Theory of non-Hermitian fermionic superfluidity on a honeycomb lattice: Interplay between exceptional manifolds and van Hove Singularity
本研究在蜂窝晶格上研究非厄米费米子超流，发现耗散诱导的超流相因例外线与范霍夫奇点的相互作用而异常扩大，并在临界点产生非平凡超流解，为开放量子系统多体物理提供新见解。
2024-01-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superfluidity and dimerization in a multilayered system of fermionic polar molecules
我们考虑一个层状系统的费米子分子的永久偶极矩排列的外场。相邻层中费米子之间的偶极相互作用是吸引的，并诱导层间配对。由于相邻层之间的配对竞争，层状系统的平均场基态是二聚超流，只有每隔一层之间的配对。我们构建了一个有效的伊辛XY晶格模型，描述了二聚和超流相涨落之间的相互作用。除了二聚超流基态和高温正常态外，在中温下，我们还发现了一个不寻常的二聚“赝隙”态，它只有短程的相位相干性。我们提出光散射实验来检测二聚化。
2010-11-29 cond-mat.quant-gas
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
Fermionic superfluidity: From high Tc superconductors to ultracold Fermi gases
我们提出了一个配对涨落理论，该理论自洽地结合了BCS-玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）交叉背景下的有限动量对激发，并将该理论应用于高$T_c$超导体和超冷费米气体。在么正态的费米气体和高温超导体之间有很强的相似性。在这里，我们解决共同感兴趣的关键问题，特别是伪差距。在费米气体中，我们总结了最近的实验，包括各种相图（有和没有人口不平衡），以及在热力学和其他实验中的赝能隙的证据。
2007-01-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fermionic Superfluidity: From Cold Atoms to Neutron Stars
从没有能量耗散的流动到放置在旋转容器内时形成漩涡，物质的超流态已被证明是一种非常有趣的物理现象。在这里，我们提出了费米子系统中超流性背后的关键机制，并将我们的理解应用于宇宙深处发现的一种奇异系统--在中子星深处发现的超流。超流体的特征之一是配对间隙，中子星的冷却曲线依赖于此。中子星周围的极端条件使我们无法直接探测超流体的性质，但是，我们可以通过使用实验室制备的冷原子并在计算机上模拟，在实验上实现类似内部的条件。实验学家们越来越善于在实验室中实现冷原子系统，以模仿中子星和超导体的行为。反过来，计算物理学家正在利用超级计算机的能力，以前所未有的精度模拟相互作用的原子系统。本文的目的是提供一个教学介绍的基本概念和使用冷原子作为工具，可以帮助我们在理解奇异的物理系统取得重大进展的可能性。
2020-12-08 cond-mat.quant-gas
Concomitant Modulated Superfluidity In Polarized Fermionic Gases
最近突破性的实验研究自旋极化对酉费米气体配对的影响遇到了相互定性和定量的差异，这似乎是一个功能的限制几何。使用新的数值算法，我们研究的解决方案空间的三维完全自洽制定的现实系统与$10^{5}$原子。三种类型的解决方案的研究表明，作为限制的几何形状是细长的亚稳态的趋势。这些解决方案之一，这是一致的赖斯实验在高陷阱纵横比，支持一个国家惊人的相似，长期寻求富尔德-费雷尔-拉金-奥夫钦尼科夫状态。我们的研究有助于解决长期存在的争议，从两个不同的实验组的结果之间的差异，并突出了调查非均匀费米子超流体的实际尺寸的数值计算的多功能性。
2011-02-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con nucl-th
Functional renormalization group approach to conventional theory of superfluidity and beyond
利用费米子泛函重整化群（FRG）描述了具有吸引接触相互作用的两组分费米子系统的超流相变。阐明了费米子FRG方法与Bardeen-Cooper-Schrieffer（BCS）理论及其Gorkov和Melik-Barkhudarov（GMB）修正之间的联系，并研究了费米子自能FRG流对BCS+GMB理论的超越.用费米子FRG计算了负散射长度区域的超流转变温度和相应的化学势。
2014-01-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con hep-ph
Irreversible entropy transport enhanced by fermionic superfluidity
本研究通过弹道通道连接两个强相互作用费米子超流体，观察到非线性的粒子与熵流，发现超流体反直觉地提高了熵输运速度，并提出了广义梯度动力学唯象模型。
2024-04-22 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con physics.atom-ph
Bilayer superfluidity of fermionic polar molecules: many body effects
