Signature of Andreev-Bashkin superfluid drag from Cavity Optomechanics
本文提出利用腔光力学在自旋环状玻色-爱因斯坦凝聚体中探测Andreev-Bashkin超流拖曳效应，结合动态Bragg光谱放大信号，实现比现有方法灵敏度高三个数量级的实时、原位、最小破坏性测量。
2024-12-04 cond-mat.quant-gas
Photon Counting as a Probe of Superfluidity in a Two-Band Bose Hubbard System Coupled to a Cavity Field
我们证明了光子数测量可以用来探测耦合到腔场的双带玻色-哈伯德模型的超流性。原子-光子耦合引起两个原子能级之间的跃迁，产生纠缠极化激元态。在腔场存在的情况下，我们发现不同的光子数在莫特绝缘与超流相，提供了一种方法来区分的光子计数的原子阶段。此外，我们研究了通过增加阱深快速猝灭到零原子跳跃后光子场的动力学。我们发现一个强大的相关性场的淬火动力学和初始超流序参量，从而提供了一种新的和准确的方法来确定的序参量。
2012-11-26 cond-mat.quant-gas quant-ph
Resonant light enhances phase coherence in a cavity QED simulator of fermionic superfluidity
腔QED实验是由光子介导的相互作用支持的物质非平衡相的天然宿主。在这项工作中，我们考虑一个腔QED模拟BCS模型的超流性，通过研究制度，腔光子作为动力学自由度，而不是仅仅介体的相互作用，通过虚拟过程。我们发现，增强的长时间的相干性淬火后，每当腔频率调谐到与原子的共振。我们讨论了这是如何相当于增强非平衡超流性和突出的相似之处，最近在固态量子光学研究的类似现象。我们还讨论了在实验中观察到这种增强的共振配对的条件，包括光子损失和非均匀耦合的影响，在我们的分析。
2022-02-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Coexistence Regime and Thermal Crystallization in the cavity-mediated extended Bose-Hubbard Model
研究腔介导扩展玻色-哈伯德模型在单位填充下的有限温行为，发现超流、莫特绝缘体、超流体固体和电荷密度波相，揭示温度对有序态演化的影响，显示热诱导结晶的形成。
2026-06-05 cond-mat.quant-gas
First-order superfluid-Mott-insulator transition for quantum optical switching in cavity QED arrays with two cavity modes
从理论上研究了双光子模式下耦合阵列腔量子电动力学（腔QED）系统的基态。在Gutzwiller型变分方法中，我们发现了Mott绝缘相和超流相之间的一阶量子相变以及传统的二阶量子相变。一阶相变被发现，只有特定类型的发射模型，其物理起源是澄清的基础上的分析参数，允许在微扰和半经典的限制。关联光子的一阶跃迁不仅伴随着超流相腔间相干性的出现，而且伴随着发射极态的不连续变化。我们还讨论了一阶跃迁发生的条件，这可能导致未来的设计策略与腔QED阵列的量子光开关器件。
2013-06-03 cond-mat.quant-gas physics.optics quant-ph
Ultracold Bosons with cavity-mediated long-range interactions: A local mean field analysis of the phase diagram
光晶格中的超冷玻色子原子在单模腔中被激光泵浦时，可以自组织成各种结构相和量子相。腔光机械效应在腔模波长处引起原子密度调制，其与光晶格布置竞争。同时，通过粒子跳跃的短程相互作用促进了超流秩序，使得各种结构和量子相干相可以发生。我们分析了新兴的相图在两个维度上的扩展玻色-哈伯德模型使用局部平均场方法结合超流集团分析。对于腔和外部晶格波长的相称比例的莫特绝缘体超流转变被修改的电荷密度波和超固相的外观，在那里的原子密度支持腔场的建立。对于无公度比，光机械力诱导玻色玻璃和超玻璃相的形成，即非超流和超流相，分别显示准周期性密度调制，这另外可以表现出结构和超流条纹的形成。这种结构的发病受到现场相互作用，是有利的分数密度。实验观测值的识别和讨论。
2016-06-02 cond-mat.quant-gas quant-ph
