大散射长度的超流费米气体

超流费米气体的量子蒙特卡罗研究

Quantum Monte Carlo Studies of Superfluid Fermi Gases

本文报道了具有吸引短程两体相互作用的稀费米气体基态的量子Monte Carlo计算结果。的相互作用的强度是不同的，以研究不同的配对制度，其特征在于由产品的s-波散射长度和费米波矢量，$ak_F$。我们报告的基态能量，配对间隙$Δ$和准粒子谱的结果。在弱耦合区域$1/ak_F < -1$，我们得到BCS超流体，能隙$Δ$远小于费米气体能量$E_{FG}$ .当$ a > 0$时，相互作用足够强以形成具有能量$E_{mol}$的结合分子。对于$1/ak_F \gtrsim 0.5$，我们发现在超流气体中形成了弱相互作用的复合玻色子，其$Δ$和气体的每粒子能量接近$|E_{mol}|/2$。在这个区域中，我们似乎有分子的玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）。讨论了BCS到BEC过渡区$-0.5 < 1/ak_F < 0.5$的能量和带隙的变化。