本文研究了双极性粒子在双层阱中的单组分费米子气体中的BCS超流跃迁，电偶极矩垂直于层的方向极化。在详细分析层间散射的基础上，计算了当层间间距小于（稀区）和大于（密区）层间平均间距时，层间超流对转变的临界温度.我们的计算超越了标准的BCS方法，包括多体的贡献，导致质量重整化，以及额外的贡献对相互作用。我们发现多体效应对临界温度有显著的影响，与BCS方法相比，多体效应可以降低（在非常稀的极限）或增加（在稠密和中等稀的极限）相变温度。
2010-12-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Kohn-Sham approach to Fermi gas superfluidity: the bilayer of fermionic polar molecules
本文采用基于Kohn-Sham密度泛函理论的量子化学从头算方法，研究了两个平行二维层的费米子偶极分子的超流性质和BCS-BEC交叉，其中导致超流的配对机制是由偶极分子之间的层间耦合提供的。在半填充条件下，研究了均匀系统和各层费米子被正方形光晶格限制的系统在不同限制光势强度下的有限温度超流性质.均匀系统的T=0的结果被发现是在良好的协议与扩散蒙特卡罗结果。在BCS区的超流转变温度被发现增加，对于一个给定的层间耦合，与限制光势的强度。跃迁发生在足够小的层间距离处，其中费米子变得局域化在具有增加的有效晶格常数的正方形几何形状中的光晶格位点内，形成局域化复合玻色子系统。这种转变的信号应该是系统中超流部分的突然下降。
2016-05-06 cond-mat.quant-gas
Geometry and superfluidity of the flat band in a non-Hermitian optical lattice
我们提出了一个超冷原子的设置中，一个有吸引力的s波相互作用的费米子超流上传到一个非厄米的Lieb光晶格。揭示了实能平带解的存在性。我们表明，趋肤效应和平带本地化之间的相互作用导致异国情调的本地化属性。我们发展了一个多带平均场描述这个系统，并使用两个序参量和超流重量来描述的相变。建立了超流权与量子态流形的非厄米量子度规之间的关系。我们发现非厄米性决定了非单调临界性，非互易性显著增强了对场的相位相干性，表明非厄米性费米超流性具有普遍的临界行为.
2021-05-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Dimensionality effect on exceptional fermionic superfluidity with spin-dependent asymmetric hopping
本文利用非厄米BCS理论研究了准一维吸引费米-哈伯德模型中维度对例外超流稳定性的影响，发现从弱耦合链到一维极限的维度渡越会改变例外超流相的存在与稳定性，揭示了维度与耗散之间的相互作用。
2025-09-22 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Recent advances in the theory of the BCS-BEC crossover for fermionic superfluidity
本文综述了基于图解方法改进t矩阵理论的BCS-BEC交叉最新进展，实现了与超冷费米气体实验的良好吻合，并指出该方法可能适用于非标准BCS超导材料。
2024-03-19 cond-mat.quant-gas
Resonant Superfluidity in an Optical Lattice
本文研究了三维光晶格中超冷费米子钾原子系统在s波费什巴赫共振附近的行为。接近共振时，系统由多带玻色-费米哈伯德哈密顿量描述。我们推导出一个有效的最低带的哈密顿量，其中的高频段的效果是由自洽的平均场近似纳入。用广义动力学平均场论求解了所得模型。除了BEC/BCS交叉，我们发现了一个相变的费米子莫特绝缘体在半填充，诱导的排斥费米子背景散射长度。我们还计算了BEC/BCS态的临界温度，发现它在共振时是最小的。
2010-06-29 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
BEC-BCS crossover and the mobility edge: superfluid-insulator transitions and reentrant superfluidity in disordered Fermi gases
一个超流绝缘体过渡是已知的发生在强烈无序的费米气体，在BCS和BEC制度，在这里，我们解决跨BEC-BCS交叉的这种过渡的属性。我们认为，临界无序强度在失去超流性的变化与失谐的非单调费什巴赫共振，并出现一个重入超流相附近的费米迁移率边缘失谐。我们的中间制度的分析是定量有效的窄共振和近四维，并提供了一个简单的物理图片，这一制度，在两个不同的，但共存的绝缘体。
2012-12-03 cond-mat.quant-gas quant-ph
Composite pairing and superfluidity in a one-dimensional resonant Bose-Fermi mixture
研究了玻色子和费米子原子与费米子Feshbach分子共振耦合的一维混合体的基态性质。当费米子原子和Feshbach分子的粒子密度不同时，系统经历了二元和三元混合物之间的各种耗尽跃迁，作为失谐参数的函数。然而，当费米子原子和Feshbach分子的粒子密度相同时，分子转换和解离过程在低能激发的扇区中诱导出能隙，并且剩余的系统可以用双组分Tomonaga-Luttinger液体来描述。使用玻色化方案，我们推导出系统的有效低能哈密顿量，它具有类似的形式的耦合Tomonaga-Luttinger液体的两链问题。利用改进的微扰重整化群分析，我们确定了基态相图，发现它包含一个由复合超流或开闭共振通道间的配对关联所支配的相.