Realizing one-dimensional topological superfluids with ultracold atomic gases
我们提出了一个实验实现的拓扑超流体与超冷费米子原子。利用光学超晶格将一维费米子原子气体和二维凝聚Feshbach分子超流体并置。后者作为一个库珀对水库，并有效地诱导超流间隙的一维系统。结合一维管中自旋相关的光晶格和激光诱导原子隧穿，我们得到了拓扑超流相。在与分子场弱耦合的情况下，对于均匀气体，原子系统等价于Kitaev的p波超流体模型。利用数值计算，我们表明，拓扑超流是强大的微扰极限之外，并在存在一个谐波陷阱。最后，我们描述了如何研究位于拓扑超流边界的Majorana费米子的一些物理性质。特别是，我们讨论了如何准备和检测一个给定的马约拉纳边缘状态。
2012-10-02 cond-mat.quant-gas
Phase Separation of Superfluids in the Chain of Four-Component Ultracold Atoms
研究了自旋极化超冷费米子原子链在超精细自旋$F = 3/2$和s波接触相互作用下各种奇异超流态的竞争.我们发现，基态是一个奇异的非均匀混合物，其中两个不同的超流相-自旋携带对和单重态四重态-形成交替域中的参数空间的扩展区域。
2014-09-10 cond-mat.quant-gas
Superfluid state of repulsively interacting three-component fermionic atoms in optical lattices
研究了光晶格中排斥相互作用三分量（色）费米子原子的超流态。当三种排斥相互作用的各向异性很强时，三种颜色中的两种颜色的原子形成库珀对，而第三种颜色的原子保持费米液体。第三色原子的密度涨落引起了有效的吸引相互作用。这种超流体状态对于接近半填充的填充变化是稳定的。我们确定的温度，填充和排斥相互作用的各向异性方面的相图。
2012-05-27 cond-mat.quant-gas
Superfluid phases and excitations in a cold gas of d-wave interacting bosonic atoms and molecules
基于轨道调谐费什巴赫共振实验的最新进展，我们分析了d波相互作用玻色气体的基态相图和相关的低能激发谱。采用具有d波对称相互作用和背景s波相互作用的双通道模型来描述气体。基态表现出三个有趣的相：原子、分子和原子-分子超流。与先前已知的p波情形显著不同的是，在目前的d波情形中，原子超流体被发现是动量无关的。Bogoliubov谱以上每个超流相的解析和数值计算。
2020-01-13 cond-mat.quant-gas
Quantized vortices in superfluid helium and atomic Bose-Einstein condensates
本文综述了超流氦和原子玻色-爱因斯坦凝聚体中量子化涡旋物理的最新进展。量子涡旋是低温量子凝聚系统中玻色-爱因斯坦凝聚的直接产物。量子化涡旋最早是在20世纪50年代在超流4He中发现的，此后人们主要关注该系统的量子流体力学。自1972年发现3He超流以来，人们对各向异性超流的量子化涡旋特性进行了理论研究，并在旋转恒温器上进行了实验观察。1995年原子玻色-爱因斯坦凝聚的实现开辟了新的可能性，因为它可以控制和直接可视化凝聚和量子化涡旋。从历史上看，超流体4He和3He中发展的许多想法已经被引入冷原子领域并得到有效利用。在这里，我们回顾和总结我们目前的理解量子化的漩涡，桥接超流氦和原子玻色-爱因斯坦凝聚体。这篇评论文章从一个基本的介绍开始，然后是现代主题的讨论，如量子湍流和不寻常的冷原子凝聚体中的涡旋。
2010-05-03 cond-mat.quant-gas
Cavity-mediated unconventional pairing in ultracold fermionic atoms
研究了光晶格中超冷费米子原子间的长程配对相互作用。在没有其他微扰的情况下，我们发现了二维正方形晶格的三个简并对对称性。通过费什巴赫共振调节弱局部原子相互作用或调节弱磁场，超流系统可以从拓扑平凡的s波驱动到拓扑有序的、包含Majorana边缘态的手征超流。我们的工作指出了一条新的路径，通过利用长程和短程相互作用之间的竞争，创造奇异的超流态。
2019-06-24 cond-mat.quant-gas quant-ph
Time-resolved pairing gap spectroscopy in a quantum simulator of fermionic superfluidity inside an optical cavity
