Induced supersolidity in a normal and hardcore boson mixture
众所周知,由于长程相互作用,超固体形式的物质可以在光晶格中的单个冷玻色子原子中产生。我们提出了一种情况下,超固体是诱导的两种玻色子原子的混合物中的一个组件,其中没有长程相互作用。我们研究了一个正常玻色子和硬核玻色子混合系统,其中只有前者具有长程相互作用。我们考虑三种情况:第一种情况下,总密度是相称的,其他两个地方,他们是不相称的。通过适当选择原子的密度和相互作用强度,我们预测,由于原子间相互作用的竞争,在硬核物种中可以诱导出电荷密度波和超固体有序。
2009-06-14 cond-mat.quant-gas
Three-body interacting dipolar bosons and the fate of lattice supersolidity
研究了具有局域二体和三体相互作用的光晶格中的偶极玻色子系统。利用平均场论方法,得到了具有排斥和吸引三体相互作用的扩展Bose-Hubbard(EBH)模型的基态相图.我们发现,额外的三体在位相互作用对相图有很强的影响,特别是对超固相。三体相互作用的正值导致密度大于1的间隙相的增强,通过减少超固体区域。然而,一个小的有吸引力的三体相互作用增强了超固相。
2016-11-09 cond-mat.quant-gas
Quantum and Thermal Transitions Out of the Pair-Supersolid Phase of Two-Species Bosons in Lattice
用量子蒙特卡罗方法研究了二维正方晶格中的两种玻色子。我们发现,物种间的吸引力和最近邻物种内排斥的结果在对超固相,在对角固体秩序共存的非对角对超流秩序。的量子和热转变的对超固相的特点。结果表明,从双超固相到双超流相存在直接的一级相变,没有中间区域。此外,成对超固体的熔化分两步进行。在加热时,首先通过KT转变破坏对超流体,然后通过伊辛转变熔化固体秩序
2012-06-15 cond-mat.quant-gas
Supersolid Devil's Staircases of Spin-Orbit-Coupled Bosons in Optical Lattices
我们研究了自旋轨道耦合玻色子在光晶格中超固体魔鬼阶梯的出现。本文研究了二维和三维赝自旋$1/2$玻色子通过局域自旋相关相互作用的相互作用。这些相互作用与自旋轨道耦合一起产生与晶格间距相称的长度尺度。这种可压缩性导致了超固体的魔鬼阶梯,具有分形豪斯多夫维数,它来自均匀的超流体相。我们表明,umklapp过程是必不可少的存在相称的超固体,没有他们的魔鬼的楼梯不存在。最后,我们强调我们的结果的一般性,建议实验,可以揭开这些不寻常的预测,并讨论潜在的应用程序的情况下,$^{87}$ Rb。
2022-01-14 cond-mat.quant-gas
Supersolid phases of bosons
本文综述了玻色子超固体相70年来的实验与理论研究进展,重点介绍超冷原子气体和光学晶格中的实现方式,并展望了未来研究方向。
2025-08-15 cond-mat.quant-gas
Elementary excitations of ultracold soft-core bosons across the superfluid-supersolid phase transition
研究了宽参数范围内二维软核玻色子从超流到超固态的相变的零温激发谱。基于平均场计算和最近的量子Monte Carlo结果,我们证明了Bogoliubov-德Gennes方程的适用性,即使在高的相互作用强度的系统形成一个绝缘的集群晶体。有趣的是,我们的研究表明,在超固相中的纵向声子带的最大能量连接到超流体的最大能量在相变。
2013-06-12 cond-mat.quant-gas
Mean-field and stability analysis of two-dimensional flowing soft-core bosons modeling a supersolid
软核玻色子系统是超固体最简单的模型之一,它同时具有非对角长程有序(玻色-爱因斯坦凝聚)和对角长程序(晶体有序)。虽然这个模型已经从不同的角度进行了研究,电流流动状态的稳定性的研究是缺乏的。求解Gross-Pitaevskii和Bogoliubov方程,我们得到了超流,超固体和条纹相的激发光谱。在激发光谱结果的基础上,我们提出了一个稳定相图,显示了每个阶段的亚稳超流状态的区域。
2012-09-17 cond-mat.quant-gas
Supersolid phases of Rydberg-excited bosons on a triangular lattice
最近的超冷里德伯激发原子实验表明,长程相互作用可以产生空间有序结构。在将里德伯原子装入光晶格的系统中观察晶相似乎也是可以实现的。在这里,我们调查一个玻色子模型的三角晶格适合描述这样的实验。基于玻色子动力学平均场论的数值模拟揭示了不同超固相的丰富相图。与正方形晶格几何形状的结果比较,在很宽的参数范围内显示出定性相似的结果,然而,在三角形晶格上,我们没有观察到棋盘超固体。与正方形晶格不同,三角形晶格上没有发现由跳跃幅度的增加引起的从均匀超流到超固体的相变。基于我们的研究结果,我们提出了一个直观的解释不同的超固相的性质。我们还提出了实验实现的参数。