2013-10-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Exotic superfluidity in cold atoms
导出了具有吸引相互作用的非对称费米子系统集体模的低能有效作用量。我们用化学势得到了相图。它具有稳定的无隙超流性，在共振的BEC侧有一个费米面。此外，我们预测的急剧增加，在外部核心的漩涡，即涡的大小，进入无间隙阶段。这可以用作无间隙相位的签名。
2009-06-15 cond-mat.quant-gas
Interplay between exotic superfluidity and magnetism in a chain of four-component ultracold atoms
研究了自旋为3/2的超冷费米子原子的自旋极化链，该链由具有SU（4）对称吸引相互作用的费米子哈伯德模型描述.用解析方法和密度矩阵重整化群模拟方法研究了束缚对、三重子、四重子和非束缚原子的竞争。我们发现了几个不同的状态，束缚粒子与铁磁态的未成对费米子共存。特别是，一个奇异的非均匀的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov（FFLO）型超流体的四重态在磁背景的非关联原子被发现为较弱的相互作用。我们表明，该系统可以从这个四重态FFLO状态的本地化四重态，这也反映在静态结构因子的分子状态。对于足够强的耦合，分子晶体和铁磁液体之间的空间偏析出现由于大的有效质量的复合颗粒。
2015-12-21 cond-mat.quant-gas
Digital programming of spin correlations in a fermionic lattice quantum simulator
Institute for Quantum Electronics & Quantum Center, ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院量子电子学与量子中心）
提出一种混合方法，结合模拟制备与数字量子门协议，从相同初始资源态工程化具有特定长程自旋关联的目标态，并通过碰撞门编程多种自旋关联模式。
2026-06-15 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.atom-ph
s- and p-superfluidity of Fermi atoms in Bose-Fermi mixtures
p波超流体具有容错量子态操纵所必需的非平凡拓扑特征。然而，p波状态的实际实现仍然是一个具有挑战性的问题。我们研究了费米气体和旋量玻色子气体混合物中的s波和p波超流性，并导出了这些超流态的一般能隙方程。数值求解s波态的能隙方程，我们量化了在没有s波态的混合物的情况下，在原子物理学的良好控制的环境中实现纯p波态的物理条件。
2021-11-08 cond-mat.quant-gas
A universal and efficient hybrid digital-analog fermionic quantum simulator
Rice University（莱斯大学）；University of California, Davis（加州大学戴维斯分校）
提出一种通用框架，利用变分算法在现有费米子超冷原子平台上模拟超出硬件本征哈密顿量的多体系统，实现量子演化时间随逆相对误差多项式增长，提供指数级加速。
2026-06-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.atom-ph
Unconventional superfluidity in Bose-Fermi Mixtures
费米子之间的配对相互吸引，以超流的形式向宏观世界展示自己。自从发现费米子超流以来，人们一直在寻找各种非常规的费米子配对形式，并试图提高其相变温度。在这里，我们表明，一个二维的单组分费米子和偶极玻色子的混合物允许达到实验可行的超流转变温度的非标准配对对称性。这些超流体中的激发是任意的，它们的统计依赖于它们排列的顺序，即非阿贝尔的。我们的研究结果首次提供了一个高度可调的系统，表现出各种类型的配对对称性和高的转变温度的例子。此外，它们还提供了一个观察任何离子激发及其编织特性的场所。
2009-06-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Tuning long-range fermion-mediated interactions in cold-atom quantum simulators
在冷原子量子模拟器中设计长程相互作用可以导致奇异的量子多体行为。超冷原子混合物中的费米子原子可以充当介体，产生以费米子气体的维度和密度为特征的长程RKKY型相互作用。在这里，我们提出了几个调谐旋钮，在当前的实验平台上，允许进一步控制介导的相互作用的范围和形状，扩展现有的量子模拟工具箱。特别是，我们包括一个额外的光晶格的费米子介质，以及各向异性陷阱，以改变其维数在一个连续的方式。这使我们能够在幂律和指数衰减之间进行插值，为相互作用范围引入有效的截止值，并在不同距离处调整相对相互作用强度。最后，我们展示了我们的方法如何允许调查沮丧的制度，以前无法访问，在那里出现的手性保护的拓扑相以及手性自旋液体。