本研究利用高精细度腔中激光冷却的锶原子模拟射频光谱学，通过原子的多能级结构研究Cooper对破裂，区分了BCS配对能隙与谱隙，并验证了谱隙对化学势的依赖性。
2024-08-22 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Half-Vortex Unbinding and Ising Transition in Constrained Superfluids
本文分析了具有三体硬核约束的二维玻色-哈伯德模型中原子和（π）对超流体的热力学性质。该模型是研究光晶格中强三体损耗冷原子的有效模型。我们发现，对超流的热衰变是由分数半涡的增殖导致Berezinskiii-Kosterlitz-无尾过渡与不寻常的跳跃的螺旋度模量。除了（传统的）Berezinskiii-Kosterlitz无相变的原子超流，我们还确定了一个直接的热相变分离的对和原子超流相，并表明，这种过渡是连续的临界标度指数与二维伊辛普适类。我们表现出的准长程序在伊辛过渡的两个超流体和奇偶选择的原子缠绕数波动，区分原子对超流体之间的部分损失之间的直接联系。
2012-01-19 cond-mat.quant-gas
Direct imaging of the order parameter of an atomic superfluid using matterwave optics
提出了一种直接测量超冷原子超流中复杂相分布、超流密度和速度场的方法。该方法利用物质波聚焦将气体的动量分布映射到真实空间，并通过特制的光学势操纵气体的振幅和相位。这使得有可能在光学显微镜中找到众所周知的技术的类似物，例如Zernike相衬成像，暗场成像和纹影成像。将这些想法直接应用于超流体的宏观波函数的水平，将允许可视化有趣的效应，如相位波动和拓扑缺陷，并使测量输运性质，如涡度。
2019-11-25 cond-mat.quant-gas
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
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
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
Self-organised Limit-Cycles, Chaos and Phase-Slippage with a Superfluid inside an Optical Resonator
研究了高Q光腔中受驱动的玻色-爱因斯坦凝聚体与光场耦合的动力学相位。对于高场寻求原子在红色失谐的系统是已知的，以显示从空间均匀的稳定状态的过渡到一个自组织的规则晶格表现出超辐射散射到腔中。对于蓝原子泵浦失谐，粒子被排斥在光诱导光学势的最大值之外，从而抑制了散射。我们发现，这产生了一个新的动力学不稳定的自序相，导致出现的自序稳定的极限环，其特征在于大幅度自持振荡的凝聚体密度和腔场。极限环通过倍周期演化为混沌行为。大振幅振荡的冷凝物伴随着相位滑移通过孤子成核的速率增加的数量级的混沌政权。与封闭系统中的超流不同，这种耗散驱动的超流不会被孤子的增殖所破坏，因为动能会通过腔损耗被移除。
2015-07-30 cond-mat.quant-gas quant-ph
Stability of the singular vortex and associated Majorana zero modes in trapped p-wave resonant superfluids of neutral cold atoms
研究了费米原子气体p波共振超流体中，核中伴随Majorana零模的奇异涡旋的稳定性条件。在Ginzburg-Landau框架内，我们确定了外旋频率和谐波陷阱频率在参数空间中的稳定条件。在此参数空间中，准二维凝聚体存在一个狭窄的稳定区域。我们还详细描述了旋光作用下手征p波超流体的序参量的空间结构。
2010-03-16 cond-mat.quant-gas
Contact resistance and phase slips in mesoscopic superfluid atom transport
我们已经在实验上测量了超流玻色子原子在介观系统中的传输：一个连接两个大水库的小通道。从远离平衡（超流体在一个单一的水库），我们观察到第一个电阻流过渡到超临界电流，其特征在于振荡。我们用一个简单的电子电路模型再现了这一完整的演化过程。我们比较我们的拟合电导两个不同的微观唯象模型。我们还表明，在我们的系统中的动态电感和有效电容估计的LC振荡的振荡是一致的。我们的实验提供了一个有吸引力的平台，开始探测的介观输运性质的稀释，超流体，玻色气体。