2019-03-05 cond-mat.quant-gas
Static impurities in a supersolid of interacting hard-core bosons on a triangular lattice
我们研究了超固相中杂质的影响,并与固相和超流相的行为进行了比较。在超冷原子气体可以实现的三角形晶格上,相互作用的硬核玻色子已经形成了超固相。在这个模型中考虑了静态空位总是降低序参量的大小在固相或超流相。然而,在超固相中,杂质同时直接影响两个序参量,从而揭示了它们之间有趣的相互作用。特别是固体有序性的增强可能是以超流性的强烈降低为代价的,这表明两个序参量不能简单叠加。我们还观察到一个不寻常的杂质钉扎效应在固体有序相,这导致在两个不同的状态分开的一级跃迁。
2011-01-18 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Density-wave-type supersolid of two-dimensional tilted dipolar bosons
本研究预测二维倾斜偶极玻色子气体在零温下存在稳定的密度波型超固态相,该相表现为条纹、弹性、玻色-爱因斯坦凝聚与超流性共存,并发现随倾角增大相变类型从一阶变为二阶。
2023-12-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Supersolid structure and excitation spectrum of soft-core bosons in 3D
利用平均场方法,研究了三维软核玻色子系统的零温结构和激发光谱,当相互作用强度的值有利于由FCC有序排列的原子纳米团簇组成的晶体结构时,系统的零温结构和激发光谱都是由原子的相互作用强度的值决定的.除了正常晶体的纵向和横向声子分支外,激发光谱还显示出与规范对称性破缺有关的软模,这表明固体具有部分超流特性。超固体的额外证据是由计算的超流分数,它显示了一个一阶下降,从1到0.4,在液体-超固体过渡和单调下降的相互作用强度参数的增加。讨论了超固体与均匀超流体共存的条件,并计算了典型固液界面的表面张力。
2013-09-11 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
Reentrant supersolidity
本文提出一种由热驱动的通用重入超固态机制,并指出其在光学周期势玻色原子体系中对应可模拟、可实验观测的重入低温正常态—超流态转变。
2023-11-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Double Supersolid Phase in a Bosonic t-J-V Model with Rydberg Atoms
Fudan University(复旦大学);Shanghai Qizhi Institute and Shanghai Artificial Intelligence Laboratory(上海启智研究所与上海人工智能实验室);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室);Westlake University(西湖大学);Institute of Natural Sciences, Westlake Institute for Advanced Study(西湖高等研究院自然科学院);Shanghai Research Center for Quantum Sciences(上海量子科学研究中心)
该研究通过量子模拟揭示了玻色子t-J-V模型中双超流相的存在,并展示了其在Rydberg原子晶格中探索奇异量子相的潜力。
2025-12-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Lattice supersolid phase of strongly correlated bosons in an optical cavity
我们数值模拟了强关联超冷玻色子与高精细度腔场的耦合,由激光束在横向泵浦。假设在腔方向上添加一个弱经典光晶格,我们用广义玻色-哈伯德模型对该系统进行建模,并利用玻色动力学平均场论求解该模型。建立了完整的相图,其中除了超流和莫特绝缘体等常规相外,还包含两种新的自组织量子相:格子超固体和棋盘固体。在有限但较低的温度下,发现热波动增强自组织相的形成。我们表明,腔介导的长程相互作用可以产生稳定的晶格超固体和棋盘式的固体相,即使在政权的强烈的s波散射。在谐波陷阱的存在下,我们讨论这些自组织阶段的共存,相关的实验。
2013-05-22 cond-mat.quant-gas
Superfluid, solid, and supersolid phases of dipolar bosons in a quasi-one-dimensional optical lattice