2022-03-31 cond-mat.quant-gas quant-ph
Anisotropic Superfluidity in the Two-Species Polar Fermi Gas
本文研究了等密度异质费米子双组分气体中的超流对。各向同性s波相互作用和各向异性长程偶极相互作用的相互作用揭示了丰富的物理现象。我们发现，单粒子的动量分布有一个特征的椭圆形，可以合理地表示由变形参数$α$定义类似的正常阶段。有趣的动量依赖的序参量的功能被确定。我们计算了单重态和三重态超流体的临界温度，表明通过调节s波或偶极相互作用强度，可能发生配对对称性转变。
2010-10-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
p-wave superfluidity in mixtures of ultracold Fermi and spinor Bose gases
我们揭示了p波超流可以在费米子和F = 1玻色子气体的混合物中实现。我们推导出一套通用的间隙方程的间隙中的s-和p-通道。研究发现，自旋-自旋玻色-费米相互作用有利于p波配对，而自然抑制s沟道中的配对。数值求解了p波超流费米子极相的能隙方程。结果表明，在原子物理学的良好控制环境中，可以观察到纯p波超流。
2018-03-18 cond-mat.quant-gas
Terrestrial and Astrophysical Superfluidity: Cold Atoms and Neutron Matter
在简要回顾了与中子物质和冷费米子原子有关的超流性的历史之后，我们讨论了这两个系统之间的共性以及它们与中子星壳物理的相关性。然后，我们提出的方法工具，我们用来攻击多体问题，比较量子蒙特卡罗平均场论和分析预期在弱耦合。我们回顾最近的结果状态方程和配对间隙的冷原子和中子物质，并与其他团体的各种计算进行对比。最后，我们给出了未来可能调查的几个方向。
2011-09-22 cond-mat.quant-gas nucl-th
Superfluidity, Sound Velocity and Quasi Condensation in the 2D BCS-BEC Crossover
研究了超冷碱金属原子构成的二维超流体在BCS-BEC交叉中的有限温度性质。通过分析序参量的相位和振幅涨落的影响，我们研究了Berezinskiiii-Kosterlitz无相变相变的临界温度$T_{BKT}$以下的准凝聚区域.特别地，我们计算了超流分数，声速和准凝聚分数作为温度和费米子对的结合能的函数。
2013-11-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Dynamics of a Lattice Gauge Theory with Fermionic Matter -- Minimal Quantum Simulator with Time-Dependent Impurities in Ultracold Gases
本文提出了一个极小模型来研究冷原子量子模拟装置中耦合到费米子物质的$\mathbb{Z}_2$格点规范理论的实时动力学。我们表明，动态的规范场可以测量的实验研究的时间演化的两对杂质，并建议在冷原子实验中实现该模型的协议。此外，我们讨论了一些意想不到的功能中发现的可积极限的模型，以及其扩展到不可积的情况下。在后一种情况下，我们的模型的潜在实验实现将允许人们模拟强相互作用的格点规范理论，超出了经典计算机的当前能力。
2018-08-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Programming optical-lattice Fermi-Hubbard quantum simulators
本文提出基于原生费米-哈伯德哈密顿量的变分量子线路算法，用于可编程光晶格量子模拟器的基态制备，并扩展至含次近邻隧穿的模型，在梯子几何上验证了其加速效果和能量估计改进。
2025-02-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Site-resolved Imaging of Fermionic Lithium-6 in an Optical Lattice
我们演示了在二维光晶格中单个费米子锂-6原子的位置分辨成像。为了在荧光成像过程中保持密度分布，我们同时用3D拉曼边带冷却原子。这种激光冷却技术，在这里首次展示了锂-6原子，也提供了一种途径，以快速低熵填充的光晶格。我们能够以> 95%的保真度确定单个晶格位置的占据，从而能够直接局部测量费米晶格系统中的粒子相关性。这种能力将有助于创造和研究费米-哈伯德模型的低温相，包括反铁磁体和d波超流性。
2015-04-20 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Topological superfluidity with repulsive alkaline-earth atoms in optical lattices