2016-06-06 cond-mat.quant-gas
Two-photon nonlinear spectroscopy of periodically trapped ultracold atoms in a cavity
研究了光晶格中的玻色-爱因斯坦凝聚体与腔场双模非线性双光子相互作用的透射谱。特别是，我们表明，一个非线性的双光子之间的超流（SF）相和莫特绝缘（MI）相的玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）和腔场的相互作用表现出质的不同的透射谱相比，单光子相互作用。我们发现，当BEC处于Mott态时，双光子相互作用中通常的单光子跃迁中的简正模分裂消失了。当BEC处于超流态时，透射谱呈现出通常的多重洛仑兹结构。然而，在双光子情况下，洛仑兹算子之间的间隔比单光子情况下大得多。这项研究可以为超冷原子的非破坏性高分辨率里德伯光谱学或超冷原子氢气体的双光子光谱学奠定基础。
2009-06-10 cond-mat.quant-gas
Mott transition in a cavity-boson system: A quantitative comparison between theory and experiment
在腔-玻色子系统中，短程相互作用和腔介导的无限程相互作用之间的竞争导致了自组织区域内的超流相和Mott绝缘体相的存在。在这项工作中，我们定量地比较了在实验中测得的这种过渡的稳态相边界和模拟使用的多构型的时间相关的Hartree方法不可区分的粒子。为了使问题在计算上可行，我们用二维四势阱的精确多体波函数来表示整个系统。我们认为，这种表示的有效性来自于腔原子系统和玻色-哈伯德物理的性质。此外，我们表明，所选择的表示只会引起小的系统误差，实验测量和理论预测的相位边界同意合理。因此，我们展示了一种新的方法，定量数值确定的超流-莫特绝缘体相边界。
2021-07-16 cond-mat.quant-gas
Superfluidity of Bose-Einstein condensates in ultracold atomic gases
长期以来，液氦4一直是实验中唯一可用的玻色子超流体。1995年，随着超冷原子气体中玻色-爱因斯坦凝聚的实现，一种新的超流体诞生了。液氦4是强相互作用的，没有自旋;几乎没有办法改变它的参数，如相互作用强度和密度。新的超流体，玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC），提供了比液氦多方面的优势。一方面，BEC是弱相互作用的，并且具有自旋自由度。另一方面，可以方便地调节BEC的几乎所有参数，例如，通过自旋-轨道耦合调节动能，通过外部势调节密度，以及通过费什巴赫共振调节相互作用。人们一直致力于研究超流性的这些新方面，其结果极大地丰富了我们对超流性的认识。在这里，我们回顾这些发展的重点是各种超流体的稳定性和临界速度。所考虑的BEC系统包括自由空间中的均匀超流体、密度周期性调制的超流体、具有人工设计的自旋轨道耦合的超流体以及纯自旋流的超流体。由于弱相互作用，这些BEC系统可以用平均场Gross-Pitaevskii理论很好地描述，它们的超流性，特别是临界速度，可以用Landau的超流理论来研究。实验建议，观察这些新的方面的超流性进行了讨论。
2015-01-17 cond-mat.quant-gas
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
Driving phase slips in a superfluid atom circuit with a rotating weak link
我们在环形原子（23 Na）玻色-爱因斯坦凝聚体周围观察到量子化持续电流态之间的相位滑移。这些相位滑移是由一个围绕环缓慢旋转的弱链接（一个局部区域的超流密度降低）引起的。这类似于在外部磁场存在下具有弱连接的超导回路的行为。当弱连接旋转得更快时，定义明确的相位滑移不再发生，涡旋进入冷凝物的主体。该系统的一个值得注意的特点是能够动态地改变弱连接，从而改变临界电流，这是一个很难在超导或超流氦电路中实现的特点。
2012-10-27 cond-mat.quant-gas
Ultracold atoms in a square lattice with spin-orbit coupling: Charge order, superfluidity, and topological signatures