我们讨论了一个偶极玻色子被囚禁在一个弱耦合的一维平面阵列中的模型。我们考虑的情况下,偶极矩是由外部场对齐,并找到一个丰富的相图作为这个领域的角度的函数表现出量子相变之间的固体,超流和超固相。在低能量极限下,该模型与描述凝聚态系统中准一维超导性的模型相同。这开启了使用玻色子作为电子系统的量子模拟器的可能性,这种情况源于准一维系统中统计和相互作用之间的复杂关系。
2011-09-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Supersolid with nontrivial topological spin textures in spin-orbit-coupled Bose gases
超固体是一种奇异的物质相,其特征是固体的对角长程序和超流体的非对角长程序共存。实现这样一个阶段的可能候选者之前已经被考虑过,包括具有长程相互作用的硬核玻色子和软核玻色子。在这里,我们证明了一个超冷原子凝聚的硬核玻色子接触相互作用时,可以建立一个超固相同时受到自旋轨道耦合和自旋相关的周期性势。这种超固相伴随着拓扑非平凡的自旋纹理,并通过分离的动量分布峰,这可以通过飞行时间测量检测到的信号。我们还讨论了可能性,生产和观察超固相的现实实验情况。
2015-01-20 cond-mat.quant-gas
Supersolidity of lattice Bosons immersed in strongly correlated Rydberg dressed atoms
最近的实验表明,激光将原子耦合到高激发里德堡态可以诱导长程两体相互作用。受这一成果的激励,我们在实验相关的情况下研究了格点玻色子的超实性。在我们的设置中,我们考虑在一个正方形晶格上的两个组件的原子,其中一个物种是弱穿着的电子高躺(里德伯)状态,产生一个可调的,软核形状的长程相互作用。第二物种的原子之间和两个物种之间的相互作用的特征在于局部物种间和物种内的相互作用。使用动态平均场计算,我们发现,种间现场相互作用可以稳定一个明显的区域的超固相。其特征在于两种不同类型的超固体,其中裸物质形成超固相,其浸没在强关联的量子相中,即晶体固体或修饰原子的超固体。我们发现,种间相互作用导致了裸物种的旋转不稳定性,因此是至关重要的超固体的形成。我们提供了一个详细的相互作用势的计算,以显示我们的结果可以在当前的实验条件下进行探索。
2017-10-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.atom-ph
Competing Supersolid and Haldane Insulator phases in the extended one-dimensional bosonic Hubbard model
半导体绝缘体是一个具有奇异非局域序参量的带隙相。它可能存在的参数范围,以及它如何与其他类型的秩序(如超固体秩序)竞争,仍然没有完全理解。利用随机格林函数(SGF)量子蒙特卡罗(QMC)和密度矩阵重整化群(DMRG)方法,数值研究了具有接触和近邻排斥作用的一维玻色哈伯德模型(BHM)的基态相图.我们发现,根据近邻接触相互作用的比例,该模型表现出电荷密度波(CDW),超流(SF),超固体(SS)和最近确定的Halflion绝缘(HI)相。我们表明,HI只存在于单位填充CDW波瓣的尖端,并且在很宽的参数范围内存在稳定的SS相位。
2013-04-08 cond-mat.quant-gas
Excitation spectrum and supersolidity of a two-leg bosonic ring ladder
本文考虑了一个受两个人工规范场约束的平面双格点环上的弱相互作用玻色子系统。已知该系统显示三个相,迈斯纳相,其中在没有横向电流的情况下在系统的边缘处携带粒子流,以非零横向电流为特征的涡旋相,以及以两个环的人口不平衡为特征的偏置阶梯相。我们用Bogoliubov近似确定了三个相的激发谱、动力学结构因子和对一阶关联函数的量子涨落修正。我们的分析揭示了超固体的功能,以及约瑟夫森模式,对应于有限环的异相模式。
2019-10-14 cond-mat.quant-gas
Bosonic quantum mixtures with competing interactions: quantum liquid droplets and supersolids
ICFO - Institut de Ciencies Fotoniques, The Barcelona Institute of Science and Technology(ICFO - 光子科学研究所,巴塞罗那科学技术研究院)
研究玻色-玻色混合物中竞争相互作用的量子液滴和超固体形成机制,探讨量子涨落主导的超稀疏量子液体相及超固体特性。
2026-03-18 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Supersolid in a one-dimensional model of hard-core bosons
