Topological Mott Insulator with Bosonic Edge Modes in 1D Fermionic Superlattices
利用数值密度矩阵重整化群(DMRG)方法研究了一维费米子光学超晶格中相互作用驱动的拓扑相变,发现了一种新的拓扑莫特绝缘体态.值得注意的是,低能边缘激发从自旋1/2费米子单粒子模式到自旋1玻色子集体模式的整个相变。由于自旋-电荷分离,低能理论由有效的自旋超交换模型控制,而电荷自由度是完全空白的。这种拓扑Mott态可以用自旋Chern数和由有限自旋能隙保护的无能隙磁振子模来表征。该实验装置简单,为奇异拓扑Mott态的实验观测奠定了基础。
2017-12-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Critical temperature of noninteracting bosonic gases in cubic optical lattices at arbitrary integer fillings
我们证明了在立方光晶格中,玻色-爱因斯坦凝聚体到无相互作用玻色子正常相变的临界温度与填充因子呈线性关系,特别是在密度较大时.凝聚分数表现出线性幂律依赖于温度的情况下,理想的均匀玻色气体。
2014-09-30 cond-mat.quant-gas
Collisionless Dynamics in Two-Dimensional Bosonic Gases
本文研究了准二维组态和无碰撞状态下稀玻色气体和超冷玻色气体的动力学。我们采用二维Landau-Vlasov方程来描述三维气体在沿一个方向的很强的谐波约束下。我们利用这个有效方程研究了准二维玻色气体中的声速,即无碰撞二维气体中玻色-爱因斯坦分布周围的声传播。我们推导出耦合代数方程的实部和虚部的声速,然后解决也考虑到状态方程的二维玻色子系统。在Berezinskiii-Kosterlitz无阻尼临界温度以上,我们发现声速的虚部迅速增长,这意味着很强的朗道阻尼。非常值得注意的是,我们的理论结果与最近的实验数据得到了一个均匀的二维玻色气体的$^{87}$ Rb原子。
2018-08-29 cond-mat.quant-gas
One-dimensional fermionic systems after interaction quenches and their description by bosonic field theories
我们表明,在一维远离平衡的动力学猝灭可以描述的幂律,但在最低能量的完全重整化的不同的指数。相反,它们取决于初始状态及其激发能。此外,我们发现,猝灭强相互作用在一个和无限维的系统之间发生意想不到的相似性,表明当地的过程的主导地位。
2013-07-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Homogeneous fermionic Hubbard gases in a flat-top optical lattice
本文开发融合平顶光晶格与光箱阱的混合势,实现约8×10⁵位点的三维均匀费米哈伯德气体,通过射频光谱测量双占据分数,揭示金属-莫特转变及波梅兰丘克效应等关键物理现象。
2025-02-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Relaxation dynamics of two coherently coupled one-dimensional bosonic gases
本文研究了由一维气体相干分裂产生的两个隧道耦合玻色子气体的非平衡动力学。隧道的后果在非平稳制度,以及在大的时间进行了研究,并与平衡结果进行比较。特别是,在一个半经典近似,我们计算关联函数的相对相位,这是实验上可测量的,我们观察到一个瞬态政权显示振荡的距离的函数。稳定的制度是非常好的近似的温度独立于隧道强度的热状态。
2017-03-04 cond-mat.quant-gas
Density functional theory for strongly-correlated bosonic and fermionic ultracold dipolar and ionic gases
我们引入了一种密度泛函形式主义来研究强关联偶极和离子超冷玻色子和费米子气体的基态性质,基于弱耦合和强耦合极限的自洽组合。与传统的密度泛函方法相反,我们的形式主义不需要预先计算的相互作用的均匀气体,因此,它是非常适合于治疗系统的可调长程相互作用。由于它在强相关区域的渐近精确性,该形式主义适用于标准平均场论失效的系统。
2015-02-05 cond-mat.quant-gas
Integrable model of a $p$-wave bosonic superfluid
提出了一个两玻色子粒子的精确可解的$p$ -波配对模型.该模型在任何空间维度都是可解的,并且与$p + ip$ Richardson-Gaudin费米模型有一些共同点,例如三阶量子相变。然而,与费米子的情况相反,在玻色子模型中,跃迁将一个无间隙的碎片单重态对凝聚体与一个对玻色超流体分开,并且在量子临界点的确切本征态是一个类似于费米子摩尔-里德态的对凝聚体。
2019-11-09 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Hall response in interacting bosonic and fermionic ladders
本文利用保留能带曲率的玻色化方法研究相互作用双梯子的霍尔响应,推导出霍尔不平衡表达式,并证明其磁通依赖可区分Meissner相和Vortex相,同时揭示伽利略不变情形下普适的相互作用无关行为。