拓扑超流体具有技术相关性，因为它们被认为拥有马约拉纳束缚态，这是量子计算和记忆的强大资源。在这里，我们提出了实现拓扑超流与费米子原子在光晶格。我们考虑的情况下，在两个内部状态的原子经历不同的晶格势：一个物种是本地化和其他巡回，并显示如何本地化的费米子的量子涨落引起的吸引力和强大的自旋轨道耦合在巡回带。在低温下，这些效应稳定了移动原子的拓扑超流体，即使它们的相互作用是排斥的。这种出现的状态可以用具有二聚化晶胞的超晶格中的${}^{87}$ Sr原子来设计。为了探索其独特的性能，我们描述了协议，使用高光谱分辨率和可控性的Sr时钟转换，如动量分辨光谱和超导响应的合成（激光诱导）磁场。
2017-10-08 cond-mat.quant-gas
Realizing Quantum Materials with Helium: Helium films at ultralow temperatures, from strongly correlated atomically layered films to topological superfluidity
本文主要从实验的角度概述了利用氦通过“自上而下”和“自下而上”纳米技术实现一系列具有普遍意义的量子材料的最新进展和未来前景。我们可以发展模型系统来实现物质的新量子态，并探索凝聚态物理中的关键问题。用冷原子气体的语言来说，二维且受限的3 He和4 He提供了“量子模拟器”，有可能发现新的新兴量子态。其中包括：严格二维费米系统与Mott-Hubbard跃迁;相互作用耦合二维费米子-玻色子系统;重费米子量子临界性;理想二维阻挫铁磁性;二维量子自旋液体;缠结超流与密度波序与突现大对称性;拓扑介观超流（新材料与突现激发）。
2019-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Superfluid density reduction and spin-imbalanced pairing in a fermionic superfluid due to dynamical boson exchange
我们探索新的功能的非相对论性费米子超流体中的配对相互作用包括一个动态玻色子模式的交换的贡献。我们表明，动力学玻色子交换（DBE），这会导致延迟配对相互作用，从而违反了伽利略不变性的费米子部门，一般导致量子减少的超流密度，因此，即使在零温度下的非零正常分数。对于自旋单重态配对，DBE也导致在零温度下的非零自旋磁化率，提供配对和磁化共存的机制。虽然这些影响对于弱配对来说可以忽略不计，但它们在强配对中变得相当大。对于超冷Fermi-Bose混合物中的双超流现象，DBE引起的费米子扇区密度的降低只会引起Andreev-Bashkin拖曳效应，表明两种超流组分之间存在强烈的卷吸作用. DBE也可能为中子物质的超流分数减少提供一个新的来源，这对于基于中子超流性的中子星毛刺模型至关重要。
2019-03-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con nucl-th
Superfluidity in atomic Fermi gases
在被囚禁的费米气体中，人们可以通过费什巴赫共振将费米原子之间的有效配对相互作用从很弱连续调谐到很强。结果表明，低温超流性从弱相互作用极限下的BCS型连续演化到强配对极限下的玻色-爱因斯坦凝聚型，表现出BCS-BEC交叉.在本文中，我们回顾了最近的实验进展，原子费米气体，阐明了超流相的相互作用是不断调整的性质。特别感兴趣的是中间或交叉制度，其中$s$波散射长度发散。我们将提出一个直观的配对涨落理论，并表明，这个理论是在定量协议与现有的实验在冷原子费米气体。
2011-01-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Two-band description of resonant superfluidity in atomic Fermi gases
费米气体通过费什巴赫共振的费米超流性通常由原子-分子理论描述，该理论将封闭通道视为无相互作用的点玻色子。在这项工作中，我们提出了一个类似于双带超导体的共振超流性的理论描述。我们采用费什巴赫共振的基本双通道散射模型，其中封闭通道被视为具有结合能$\varepsilon_0$的复合玻色子，并且共振由微观通道间耦合$U_{12}$触发。结合能$\varepsilon_0$自然地用作系统的能量标度，在原子-分子理论中，它被发送到无穷大。我们表明，原子-分子理论可以被看作是一个领先的顺序的低能有效的理论的基础费米子理论在极限$\varepsilon_0\rightarrow\infty$和$U_{12}\rightarrow0$，同时保持唯象的原子-分子耦合有限。超流态的双带描述类似于双带超导体的BCS理论。在稀释极限$\varepsilon_0\rightarrow\infty$中，双带描述精确地恢复了原子-分子理论。在实际的实验体系中，由于结合能$\varepsilon_0$有限，双带理论提供了一种研究修正的自然方法。对于宽共振和中等共振，修正对目前的实验密度并不重要。然而，对于极窄的共振，我们发现校正变得显着。有限结合能修正对于非平衡费米气体中均匀极化超流在窄费什巴赫共振下的稳定性可能是重要的。