研究了一维晶格上具有次近邻跳跃和最近邻相互作用的硬核玻色子系统。在半填充时,对于相等大小的最近邻和次最近邻跳跃,该系统的基态表现出作为最近邻相互作用的函数的从键序(BO)固体到电荷密度波(CDW)固体的一级相变。移动远离半填充,我们调查的系统在无公度密度,在那里我们发现一个超固体(SS)的阶段,它具有并发的非对角长程序和密度波的顺序,这是不寻常的硬核玻色子在一维系统。利用有限尺寸密度矩阵重整化群(DMRG)方法,我们得到了该模型的完整相图。
2014-01-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Defect-induced supersolidity with soft-core bosons
40多年前,Andreev、Lifshitz和Chester提出可能存在一种特殊的物质固相,由于自组装晶体的基态中形成零点缺陷,其微观成分可以无阻力地超流体流动。然而,在实验和理论上,仍然需要找到一个明确建立这种机制的物理系统。本文研究了具有有限程软核相互作用的二维玻色子的零温相图。对于低的颗粒密度,该系统被示出为具有固相,其中零点空位自发地出现,并通过晶体的颗粒的超流流动给米。这提供了第一个与Andreev-Lifshitz-Chester方案一致的缺陷诱导的连续空间超固体的例子。
2014-02-06 cond-mat.quant-gas
Supersolidity of cold-atom Bose-Fermi mixtures in optical lattices
我们研究了二维光晶格中无自旋玻色子和费米子的冷原子混合物。在嵌套费米面的存在下,玻色子可能会发展出一种迷人的超固体行为,其特征在于有限的超流密度以及空间密度波序。聚焦于三角形晶格几何结构,并结合一般的Landau-Ginzburg-Wilson方法和微观导出的平均场论,我们发现了一种具有Kagome型晶序的奇异超固相,其费米能带填充为$n_f = 3/4$。我们还解决了各向异性跳跃振幅的情况下,并显示条纹超固相出现在正方形和三角形晶格。对于弱相互作用,超固体与相分离竞争。对于强的种内和种间相互作用,费米子和玻色子的总数对应于每个位置的一个粒子,玻色子形成交替的莫特绝缘体基态。最后,对于混合物的$^{87}\text{Rb}^{40}\text{K}$和$^{23}\text{Na}^6\text{Li}$,我们表明,超固体可以观察到的温度范围内的正方形晶格几何形状。
2009-09-09 cond-mat.quant-gas
Supersolid phases of cold atom assemblies
我们回顾了最近的软核玻色系统的理论结果,并描述了低温超固体“液滴晶体”相,预测了广泛的软核相互作用。我们确定了粒子间相互作用的条件,使这种有趣的阶段可能,并概述其观察的建议。我们认为这是超固体的原型,至少在超冷原子的集合体中是这样。
2012-02-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Dynamical signatures of Hardcore-Boson Supersolid on the Triangular Lattice
Nanjing University of Science and Technology(南京理工大学);Beihang University(北京航空航天大学);RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)(理化学研究所凝聚物质科学中心);Beijing Normal University(北京师范大学);University of California, Davis(加州大学戴维斯分校)
本研究通过量子蒙特卡洛模拟和线性自旋波理论,揭示了三角晶格硬核玻色子超固体的独特动力学谱特征,为量子磁体中的超固体研究提供了关键依据。
2026-09-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
From the Cooper problem to canted supersolids in Bose-Fermi mixtures
利用单格位动力学平均场论计算了玻色-费米哈伯德模型在费米子半填充和玻色单元填充情况下的相图。对于快玻色子,这等价于库珀问题,其中玻色子可以在费米子之间诱导s波配对。我们还发现了依赖于种间耦合强度的互溶超流和倾斜超固相。相比之下,慢玻色子有利于费米子电荷密度波结构的吸引力费米子相互作用。这些相互竞争的不稳定性导致了一个丰富的相图,在冷气体实验范围内。
2012-12-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Supersolid phases of bosonic particles in a bubble trap
利用路径积分蒙特卡洛模拟,研究了气泡阱约束下玻色粒子的超固态相,发现软核玻色子形成多面体对称团簇排列,偶极凝聚体在大圆上形成准一维超固态,为弯曲几何中关联量子系统研究奠定基础。
