势.我们比较了平均场有效隧穿能和超越平均场有效隧穿能,发现在BEC区的交叉点,平均场隧穿能是不可靠的。然后求解了粒子数不平衡的约瑟夫森方程和相对相位方程,计算了线性和非线性两种情况下的隧穿振荡频率。我们的结果表明,由于BCS-BEC交叉的有效隧穿能的特殊行为,约瑟夫森频率在中间区域较大。
2020-07-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Pair tunneling, phase separation and dimensional crossover in imbalanced fermionic superfluids in a coupled array of tubes
我们研究不平衡的费米子超流体的一维管阵列在初期的维度交叉制度,其中粒子可以隧道相邻的管之间。除了单粒子隧穿(ST),我们认为对隧穿(PT),结合在隧穿过程中的相互作用的影响。我们发现,随着PT强度的增加,低全局极化系统从中心Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)态结构演化为中心BCS类完全配对态结构.对于高全球极化的情况下,中心区域表现出配对零嵌入在一个完全配对的顺序。在这两种情况下,PT增强了配对间隙,抑制了FFLO阶,并导致完全配对和完全极化区域的空间分离,与高维中相同。因此,我们表明,PT超越二阶ST过程是相关的发展特征的开端的维度交叉的签名。
2013-05-30 cond-mat.quant-gas
Floquet-heating-induced Bose condensation in a scar-like mode of an open driven optical-lattice system
周期性驱动的量子系统通过共振激发而遭受加热。虽然这样的Floquet加热引导一般的孤立系朝向无限温度状态,但耦合到热浴的驱动开放系统将接近非平衡稳态。我们发现,浴诱导耗散和控制Floquet加热的相互作用,可以引起非平衡玻色凝结的模式保护Floquet加热。特别地,我们考虑了有限范围的光晶格中的一维(1D)玻色气体,其与由第二原子种类给出的三维热浴弱耦合。浴温度$T$远高于交叉温度,低于该温度,系统的大部分颗粒在基态形成(有限尺寸)玻色凝聚物。然而,当一个强大的本地电位调制被打开,这共振激发系统,非平衡玻色凝聚体形成的状态,从驱动器中的一个applies。我们的预测,这是基于一个微观模型,使用动力学方程的运动来自Floquet-Born-Markov理论,可以探测在现实的实验条件下。
2022-08-05 cond-mat.quant-gas quant-ph
Spectroscopic probes of isolated nonequilibrium quantum matter: Quantum quenches, Floquet states, and distribution functions
我们调查的射频(rf)光谱,金属到超导体隧穿,和ARPES作为探针的孤立的平衡量子系统,并检查所起的关键作用的非平衡分布函数。作为一个例子,我们专注于诱导的拓扑时间周期(Floquet)相在二维$p+ip$超流体,以下的耦合强度的瞬时淬火。淬火后的库珀对占据的“地面”和“激发”Floquet状态的线性组合,由分布函数确定的系数。虽然Floquet能带结构表现出一个单一的避免交叉相对于平衡的情况下,分布函数显示在低能量的Floquet带的人口反转。对于实现在超冷原子,这两个功能的补偿,产生大量的平均射频信号,以及捕获的准平衡近似。特别是,射频频谱显示出一个强大的差距。单交叉发生,因为淬火诱导的Floquet相位属于一类特殊的孤子动力学的BCS方程。粒子数反转是这一结果,并确保了赝自旋缠绕数的守恒。作为比较,我们计算的射频信号时,只有较低的Floquet频带被占用,在这种情况下,间隙消失的强猝灭。固态实现中的隧穿信号不知道分布函数,并且可以表现出非常不同的行为。我们还研究RF,隧道效应,和ARPES弱猝灭,这样所产生的拓扑稳态的特点是由一个恒定的非平衡序参量。在有边界的系统中,隧穿揭示了马约拉纳边缘态。然而,由于边缘状态的本地射频信号被抑制的逆系统的大小的一个因素,并在整个样品的大部分空间deconfined。
2015-11-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Nonequilibrium noise as a probe of pair-tunneling transport in the BCS--BEC Crossover
本文提出利用非平衡噪声中的法诺因子作为探针,在BCS-BEC渡越中识别强相互作用费米子的隧穿载流子,发现其从1增至2,表明主导通道由准粒子隧穿转变为配对隧穿。
2023-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Nonequilibrium Steady States and Resonant Tunneling in Time-Periodically Driven Systems with Interactions