我们提出了一个$\textit{ab initio}$，数值精确研究的吸引力费米子在正方形晶格与Rashba自旋轨道耦合。该体系的基态为超固体，电荷与超流有序共存。超流体由自旋轨道耦合诱导的单重态和三重态对组成。我们进行大规模的计算，使用量子场蒙特卡罗提供第一个完整的，定量的描述系统的电荷，自旋和配对属性。除了表征奇异的物理学，我们的结果将作为必要的高精度基准的激烈的理论和特别是实验的努力，在超冷原子，实现和理解不断扩大的各种量子霍尔和拓扑超导体系统。
2017-07-10 cond-mat.quant-gas
Interaction-induced localization of fermionic mobile impurities in a Larkin-Ovchinnikov superfluid
从理论上研究了二维光晶格中费米子可动杂质原子与Larkin-Ovchinnikov（LO）超流体的相互作用。我们发现，当杂质原子与LO超流的相互作用足够强时，杂质原子可以局域化并形成对。这些特征是由于自定位现象，其潜在的机制是揭示了一个有效的模型。有限浓度的杂质原子可以驱动二维棋盘状LO态到准一维条纹状LO态的跃迁。实验准备观察这些功能进行了讨论。
2012-11-13 cond-mat.quant-gas
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
The Dicke Quantum Phase Transition with a Superfluid Gas in an Optical Cavity
相变描述了物理系统中状态的突然变化，例如流体和固体之间的转变。量子气体提供了一个机会，建立一个直接的联系之间的实验和通用模型，捕捉基本的物理。描述集体物质-光相互作用的一个基本概念是Dicke模型，该模型被预测显示出有趣的量子相变。在一个由玻色-爱因斯坦凝聚体耦合到光腔中形成的开放系统中，我们实现了Dicke量子相变，并观察到自组织超固相的出现.相变是由凝聚原子之间的无限长程相互作用驱动的。这些是由涉及腔模和泵浦场的双光子过程引起的。我们表明，超固态的相变可用迪克汉密尔顿量来描述，包括反旋转耦合项，并且超固态相与自发破缺的空间对称性有关。的相变的边界映射出与迪克模型定量协议。这项工作开辟了具有长程相互作用的量子气体领域，并提供了获得新量子相的途径。
2010-05-31 cond-mat.quant-gas quant-ph
An adjustable-length cavity and Bose-Einstein condensate apparatus for multimode cavity QED
我们提出了一个新颖的腔QED系统，其中玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）被捕获在一个高精细光学腔中，该腔的长度可以被调节以访问单模和多模配置。我们证明了在这两种配置的原子系综腔的耦合。原子被限制在腔内的远偏离共振光偶极阱（FORT）或交叉光偶极阱通过横向取向的激光。多模腔QED为腔内BEC提供了完全出射的动态光晶格。这样的系统将使量子软物质的探索成为可能，包括超流近晶、超流玻璃、自旋玻璃以及神经形态联想记忆。
2014-11-20 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Quantum critical behavior of entanglement in lattice bosons with cavity-mediated long-range interactions
我们分析了无限程相互作用下扩展的玻色-哈伯德模型的基态纠缠熵。该模型描述了超冷玻色子与光晶格紧密结合并与腔模色散耦合的低能动力学过程。现场排斥和全球空腔诱导的相互作用之间的竞争导致了丰富的相图，其中表现出超流，超固体，绝缘（莫特和棋盘）相。我们使用了一个从玻色子处理的谐波量子涨落周围的平均场的解决方案，并计算相变的纠缠熵。在相称的填充，绝缘体超流过渡的信号是一个奇异的面积律标度系数的纠缠熵，这是一个类似的标准玻色-哈伯德模型报告。值得注意的是，在连续的$\mathbb{Z}_2$超流体到超固体的转变，我们发现一个关键的对数项，无论填充。这种行为起源于在激发和纠缠谱中出现一个旋子模，在临界点处变得无隙，并且它是集体模型的特征。
2022-04-16 cond-mat.quant-gas quant-ph
Driven-Dissipative Supersolid in a Ring Cavity