2025-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Optical lattice implementation scheme of a bosonic topological model with fermionic atoms
提出了一种在光晶格超冷原子中实现类费米-哈伯德模型的方案,并分析了其基态的拓扑特征。特别是,我们表明,适当的参数的基态有一个大的重叠与填充因子一半的玻色劳克林状态的晶格版本。该方案利用激光辅助和正常的棋盘格光晶格隧道。对温度、相互作用和跳跃强度的要求与在莫特绝缘区的标准费米-哈伯德模型中观察奈耳反铁磁有序所需的条件相似。
2014-06-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Pairing correlations of cold fermionic gases at overflow from a narrow to a wide harmonic trap
在Hartree-Fock-Bogoliubov理论的框架下,我们研究了超流费米系统从小容器到大容器时的行为。由于实验技术的最新进展,这种系统现在可以实现。它将允许更好地理解在溢出和一般在快速变化的外部电位的配对属性。
2014-11-05 cond-mat.quant-gas nucl-th
Thermodynamics of noninteracting bosonic gases in cubic optical lattices versus ideal homogeneous Bose gases
研究了周期格点势中任意整数填充的非相互作用气体的热力学性质,并与理想均匀气体的热力学性质进行了比较。推导热力学量的显式表达式并进行精确的数值计算,我们发现,例如熵和能量对正相温度的依赖性相当弱。在玻色凝聚相中,它们的功率与约化温度的关系接近线性,这与理想均匀气体的情况相反。我们评估了比热斜率的不连续性,结果表明比热斜率与填充因子为$ν=1$的理想均匀玻色气体的比热斜率大致相同。随着$ν$的增加,它以$ν$的倒数减小。这些结果可以作为一个检查点的各种实验的光晶格以及理论研究的弱相互作用玻色系统的周期势作为一个起点微扰计算。
2015-07-09 cond-mat.quant-gas
Microscopic Observation of Pauli Blocking in Degenerate Fermionic Lattice Gases
泡利不相容原理是量子统计最基本的表现形式之一。在这里,我们报告的本地观察自旋极化退化气体的费米子在光晶格。我们使用新一代量子气体显微镜探测气体,避免了光致损耗的常见问题。在带绝缘制度,我们测量到一个强的局部抑制粒子数的波动和低的局部熵每个原子。我们的工作为研究费米子量子物质在平衡态和非平衡态下的量子关联开辟了一条新的途径。
2015-12-23 cond-mat.quant-gas
Bosonic thermoelectric transport and breakdown of universality
本文比较了正相原子气体和费米气体中的玻色输运,说明了不同耗散机制下二维玻色输运的非普适性。在超流转变温度$T_c$附近,费米输运和玻色子输运之间出现了惊人的相似性,因为费米气体的超导(流体)波动输运由玻色子、库珀对分量主导。如在涨落理论中一样,人们发现塞贝克系数在$T_c$处改变符号,而洛伦兹数在$T_c$处接近于零。我们的研究结果出现半定量与最近的玻色气体实验一致。
2014-10-15 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
Equilibrium and off-equilibrium trap-size scaling in 1D ultracold bosonic gases
本文研究了存在囚禁势时稀玻色气体的平衡态和非平衡态量子动力学。我们考虑具有固定数量的粒子N的系统,并研究它们的标度行为与增加陷阱的大小。我们专注于一维(1D)玻色子系统,如气体所描述的Lieb-Liniger模型和它的Tonks-Girardeau限制的不可穿透玻色子,和气体约束在光晶格所描述的玻色-哈伯德模型。我们研究了它们的量子(零温度)的行为在平衡和非平衡时所产生的单一的时间演化过程中的捕获势的变化,这可能是瞬时的或描述的幂律时间依赖性,从平衡基态的初始陷阱大小。重整化组标度参数,分析和数值计算表明,陷阱大小的依赖性的平衡和非平衡动力学可以铸造的陷阱大小的标度形式的低密度制度,其特征在于普遍的功率定律的陷阱大小,在稀气体与排斥接触相互作用和晶格系统描述的玻色-哈伯德模型。计算了几个物理上感兴趣的观测量对应的标度函数。我们的结果是实验相关的冷原子气体系统捕获的可调约束势。
2011-01-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Superfluid fraction of interacting bosonic gases
该研究通过求解Gross-Pitaevskii方程和扩散蒙特卡洛模拟,探究二维势场中玻色气体的超流体分数,验证了Leggett提出的上下界在超冷实验条件下可窄范围约束精确值。
2025-01-15 cond-mat.quant-gas
Dynamic formation of supersolid phase in a mixture of ultracold bosonic and fermionic atoms
研究通过数值模拟发现,在强种间吸引力下,玻色-费米混合物可动态形成超流体相,通过激发谱中Goldstone模的出现验证了相变的存在。
2025-10-24 cond-mat.quant-gas
Decay-dephasing-induced steady states in bosonic Rydberg-excited quantum gases in an optical lattice