2024-01-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.soft
Superfluid, Supersolid and Checkerboard Solid in Two-Component Bosons in an Optical Lattice: Study by Means of Gross-Pitaevskii Theory and Monte-Carlo Simulations
玻色t-J模型是二分量玻色-哈伯德模型的强在位排斥极限,有望通过光晶格中冷原子的实验实现。在以前的论文中,我们用解析方法和数值蒙特卡罗(MC)模拟研究了玻色t-J模型。然而,在有限$J_z$的情况下,其中$J_z$是赝自旋相互作用的$z$ -分量耦合常数,通过假设棋盘型玻色子密度来研究模型的相图。在这项研究中,我们将继续我们以前的研究玻色子t-J模型使用Gross-Pitaevskii(GP)理论和MC模拟没有假设任何模式的玻色子密度。这两种方法相互补充,结果可靠。结果表明,随着$J_z$的增加,超流态转变为超固体,进而转变为具有棋盘对称性的真正固体。在本研究中,我们提出了一种方法来识别量子相变的GP理论。我们还通过MC模拟研究了超流性的有限温度相变和SS的对角固体有序。
2014-05-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Supersolid phase of Three-dimensional spin and hardcore-boson models
本文研究了体心立方晶格上三维自旋和硬核玻色-哈伯德模型的固相和超固相的稳定性。为了研究量子效应对SS相稳定性的影响,我们采用自旋波玻色子模型来模拟固体中引入的空位,并采用凝聚玻色子之间的相互作用作为判据.低能有效相互作用的排斥性质是二阶固体-SS转变的必要条件,当满足此条件时,通常预期SS相。在计算有效相互作用时,我们使用了半经典(即大S)和伊辛极限的展开,并结合了阶梯近似。量子涨落的影响主要取决于半填充时固相和超流相的能量。作为对4 He的应用,我们研究了Liu和Fisher给出的拟合参数集附近的参数区域。对于这个参数集,在1/S中的二阶量子涨落使固相不稳定,这在平均场论中被认为是稳定的。
2009-12-07 cond-mat.quant-gas
Two-dimensional miscible-immiscible supersolid and droplet crystal state in a homonuclear dipolar bosonic mixture
本研究通过三维数值模拟研究Dy-Dy偶极玻色子混合物的基态相图,发现可混溶与不可混溶的单液滴、多液滴、超固体和超流体相,并揭示通过散射长度调控可实现相变及超固体团簇和液滴晶格的动力学形成。
2023-01-23 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
Chiral Supersolid in Spin-Orbit-Coupled Bose Gases with Soft-Core Long-Range Interactions
手征性是一种对称性破缺现象,其特征是物体与其镜像的不重合,在广泛的科学领域引起了人们的关注。最近在超冷原子气体中实现的自旋轨道耦合为研究具有手征性的量子态提供了一个新的视角。在这封信中,我们证明了自旋-轨道耦合和原子间软核长程相互作用的综合作用可以诱导一个奇异的超固相,其中手征对称性被打破,并自发出现循环粒子流。这意味着既没有旋转也没有有效磁场,就可以产生有限的角动量。角动量的方向可以通过调节自旋轨道耦合或原子间相互作用的强度来改变。在具有自旋-轨道耦合的Rydberg修饰的玻色-爱因斯坦凝聚体中,实验观察到了所预言的手性超固相。
2018-07-26 cond-mat.quant-gas
Supersolid phases of ultracold bosons trapped in optical lattices dressed with Rydberg $p$-states
在不同的领域中,具有自发破缺对称性的工程量子相位是一个主要的研究目标。光晶格中的超冷里德伯激发原子是实现晶格平移对称性破缺量子相位的一个有前途的平台,因为它们在大于晶格常数的距离上相互作用。虽然许多理论工作被困里德伯激发的气体预测这样的阶段,特别是密度波或超固相,他们的实验观察证明是困难的,由于挑战,如散射过程和有限的实验可实现的耦合强度。这些以前的研究大多集中在各向同性相互作用的气体穿着里德堡$s$ -状态,而各向异性相互作用的影响,由于里德堡激发$p$ -状态的捕获量子气体仍然少得多的研究。此外,它表明,用于激发里德堡$p$ -态的激发方案具有优势,可实现的耦合强度和散射过程的限制相比,其$s$ -态对应物,这使得里德堡$p$ -态修饰的量子气体的研究更加有趣。在本工作中,我们研究了扩展的,两个组件的玻色-哈伯德模型,实现了一个玻色量子气体与里德堡激发$p$ -态被困在一个光晶格,在Gutzwiller平均场论。我们计算了基态相图并研究了它的不同区域。通过与各向同性情况下的相图比较,我们发现各向异性相互作用更有利于观察超固相。