超固体的特点是超流体和晶体有序的反直觉共存。在这里，我们研究一个超固相出现在一个驱动耗散系统的稳定状态。本文考虑了横向泵浦的玻色-爱因斯坦凝聚体沿环形腔轴向被囚禁，并与一对简并反向传播的腔模相干耦合。在阈值泵浦强度以上，散射到两个腔模中的光子的干涉导致出现超辐射晶格，其自发地打破连续平移对称性朝向周期性原子图案。晶体稳态继承了玻色-爱因斯坦凝聚体的超流性，因此表现出超固体的真正性质。在超辐射相对应出现一个无隙集体Goldstone模，通过腔输出上两个腔模的相对相位可以无损地监测到。尽管腔光子损失的戈德斯通模式保持无阻尼，表明超固相的鲁棒性。
2018-02-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
From Cosmology to Cold Atoms: Observation of Sakharov Oscillations in Quenched Atomic Superfluids
萨哈罗夫振荡是在理想流体中同步产生的干涉声波的表现，通常在早期宇宙演化和宇宙微波背景辐射的各向异性的背景下讨论。在这里，我们报告的实验室演示萨哈罗夫振荡淬火原子超流体。我们淬火的样品Feshbach调谐和监测随后的密度波动在不同的时间和长度尺度的原位成像。Sakharov振荡被认为是原子密度功率谱中的多峰结构，类似于宇宙微波背景。我们还观察了时域中的萨哈罗夫振荡，从中提取了超流体的能量色散，并确定了激发的声波视界。
2012-08-31 astro-ph.CO cond-mat.quant-gas
Dissipative superfluids, from cold atoms to quark matter
给出了超流体中耗散过程的一些结果。我们专注于费米子超流性和限制我们的分析声子的贡献，体粘度，剪切粘度和热导率。在足够低的温度下，声子的输运系数的主要贡献，如果所有其他的低能量激发的系统是带隙的。我们首先考虑一个接近幺正极限的冷费米原子系统。然后，我们转向夸克物质的超流相，它可以在重子密度很高的情况下实现。
2009-10-22 cond-mat.quant-gas hep-ph
Impurity probe of topological superfluid in one-dimensional spin-orbit coupled atomic Fermi gases
通过自洽求解微观Bogoliubov-de Gennes方程，研究了一维原子拓扑超流体中非磁性杂质在谐振子势阱中的散射。与拓扑平凡的Bardeen-Cooper-Schrieffer \textit{s}波超流体形成鲜明对比的是，拓扑超流体可以拥有一个束缚于局域非磁性杂质的中间带隙态。对于强杂质散射，束缚态变得普适，能量几乎为零，波函数严格遵循马约拉纳费米子的对称性。我们认为，这种普遍束缚态的观测可能是描述拓扑超流体拓扑性质的一个有用证据。我们的预言适用于二维光晶格中自旋轨道耦合的$^{40}$ K原子的超冷共振相互作用费米气体。
2013-01-20 cond-mat.quant-gas quant-ph
Non-Abelian Topological Order in S-Wave Superfluids of Ultracold Fermionic Atoms
研究表明，在具有激光场产生的有效自旋轨道相互作用的冷费米子原子s波超流体中，在大塞曼磁场作用下，可以实现具有无隙边缘态和服从非阿贝尔统计的Majorana费米子准粒子的拓扑相.我们的方案提供了一个很有前途的方法，量子计算操纵非阿贝尔任意子通过s波费什巴赫共振。
2009-06-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Topological superfluid in one-dimensional spin-orbit coupled atomic Fermi gases
ARC量子原子光学卓越中心，原子光学和超快光谱中心，斯威本科技大学，墨尔本3122，澳大利亚
2012-01-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Roton-type mode softening in a quantum gas with cavity-mediated long-range interactions
在量子气体中的长程相互作用预计会产生一个激发光谱的roton字符，类似于在超流氦中观察到的。我们研究了具有腔介导的长程相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚体的激发谱。增加的相互作用的强度导致软化的激发模式在一个有限的动量，超流体到超固体相变之前。我们研究了模式软化光谱的相变使用布拉格光谱的变体。测量的光谱是在非常好的协议与从头计算，在相变，观察到一个发散的磁化率。这一工作为实现长程相互作用多体系统的量子模拟铺平了道路。