通过模拟从非耗散平衡态的初始制备开始的动力学演化过程,研究了在非幺正过程存在下,玻色里德伯激发的量子晶格气体中实现超固态量子相的可能性.在Gutzwiller理论中,我们首先分析了二维光晶格中玻色里德伯激发的量子气体在原子跃迁率和拉比失谐变化时的多体基态。此外,我们使用Lindblad-master方程进行不同超固相的时间演化。通过引入两个不同的非幺正过程,即从里德堡态到基态的自发衰变和所处理的里德堡态的退相,我们研究了非幺正过程对这些量子相位的影响,并观察到存在衰变和退相的长寿命态.我们发现,长寿命的超固体量子相是可观察到的范围内的现实衰变和退相率,而高速率导致任何初始配置均匀迅速,防止可能的超固体形成。
2019-02-11 cond-mat.quant-gas
Shear viscosity and imperfect fluidity in bosonic and fermionic superfluids
本文讨论玻色子和费米子超流体中剪切粘度与熵密度之比$η/s$。小的$η/s$与接近完美的流动性相关,并且流动性完美/不完美的更一般的测量受到许多团体的广泛关注。我们使用Kubo方法通过与准粒子相关的低温传输来具体解决这个比率。我们对玻色子超流体的分析利用了单圈Bogoliubov近似的框架,而对于费米子超流体,我们应用BCS理论及其BCS-BEC扩展。有趣的是,我们发现严格BCS和Bogoliubov超流体的输运性质具有非常相似的结构,尽管具有不同的准粒子色散关系。虽然对于单独的$η$,在幂律和指数温度依赖性之间存在显著的对比,但是两个系统的比率$η/s$更相似。具体来说,我们发现相同的线性依赖性(温度$T$的比例,逆寿命$γ(T)$)与$η/s \propto T/γ(T)$,对应于不完善的流动性。相比之下,在BCS-BEC超流体的幺正极限附近,结果非常不同,这与接近完美的流动性更一致。
2014-12-07 cond-mat.quant-gas
Phase diagram and multicritical behaviors of mixtures of 3D bosonic gases
本文研究了具有短程密度-密度相互作用的三维玻色气体混合物的玻色-爱因斯坦凝聚模式、临界和多临界行为。这些系统具有全局U(1)+U(1)对称性,因为系统哈密顿量在作用于每个物种的独立U(1)变换下是不变的。特别地,我们考虑了两个格点玻色气体的三维玻色-哈伯德模型。我们研究了一种或两种物质的玻色-爱因斯坦凝聚相变线上的相图和临界行为。我们提出了平均场计算和数值有限尺寸标度分析的量子蒙特卡罗数据。我们还考虑了多临界点,接近这是可能的,以观察两种气体成分的冷凝。我们使用场论微扰方法确定可能的多临界行为。考虑U(1)+U(1)对称Landau-Ginzburg-Wilson Phi ~ 4理论,确定了重整化群流的稳定不动点.分析预测,在所有情况下,多临界行为是类似的,将在两个相同的气体系统中观察到的,与一个额外的Z_2交换对称性。
2016-01-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Exciton-phonon-scattering: A competition between bosonic and fermionic nature of bound electron-hole pairs
本研究推导了高密度下声子介导的激子热化方程,发现声学声子散射主导时TMDC激子可表现玻色子热化行为,密度增加退相干减小,与实验线宽变窄一致。
2023-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Peltier cooling of fermionic quantum gases
基于珀耳帖热电效应和能量过滤原理,提出了一种费米量子气体的冷却方案。待冷却的系统连接到另一个作为储存器的谐波捕获气体。冷却是通过两个同时进行的过程实现的:(i)系统被蒸发冷却,以及(ii)来自储层费米表面深处的冷费米子被注入到系统费米能级以下,以填充“空洞”能量分布。这是通过将系统连接到储存器的传输系数的适当的能量依赖性来实现的。这两个过程可以被看作是颗粒和孔的同时蒸发冷却。我们表明,每个粒子的熵显着降低和更快的冷却速率可以实现比只使用蒸发冷却。
2014-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
2D attractive almost-bosonic anyon gases
本文研究二维空间中 N 个任意子在短程吸引相互作用下的多体量子系统,在稳定区域推导出平均场泡利泛函,并分析了吸引强度趋于临界值且自生磁场趋于零时的坍缩现象。
2024-08-31 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
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
Onset of quantum chaos in one-dimensional bosonic and fermionic systems and its relation to thermalization
利用完全精确对角化方法,研究了一维无带隙玻色子和费米子系统从可积性到量子混沌的能级统计和本征向量的结构。这些系统在只有最近邻项的情况下是可积的,而次最近邻跳跃和相互作用的加入可能导致混沌的开始。我们发现,下一个最近邻项的强度需要观察清晰的签名不可积性是成反比的系统大小。有趣的是,向混沌的转变也被认为取决于粒子统计,玻色子首先对可积性破缺项做出反应。此外,我们讨论了使用离域措施的主要指标的交叉,从可积到混沌和随之而来的可行性量子热化在孤立系。
2010-03-06 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el