2022-03-30 cond-mat.quant-gas
Patterned Supersolids in Dipolar Bose Systems
我们研究的第一性原理量子蒙特卡罗模拟的基态相图系统的偶极玻色子排列的偶极矩,并与列入两体排斥势的变化范围。该系统被示出为显示超固相在一个相对较宽的区域的相图,具有不同的结晶图案取决于密度和相互作用的排斥部分的范围(散射长度)。超固相夹在平行细丝的经典晶体和均匀的超流相之间。我们发现,一个“roton”最小值出现在超流体的基本激发光谱的系统接近结晶。
2019-09-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Bose-Einstein supersolid phase for a novel type of momentum dependent interaction
发现了一类新的玻色子间的非定域相互作用有利于结晶玻色-爱因斯坦凝聚基态。利用低能有效场论和变分波函数方法,我们不仅将这种状态与均匀超流相比较,而且与正常(非超流)晶相比较,得到了相图。关键特征是:相互作用势在确定该超固相的波矢量的有限动量处显示负的最小值;并且对应于动量最小值的波长需要大于平均玻色子间距离。
2010-11-05 cond-mat.other cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Excitation spectrum of a supersolid
在任何已知的凝聚态系统中存在超固相的确凿的实验证据目前还很缺乏。另一方面,超固相最近已被预测为连续空间中的无自旋玻色子系统,通过广泛的软核,排斥势相互作用。这种相互作用可以在超冷原子的组装中进行设计,为明确观察物质的这一迷人阶段提供了一条明确的途径。本文用第一性原理计算机模拟研究了超固体的元激发谱,发现它具有两种不同的模式,即类固体声子和较软的集体激发,它们分别与破缺平移和规范对称性有关。
2012-01-29 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Critical velocity of flowing supersolids of dipolar Bose gases in optical lattices
研究了二维光晶格中偶极玻色气体超固相的超流性。我们对相应的偶极玻色-哈伯德模型在硬核玻色子极限下的线性稳定性进行了分析,表明在流速达到某个临界值之前,超固体可以有稳定的超流。超固体的临界速度被发现是显着小于传统的超流相。我们提出临界速度可以作为实验上鉴别超固相超流性的一个标志。
2010-08-05 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Effects of gravity on supersolid order in bubble-trapped bosons
本文利用路径积分蒙特卡罗模拟研究重力对气泡囚禁软核玻色子团簇超固体的影响,发现超流性仅在重力很弱或极强时显著,并指出地面实验或可观测无重力超固相线索。
2025-03-17 cond-mat.quant-gas
Bose-Einstein Condensation and Supersolids
我们考虑在一个外部的潜力相互作用玻色粒子。结果表明,玻色-爱因斯坦凝聚体是可能的,在有限的温度下,在三维(3D)描述了一个超固体的广泛的潜力,在没有外部的潜力。然而,对于二维,一个自组织的超固体存在有限的温度提供玻色子之间的相互作用是非局域的和无限长的范围。有趣的是,在没有后一种类型的势和存在晶格势的情况下,不存在玻色-爱因斯坦凝聚体,因此在这种情况下,在有限温度下不可能有二维超固体。我们还提出了有限温度下正确的凝聚态波函数的Bloch形式,它可以作为正确的试探波函数。
2021-04-15 cond-mat.quant-gas quant-ph
Pair supersolid of the extended Bose-Hubbard model with atom-pair hopping on the triangular Lattice
本文系统地研究了三角晶格上三体约束下的原子跳跃和原子对跳跃的扩展玻色-哈伯德模型。利用大规模量子蒙特卡罗模拟研究了基态相图。我们发现,当改变原子跳跃和原子对跳跃的比例时,原子超流相与原子对超流之间存在连续的相变。然后,我们重点讨论了原子对跳跃、在位排斥和最近邻排斥之间的相互作用。在有排斥作用的情况下,我们观察到了由电子对跳跃驱动的莫特绝缘体和电子对超流体之间的一级跃迁。当最近邻排斥作用开启时,在小原子对跳跃区出现了3种典型的固相,填充量分别为2/3、1和4/3。在小的在位排斥作用下,发现了稳定的对超固相。这是由于三体约束和对跳跃,这本质上使模型成为准硬核玻色子系统。因此,对超固态的出现是基于有序-无序机制,通过这种机制,硬核玻色子避免了三角晶格上的经典挫折。除了粒子-空穴对称点以外,超固体对和超流体对之间的相变都是一级相变。我们比较的结果与那些通过平均场分析。