2012-09-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
Topological Superfluid in one-dimensional Ultracold Atomic System with Spin-Orbit Coupling
当超冷原子系统中出现$d_{x^{2}-y^{2}}$波超流时，我们提出了一个支持Majorana费米子的一维哈密顿量$H_{1D}$，并得到了时间反演不变和时间反演破缺两种情况下的相分离图.从相分离图中，我们发现在拓扑超流区存在单个的Majorana费米子，通过调节化学势$μ$和自旋轨道耦合$α_{R}$，我们可以到达这个区域.更重要的是，近年来人工合成规范场的实验成果已经在超冷原子中实现了自旋-轨道耦合，因此，$H_{1D}$描述的一维超冷原子系统是寻找神秘的Majorana费米子的一个很有希望的平台。
2012-03-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Probing non-Abelian statistics of Majorana fermions in ultracold atomic superfluid
我们提出了一个实验，直接探测非阿贝尔统计的马约拉纳费米子编织它们在一个s波超流体的超冷原子。我们表明，不同的编织操作顺序给出正交输出状态，可以通过拉曼光谱进行区分。在s波超流体中实现Majorana束缚态需要强的自旋轨道耦合和垂直方向的可控塞曼场。我们提出了一个简单的激光配置来产生人工自旋轨道耦合和所需的塞曼场的暗态子空间。
2011-01-10 cond-mat.quant-gas quant-ph
Probing the dynamic structure factor of a neutral Fermi superfluid along the BCS-BEC crossover using atomic impurity qubits
研究了一个被非简谐势捕获的杂质原子，浸入到冷原子费米气体中，通过相互吸引实现了从Bardeen-Cooper-Schrieffer（BCS）超流体到玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）的跃迁.考虑到量子比特包括最低的两个振动能量本征态的杂质，我们证明了它的动力学探测的平衡密度波动编码的动态结构因子的超流体。因此，观察杂质的演变，以促进非破坏性测量的超流序参量和集体和单粒子激发光谱之间的联系。我们的设置构成了一个新的模型，一个开放量子系统与热库相互作用，后者支持玻色子和费米子激发，也相互耦合。
2016-12-16 cond-mat.quant-gas quant-ph
Strain-induced superfluid transition for atoms on graphene
本文通过量子蒙特卡罗与平均场方法证明，石墨烯晶格膨胀可解锁吸附原子的多种二维有序态，并在实验可行应变下诱导原子级薄超流相，为探索奇异量子物态提供新途径。
2022-11-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Revealing Majorana Fermion states in a superfluid of cold atoms subject to a harmonic potential
本文研究了自旋轨道耦合和附加谐振子势作用下冷原子s波超流体中的Majorana费米子态。超流边界是由一个谐波势阱诱导的。基于自洽的Bogoliubov-de Gennes方程，数值计算了两个局域分离的Majorana费米子态。计算了局域态密度，通过局域态密度可以从实验上反映出Majorana激发的特征。
2012-08-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
BCS-BCS crossover between atomic and molecular superfluids in a Bose-Fermi mixture
本文基于两通道模型和微扰展开构建平均场框架，研究了 Bose-Fermi 混合物中原子与分子 Fermi 超流体间的 BCS-BCS 交叉，揭示了配对交换耦合在 Feshbach 共振附近的增强机制，并提出通过本征 Josephson 效应进行探测。