2015-02-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con nucl-th
Imaging and addressing of individual fermionic atoms in an optical lattice
我们展示了单个费米子钾原子在527 nm周期光晶格的荧光显微镜。使用电磁感应透明（EIT）冷却的770.1纳米D $_1$过渡的$^{40}$ K，我们发现，原子保持在个别网站的0.3 mK深的晶格，与$1/e$钉扎寿命为$67(9)\,\rm{s}$，而散射$\sim 10^3$光子每秒。要成像的平面在磁场梯度中使用微波光谱法隔离，并且可以在三维晶格内的任何深度处选择。与类似的协议，我们也展示了一个单一的晶格平面内的图案化选择。使用具有0.8数值孔径的显微镜物镜获得高分辨率图像，由此我们确定了每个原子具有94（2）%保真度的成像平面中的晶格位置的占据。单原子灵敏度成像和单点精确寻址是寻找光晶格中费米子非常规超流性、输运和非平衡动力学的初始化和表征以及磁畴观测的关键步骤。
2015-10-15 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Orbital hybridized topological Fulde-Ferrel superfluidity in a noncentrosymmetric optical lattice
像拓扑绝缘体或超导体这样的拓扑相是物质的迷人量子态，具有新的性质，如涌现的手征边缘态或具有非阿贝尔编织统计的马约拉纳费米子。最近在冷气体中实现的具有高度可调几何形状的光晶格的实验为探索这些新的量子态开辟了新的方向。在这里，我们报告的拓扑非平凡布洛赫带可以自然地出现在一个非中心对称晶格。它诱导可控轨道杂化，产生拓扑能带结构。在这样的带中，当考虑吸引费米子原子时，我们发现在存在现场旋转的情况下，具有有限质心动量的拓扑Fulde-Ferrell超流态。这种拓扑超流体在其边缘支持马约拉纳费米子。实验签名预测冷气体的射频光谱。
2015-05-27 cond-mat.quant-gas
Unleashing Emergent Fermions with Rydberg Atom Simulators
Institute for Advanced Study, Tsinghua University（清华大学高等研究院）；Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所）
提出两种互补方法，在模拟和数字模式下利用里德伯原子模拟器的可重构性，通过莫比乌斯带几何实现反周期边界条件或量子电路实现基布尔-祖雷克扫描，以表征临界多体系统中的涌现费米子。
2026-06-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
A Mixture of Bose and Fermi Superfluids
费米子和玻色子体系的超导电性和超流性是引人注目的多体量子现象。在液氦和稀释气体中，玻色和费米超流分别被观察到，但产生一种混合物，其中费米子和玻色成分都是超流是具有挑战性的。在这里，我们报告这样的混合物与稀释气体的两个锂同位素，6Li和7Li的观察。我们探测集体动力学的激发中心的质量振荡，表现出极低的阻尼低于一定的临界速度。使用这些模式的高精度光谱，我们观察到相干能量交换和测量两个超流体之间的耦合。我们的观察可以捕获理论上使用求和规则的方法，我们解释在两个耦合振荡器。
2014-07-18 cond-mat.quant-gas
Inhomogeneous Fulde-Ferrell superfluidity in spin-orbit coupled atomic Fermi gases
非均匀超流性是量子物理学中许多有趣现象的核心。它被认为在非常规有机或重费米子超导体、手征夸克物质和中子星故障中起着核心作用。然而，到目前为止，即使是最简单的形式的非均匀超流性，富尔德-费雷尔（FF）配对状态与一个单一的质心动量，没有最终观察到由于任何现实的费米系统在自然界中的内在复杂性。在这里，我们从理论上预测，控制设置的超冷费米子原子与合成的双光子拉曼过程诱导的自旋轨道耦合，最近在冷原子实验室证明，提供了一个有前途的路线，以实现长期寻求FF超流性。在实验上可达到的低温下（即，$0.05T_{F}$，其中$T_{F}$是费米温度），FF超流态在相图中占主导地位，与没有自旋-轨道耦合的常规情况形成鲜明对比。我们表明，有限的质量中心进行的库珀对的动量是直接测量通过动量分辨射频光谱。我们的工作开辟了直接观察和表征非均匀超流性的途径。
2013-02-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Optical lattice quantum simulator of dynamics beyond Born-Oppenheimer
提出基于光晶格中超冷费米子分子的量子模拟器，通过转动态模拟电子与核自由度，验证了非绝热效应，并展示了可调质量比下的电子交换与电离现象，且可推广至其他原子平台。