时间周期驱动系统是实现有趣的有效哈密顿量的通用工具箱。由激发到高能态引起的加热是实验的一个挑战。虽然到目前为止,大多数装置都是针对相对弱相互作用的区域,但研究强相关系统中的加热是普遍感兴趣的。利用Floquet动力学平均场论,研究了具有时间周期驱动的动能或相互作用的Falicov-Kimball模型的非平衡定态。我们系统地研究了NESS的非平衡性质。对于驱动的动能,我们表明,共振隧穿,其中的相互作用是驱动频率的整数倍,在加热中起着重要的作用。在强关联的制度,我们表明,这可以很好地理解使用费米\textquoteright的黄金法则和Schriffal-Wolff变换的时间周期驱动系统。我们还证明了共振隧穿可以用来控制Floquet态的布居,以实现“光掺杂”。对于在广泛采用的费什巴赫共振附近由振荡磁场引入的驱动相互作用,我们发现双占据被强烈调制。我们的计算适用于振动的超冷原子系统,和固态系统中的空间均匀,但时间相关的电场。它们也与晶格调制光谱学密切相关。我们的计算有助于理解强关联Floquet系统的最新实验。
2018-04-07 cond-mat.quant-gas
The role of real-space micromotion for bosonic and fermionic Floquet fractional Chern insulators
分数阶陈氏绝缘体是一种物质相,它模拟了没有整体磁场的晶格上的分数阶量子霍尔态的物理学。Floquet分数Chern绝缘体的概念是指通过Floquet工程产生底层拓扑能带结构的潜在可能性。在这些方案中,一个高度可控和强相互作用的系统周期性地由外力以一定的频率驱动,使得在一个强制周期期间的双隧穿事件变得重要,并有助于形成所需的有效能带。我们表明,在所描述的情况下,它是必要的,也考虑到三阶过程相结合的两个隧道事件的相互作用。参考所获得的贡献作为微动诱导的相互作用,我们发现,这些相互作用往往有一个负面的影响分数陈绝缘相的稳定性,并讨论了未来的实验的影响。
2015-04-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Topological Phase Diagram of Optimally Shaken Honeycomb Lattices: A Dual Perspective from Stroboscopic and Non-Stroboscopic Floquet Hamiltonians
本文比较了摇动蜂窝晶格中频闪与非频闪Floquet有效方法,证明拓扑性质对模型表示稳健,并提出用实验可测的驱动和裸哈密顿量参数表示拓扑相图最为有效。
2024-02-19 cond-mat.quant-gas
1D to 3D Crossover of a Spin-Imbalanced Fermi Gas
通过改变晶格隧穿和相互作用,我们研究了二维光晶格中六个锂原子的自旋不平衡费米气体的一维到三维的过渡.气相分离,我们检测的相边界使用原位成像的不均匀密度分布。与3D相比,相位的位置在1D中被反转,从而提供了交叉的清晰签名。通过相对于对结合能缩放隧穿速率,我们观察到数据在缩放隧穿值0.025(7)处崩溃到通用交叉点。
2016-11-01 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Dynamical Crossover in Landau$-$Zener Tunneling in Dissipative Rydberg Lattices
University of Calcutta(加尔各答大学)
研究时变失谐的耗散里德伯晶格激发动力学,用两种方法分析,识别出动力学交叉区域,揭示子晶格布居失衡对朗道-齐纳概率的影响及里德伯相互作用的相关效应。
2026-08-12 cond-mat.quant-gas
Floquet dynamics in driven Fermi-Hubbard systems
研究了三维六角晶格中周期驱动的费米-哈伯德模型的动力学和时标。Floquet多体状态的演变进行了分析,通过比较它在未驱动系统的等效实现。近共振和非共振驱动机制的双占位动力学表明,有效的哈密顿图像是有效的调制时间的几个数量级。此外,我们表明,驱动一个简单的立方晶格相比,六方晶格允许调制系统高达1秒,对应于数百个隧穿时间,只有轻微的原子损失。在这里,以接近相互作用能的频率驱动不会将共振特征引入原子损失。
2018-08-01 cond-mat.quant-gas
Phase Crossover induced by Dynamical Many Body Localization in Periodically Driven Long-Range Spin Systems
本文在LMG模型中发现了由周期性驱动诱导的动力学多体局域化(DMBL)及其相交叉现象,为在无无序清洁系统中仅通过调节驱动参数构建可循环MBL热机提供了新途径。
2024-03-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Exotic superfluid of trapped Fermi gases with spin-orbit coupling in dimensional crossover