2023-08-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con nucl-th
Inhomogeneous state of few-fermion superfluids
少费米子原子气体是探索类似于拉金-奥夫钦尼科夫态的非均匀超流配对的理想环境。两个上自旋和一个下自旋原子是显示非均匀配对密度的最小配置，而包含更多费米子的不平衡系统呈现更复杂的配对拓扑。当超过8个原子被捕获时，系统接近宏观超流极限。一个带有中心势垒的扁形陷阱提供了一个对不均匀性的直接实验探针。
2013-08-06 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Trimer superfluid induced by photoassocation on the state-dependent optical lattice
利用平均场方法、量子Monte-Carlo方法和密度矩阵重整化群方法研究了具有显式三聚体隧穿项的光晶格中的三聚体超流相和玻色-哈伯德模型的量子相图。在理论上，我们利用Schriffl-Wolf变换导出了三聚体的显式跳跃项，如$a_i^{3\dagger}a_j^3$。实际上，这些术语所描述的三聚体超流体是由光缔合作用驱动的。研究了三聚体超流相与其它相之间的相变。在没有原位相互作用的情况下，三聚体超流相和Mott绝缘体相之间的相变是连续的。在原位相互作用下，相变是一级的，原子填充$1$和$2$的Mott绝缘体。在非零原子隧穿条件下，从原子超流到三聚体超流的相变是一级相变。在三聚体超流相中，缠绕数可以被3整除，而不需要任何外接器.在原子超流和对超流中，涡度分别为$1$和$1/2$。而三聚体超流体的涡量为$1/3$。非对角关联$a_i^{\dagger 3} a_j^{3}$的幂律衰减指数为$1/2$，即与硬核玻色子中关联$a_i^{\dagger}a_j$的指数相同。研究了与密度有关的原子隧穿项$n_i^2a_i^{\dagger}a_j$和对隧穿项$n_ia_i^{\dagger2}a_j^2$。有了这些项，从空相到原子超流的相变是一级的，与没有密度依赖项的情况不同。研究了温度的影响。我们的结果将有助于在冷原子实验中实现三聚体超流体。
2014-05-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
FFLO or Majorana superfluids: The fate of fermionic cold atoms in spin-orbit coupled optical lattices
最近在实验上实现了超冷原子的自旋轨道耦合，为探索新的量子物质开辟了一条全新的途径。在实验中，SOC是同时实施与塞曼场。这样的自旋轨道耦合费米气体被预测支持马约拉纳费米子与非阿贝尔交换统计在一维（1D）。然而，正如最近的理论和实验所示，一维自旋不平衡费米气体，塞曼场可以导致长期寻求的富尔德-费雷尔-拉金-奥夫钦尼科夫（FFLO）超流体与非零动量库珀配对，在马约拉纳超流体的零动量配对。因此，一个自然的问题是，FFLO或马约拉纳超流体哪一相将在存在大塞曼场的自旋轨道耦合费米气体中生存。本文通过研究一维（准一维）自旋-轨道耦合费米冷原子光晶格的平均场量子相位来解决这个问题。
2013-07-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con quant-ph
Stability and Dynamics of Atom-Molecule Superfluids Near a Narrow Feshbach Resonance
本研究揭示$^{133}$Cs的19.849G极窄Feshbach共振是原子-分子超流体稳定及超化学动力学的关键，解释了类库珀对的作用，为探索分子玻色超流量子临界点提供新途径。
2024-07-15 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Non-Hermitian $p$-wave superfluid and effects of the inelastic three-body loss in a one-dimensional spin-polarized Fermi gas
本研究理论探讨一维自旋极化费米气体中的非厄米$p$-波超流性，结合林德布拉德形式的虚数原子-二聚体耦合分析原子损失对超流态稳定性的影响，发现小$p$-波有效范围是实现该超流态的关键。
2023-12-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