2012-08-31 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Quantum relaxation and metastability of lattice bosons with cavity-induced long-range interactions
冷原子与高精细光学谐振腔(一种光学腔)中辐射场的耦合会引起长程相互作用,这种作用可以与底层的光晶格竞争。短程和长程相互作用之间的相互作用产生了新的物质相,包括超固体(SS)和密度波(DW),以及有趣的量子动力学。本文表明,在热力学极限下,可以精确计算一维硬核玻色子的基态相图和猝灭后的量子弛豫。观察到从DW基态到超流(SF)相以下的动态过渡线淬火剩余DW秩序。在足够强的SF到DW淬灭超过静态亚稳线DW顺序出现在顶部的refreshSF顺序,从而产生一个动态生成的超固态。
2018-08-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Observability of Quantum Criticality and a Continuous Supersolid in Atomic Gases
我们分析了具有三体硬核约束的玻色-哈伯德模型,通过将系统映射到两个耦合玻色自由度的理论。我们发现惊人的功能,可以在实验中观察到,包括量子伊辛临界点的过渡从原子到二聚体超流性在单位填充,和一个连续的超固相强约束二聚体。
2010-05-14 cond-mat.quant-gas
Global phase diagram of three-dimensional extended Boson Hubbard model - a continuous time Quantum Monte Carlo study
利用量子蒙特卡罗模拟和蠕虫更新算法,给出了简单立方晶格上扩展玻色子哈伯德模型的全局相图。该模型支持超流、超固、Mott和电荷密度波(CDW)四种相态,并在化学势$μ$与最近邻相互作用V的相图中进行了识别。通过改变化学势,发现从Mott相到超流相的连续转变不会破坏平移对称性。对于绝缘的CDW状态,添加粒子会导致向超固相的连续转变,而去除粒子通常会导致一阶超固相或超流相。通过调节最近邻相互作用,可以实现具有相同粒子密度的两个绝缘相Mott和CDW之间的一级相变。在$μ$ - V相图的小范围内,可以存在平均颗粒密度小于1/2的超固相。
2011-04-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Collective excitations and supersolid behavior of bosonic atoms inside two crossed optical cavities
本文讨论了耦合到两个光腔电磁场中的玻色子系统的对称性破缺的性质和相应的集体激发。对于在ETH最近的实验中实现的特定配置,我们表明,在没有直接的腔间散射和参数选择,使原子对称耦合到两个腔,系统具有近似$U(1)$对称性,它保持渐近消失腔场强度。它对应于相对于在两个腔之间重新分布总强度$I=I_1+I_2$的不变性。这种对称性的自发破缺导致原子的连续不变性被破缺,在玻色-爱因斯坦凝聚体的存在下产生了超固体般的秩序。特别是,我们表明,原子介导的两个腔之间的散射,这有利于状态具有相等的光强度$I_1=I_2$和减少的对称性$\mathbf{Z}_2\otimes \mathbf{Z}_2$,产生一个有限的值$\sim \sqrt{I}$的有效戈德斯通质量。对于强原子驱动,这种低能量模式显然是从一个有效的希格斯激发与总强度的变化$I$分离。此外,我们还计算了腔场的光谱分布,并表明在非零温度下,由于朗道阻尼,Higgs模和Goldstone模都获得了有限的寿命。
2018-04-17 cond-mat.quant-gas
Excitations of a two-dimensional supersolid
本研究理论探究了含偶极或软核相互作用的二维玻色-爱因斯坦凝聚体超固态的三支无隙激发分支,通过数值计算验证了流体动力学理论对声速的描述,并明确两类超固体的不同极限特征。
2024-12-12 cond-mat.quant-gas
Coherent pair injection as a route towards the enhancement of supersolid order in many-body bosonic models
Wilczek Quantum Center, School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University(上海交大物理与天文学院微子量子中心);Graduate School of Science and Technology, University of Tsukuba(筑波大学理工学研究科);Max-Planck Institute for the Science of Light(马克斯·普朗克光科学研究所);Shanghai Research Center for Quantum Sciences(上海量子科学研究中心);Departament d’Òptica i Optometria i Ciències de la Visió, Universitat de València(巴伦西亚大学光学、视光学与视觉科学系)