2025-09-24 cond-mat.quant-gas quant-ph
Superfluidity of a spin-imbalanced Fermi gas in a three-dimensional optical lattice
研究了低温下三维晶格中填充的$^{6}$ Li原子气体的粒子数不平衡混合物中的费米子配对。利用每个种群的数方程，间隙方程和亥姆霍兹自由能方程，我们确定了间隙，化学势和对动量作为极化的函数。这些参数定义的稳定区域：一个富尔德-费雷尔-拉金-奥夫钦尼科夫阶段;一个相分离区域，BCS和正常阶段共存;一个Sarma阶段时，对动量消失，过渡到正常阶段时，间隙消失。集体模式的能量，然后使用Bethe-Salpeter方法在广义随机相位近似假设系统是很好地描述了单带哈伯德模型计算。一个新的结果是，这种费米子气体具有超流相揭示的非对称集体模能谱中的rotonlike极小。
2013-06-19 cond-mat.quant-gas
$p$-wave chiral superfluidity from an $s$-wave interacting atomic Fermi gas
手征$p$波超流体是一种有趣的拓扑量子态，在液态$^3$ He-A相和电子态Sr $_2$ RuO $_4$超导体中都有发现。它们基本上与支持分数奇异激发的分数$5/2$量子霍尔态有关。一个普遍的理解是，由于$p$ -波相互作用，这种状态需要费米子的自旋三重态配对。本文通过控制理论近似，研究了在光晶格中，与$p$波相互作用的原子费米气体的自旋单重态配对，可以产生质心Wannier $p$波手征超流态.尽管概念上不同的起源，它显示出类似于传统的手性$p$波状态的拓扑性质。这些包括一个非零的陈数和外观的手性费米零模式绑定域壁。计算了冷原子实验条件下的几个特征量。
2014-02-24 cond-mat.quant-gas
Stability of the superfluid state in a disordered 1D ultracold fermionic gas
利用密度矩阵重整化群（DMRG）方法研究了无序势场中具有吸引短程相互作用的一维费米气体。该设置可以通过使用冷原子技术在实验上实现。我们确定了一个区域的参数，无序增强超流态。随着无序的进一步增加，全球超流性最终会崩溃。然而，这种转变发生在向绝缘体状态的转变发生之前。这表明存在一个中间金属“pseudogap”相，其特征在于强配对，但没有准长程序。
2010-10-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Floquet-Engineered Hybrid Topological Orders with Majorana Edge Modes in Number-Conserving Fermionic Quantum Simulators
本研究提出基于Floquet工程化超冷费米子的实验协议，通过DMRG模拟揭示了三种具有Majorana边缘模式的拓扑相，为数守恒系统中非阿贝尔拓扑物质的制备提供了无需外部配对场的通用框架。
2025-04-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Translation-invariant quasi-free states for fermionic systems and the BCS approximation
本文研究了具有两粒子相互作用的费米子系统的自旋不变准自由态。相关的能量泛函类似于BCS泛函，但也包括直接能和交换能。我们表明，对于合适的短程相互作用，这些后者只导致重整化的化学势，与BCS功能的通常属性保持不变。因此，我们的分析是一个严格的理由的BCS近似的一部分。我们给出了系统显示超流性的临界温度的界限。
2013-05-22 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con math-ph
Superfuid-insulator transitions at non-integer filling in optical lattices of fermionic atoms
我们确定的超流转变温度$T_c$和基态的有吸引力的哈伯德模型，并找到新的绝缘相与非整数填充在足够强的配对吸引$|U|$。这些状态，从带和莫特绝缘相不同，来自对本地化，对跳跃在大$|U|$和高密度是由站点间，对间排斥相互作用阻碍。探测超流性崩溃的最好方法是使用费米子光晶格，它应该揭示新形式的“玻色子”秩序，反映没有凝聚的基态配对。
2007-09-13 cond-mat.other cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
An Optical-Lattice-Based Quantum Simulator For Relativistic Field Theories and Topological Insulators
我们提出了一个多功能的冷原子为基础的量子模拟相对论费米子理论和拓扑绝缘体在任意尺寸的建议。该装置由一个自旋无关的光晶格，陷阱收集的超精细状态的相同的碱性原子，然后映射到不同程度的自由度的场论模拟。我们表明，双色光晶格与拉曼跃迁的组合，可以允许工程的自旋相关的隧道相邻的晶格位置之间的原子。这些辅助跳跃过程可以用于各种有趣的模型的量子模拟，从非相互作用的相对论性费米子理论到拓扑绝缘体。我们提出了一个工具箱，用于实现不同类型的相对论晶格费米子，然后可以利用它来合成周期表中的大多数相位的拓扑绝缘体。
2011-05-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Superfluid density and critical velocity near the fermionic Berezinskii-Kosterlitz-Thouless transition
本文从理论上研究了有限温度下二维强相互作用费米气体中的超流性。利用高斯对涨落理论，计算了超流相的密度，确定了Berezinskiii-Kosterlitz-Tuberless相变的临界温度和化学势。我们建议，过渡可以明确地证明在冷原子实验中，通过搅拌超流费米气体使用红色失谐激光束，以确定在本地朗道临界速度在超流正常界面的特征跳跃，作为激光束穿过云移动。
2017-02-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Pairing and pair superfluid density in one-dimensional Hubbard models
我们采用无偏计算方法研究了一维光晶格中两种粒子相互吸引的费米子和玻色子体系中的对超流的产生和性质。我们比较结果从量子蒙特卡罗（QMC）和密度矩阵重整化群（DMRG），强调德鲁德重量张量之间的一一对应关系，计算与DMRG，和各种绕组数提取的QMC。我们的研究结果表明，对于任何非零吸引相互作用，对的形式，是唯一的超流性的贡献者，没有个人的贡献，由于单独的物种。对于弱吸引力，对的大小呈指数级发散，即Bardeen-Cooper-Schrieffer（BCS）配对需要巨大的系统才能表现出超流体的仅对性质。这一重要性质在许多研究中被忽视，从而误解了超流体的起源和性质。我们比较和对比，这与排斥的情况下，并表明，行为是非常不同的，矛盾以前的说法有关阻力超流性和吸引力和排斥相互作用的属性的对称性。最后，我们的结果表明，软核玻色子的情况是相似的：超流性是由于对，即使是最小的吸引力的相互作用强度与最大的系统尺寸，我们可以达到。
2020-06-24 cond-mat.other 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
Beyond Conventional Pairing: Bosonic Quartic Superfluidity, Exotic XY Magnetism, and Phase Criticality
本研究在含合成对跳跃相互作用的二元玻色子混合物中发现两种新型玻色子四次超流相及相关量子临界现象，提出动量分辨噪声关联光谱探测方案，拓展了量子物质研究范式。
2025-08-01 cond-mat.quant-gas
Superfluidity in the spin-1/2 XY model with power-law interactions
University of Waterloo（滑铁卢大学）；Perimeter Institute for Theoretical Physics（理论物理前沿研究所）；University of Tennessee, Knoxville（田纳西大学诺克斯维尔分校）；Institute for Advanced Materials and Manufacturing, University of Tennessee, Knoxville（田纳西大学诺克斯维尔分校先进材料与制造研究所）
研究一维XY模型在长程相互作用下的超流性，通过随机级数展开量子蒙特卡洛模拟和通用 winding 数估计器测量超流密度，发现超流密度随α趋近于0而发散，与线性自旋波理论一致。
2026-05-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Superfluidity of identical fermions in an optical lattice: atoms and polar molecules
在这项工作中，我们讨论了二维晶格中全同费米子的$p$波超流体的出现。光晶格势表现为费米面上态密度的增加和费米子-费米子相互作用（散射）幅度的改变之间的相互作用。由于原子有效质量的增加，态密度增加。在深晶格中，对于短程相互作用原子，由于邻近晶格位置的费米子的波函数的小重叠，散射振幅与自由空间相比大大降低，这抑制了$p$波超流性。然而，我们发现，对于一个中等的晶格深度仍然有可能创造原子$p$波超流体具有相当大的转变温度。对于费米子极性分子来说，情况就完全不同了。在微波场的作用下，它们在相互作用势中获得偶极-偶极吸引尾。然后，由于偶极-偶极相互作用的长程特性，在二维晶格中不存在散射振幅的抑制效果。这导致了一个稳定的拓扑$p_x+ip_y$超流体的出现相同的微波修饰的极性分子。
2018-03-06 cond-mat.quant-gas