在x方向上原子自由运动,y方向上最近的管之间允许隧穿的混合维系统中,研究了具有自旋-轨道耦合的简并费米气体的奇异超流相.利用平均场方法,我们得到了系统在准一维到准二维的维度交叉过程中的相图。在弱隧穿情况下,我们发现了拓扑态和Majorana边模的存在,而在相反的情况下,我们得到了一个包含两种超流节相和带隙超流相的丰富相图.结果表明,准一维有利于拓扑配对,准二维有利于节结配对。
2016-01-30 cond-mat.quant-gas
Thermodynamics and magnetism in the 2D-3D crossover of the Hubbard model
光晶格中超冷费米子原子反铁磁关联的实现是一个重要的成就。实验已经进行了一维,二维和三维,也研究了各向异性配置与较强的隧道在一些晶格方向。这种各向异性与铜氧化物超导体和其他强相关材料的物理学有关。此外,这种各向异性可能被利用来增强AF阶。在这里,我们数值研究,使用行列式量子蒙特卡罗,在3D哈伯德模型中,平面之间的隧道,$t_\perp$,是不平等的面内隧道$t$的各向异性的一个简单的实现。该模型在三维各向同性($t_\perp = t$)和二维($t_\perp =0$)系统之间插值。我们表明,在固定的相互作用强度与隧穿比($U/t$)下,相对于2D和3D结果,各向异性可以增强磁结构因子。然而,这种增强发生在相互作用强度低于那些Néel温度$T_{\rm N\acute{e}el}$是最大的,在这样一种方式,结构因子不能超过其值在各向同性的三维系统在最佳的$U/t$。我们的特征的2D-3D交叉的磁结构因子,真实空间自旋相关性,双占据网站的数量,和热力学观测。我们的结果的一个有趣的含义源于熵的各向异性的依赖。随着系统从3D发展到2D,在固定温度下的熵增加。相应地,在固定熵下,温度将从3D降低到2D。这表明了一种冷却协议,其中维度从3D动态地改变为2D。
2020-08-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Design and characterization of a quantum heat pump in a driven quantum gas
我们提出了一种利用超冷原子实现量子热泵的方案。它是基于两个周期性驱动的相干耦合量子点使用超冷原子。每个点拥有两个相关的量子态,并耦合到一个费米子库。其工作原理是基于能量选择性驱动诱导共振隧穿过程,其中从一个点隧穿到另一个点的粒子根据其能量吸收或发射与驱动频率相关的能量量子$\hbarω$。我们使用Floquet理论的设备的特点和比较简单的分析估计的Floquet-Born-Markov形式主义的基础上的数值模拟。特别是,我们表明,驱动诱导加热直接与系统的Floquet状态的微动。
2020-03-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Floquet-tuned superfluid-checkerboard competition in dipolar bosons
Anhui Normal University(安徽师范大学);Butte College(巴特学院)
研究硬核偶极子玻色子在平方晶格上受单向周期驱动的影响,通过Floquet工程各向异性跃迁,发现各向异性动能导致检查板有序的稳定性降低,揭示了Floquet诱导的横向运动抑制增强密度有序。
2026-05-11 cond-mat.quant-gas
Josephson effects in an interaction-asymmetric junction across the BCS-BEC crossover
University of Hong Kong(香港大学);The University of Tokyo(东京大学);RIKEN Nishina Center(理化学研究所仁科中心)
本文研究了超冷费米气体中约瑟夫森效应,通过独立调节结两侧的BCS-BEC交叉区域,计算了直流和交流约瑟夫森电流,并发现了相互作用偏向的里德尔峰。
2026-08-11 cond-mat.quant-gas
Modified interactions in a Floquet topological system on a square lattice and their impact on a bosonic fractional Chern insulator state
提出了一种在周期驱动的光学正方晶格中实现超冷原子拓扑准能带结构的简单方案。它是基于一个圆形晶格在超晶格存在的情况下的振动,从而降低了其他所有位置的能量。拓扑带隙,这两个带与陈数$\pm 1$分开,是开放的方式特有的Floquet拓扑绝缘体,即,由有效的哈密顿量出现在一个高频展开的次引导顺序。这些术语对应于颗粒在一个驱动周期内多次隧穿的过程。这种过程与粒子相互作用的相互作用也产生了几种不同类型的新的相互作用项。对于具有在位相互作用的玻色子原子,它们包括以削弱在位排斥为代价引入的最近邻密度-密度相互作用以及密度辅助隧穿。利用精确对角化方法,我们研究了在最低能带半填充时,单个诱导相互作用项对玻色子分数陈氏绝缘体态稳定性的影响。
2016-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el