本研究以扩展Bose-Hubbard模型为例,探究量子模拟器中可实现的相干对注入过程,证明其可保持U(1)对称性并促进超流与密度波序,为获取晶格超固体提供新途径。
2023-12-06 cond-mat.quant-gas quant-ph
Phase diagram of soft-core bosons in two dimensions
用数值模拟的方法研究了玻色软磁盘的二维低温相图。结果表明,超固态团簇相存在,在模型参数的范围内,类似于最近观察到的一个系统的排列偶极子相互作用,通过在短距离软化电位。这些发现表明,一个长程尾的相互作用是不需要获得这样的相,软核排斥相互作用是超固体的极小模型。
2011-01-13 cond-mat.quant-gas
Strongly interacting bosons in a 1D optical lattice at incommensurate densities
研究了一维光晶格中强相互作用超冷玻色子系统的量子相变。在讨论了无公度-无公度转变后,我们着重讨论了无公度填充时出现的相变。我们发现一个丰富的相图,超流,超固体和固体(扭结晶格)相。超固体通常出现在具有长程相互作用的系统的理论研究中;我们的结果打破了这种范式,并表明它们也可能出现在仅包括短程(接触)相互作用的模型中,只要适当考虑量子涨落。
2011-06-08 cond-mat.quant-gas
Self-induced Josephson oscillations and self-trapping in a supersolid dipolar quantum gas
本文从理论上证明谐波束缚偶极超固体可用广义约瑟夫森模型描述,并展现出包括宏观量子自俘获在内的标准约瑟夫森结阵列性质,为研究新型约瑟夫森结开辟了道路。
2025-02-03 cond-mat.quant-gas quant-ph
One-sided stripe supersolidity from engineered non-axisymmetric dipolar interactions
Anhui Normal University(安徽师范大学)
本研究通过量子蒙特卡洛方法,在工程化非轴对称偶极相互作用的软核Bose-Hubbard模型中发现粒子掺杂侧会形成条纹超固体,揭示了偶极核与在位软度分别调控条纹通道与相干缺陷的机制。
2026-08-14 cond-mat.quant-gas quant-ph
The transition from Bose-Einstein condensate to supersolid states in Rydberg-dressed gases beyond Bogoliubov approximation
本文研究了考虑有限程相互作用的里德伯缀饰原子的玻色-爱因斯坦凝聚。我们使用基于平均场方法的Hartree-Fock-Bogoliubov近似。此外,在这个近似修改的两体相互作用的有限范围的字符,我们将获得里德伯打扮玻色气体的热力学量的解析表达式。BEC准粒子谱的虚部信号的旋转模的不稳定性相对于超固态的形成。我们的理论预言了三维里德伯缀饰玻色子从BEC到超固相的二阶量子相变。
2022-09-30 cond-mat.quant-gas
Phase Diagram of Bosons in a 2D Optical Lattice with infinite-range Cavity-mediated Interactions
当大多数冷原子实验仅限于短程相互作用时,高精细度光学腔允许在光晶格中建立玻色子之间的长程相互作用。最近在实验中观察到超固相在这样的系统。利用精确的量子蒙特卡罗模拟和Gutzwiller近似,我们研究了描述这类实验的具有无限程相互作用的二维Bose-哈伯德模型的基态相图.除了超流和绝缘莫特相,无限程棋盘相互作用引入电荷密度波和超固相。我们在这里研究的系统在不同的粒子密度,阐明的性质的阶段和量子相变,并讨论的稳定性的阶段相对于相分离。特别是,我们证实了实验检测到的超固相的存在和稳定性。
2017-04-04 cond-mat.quant-gas
A superfluid-droplet crystal and a free-space supersolid in a dipole-blockaded gas
一种新的超固相预测的里德伯原子在偶极封锁制度,通过排斥偶极势“软化”在短距离相互作用的合奏。使用精确的数值技术,我们研究了该系统的低温相图,并观察到一个有趣的相组成的晶体的介观超流液滴。在低温下,整个系统的相位相干性,以及随之而来的大块超流性,是通过相邻液滴之间的相同粒子的隧穿而建立的。
2010-09-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech