Interacting boson problems are QMA-hard
计算相互作用电子（费米子）问题的基态能量最近被证明是很难的QMA，一个量子模拟的复杂性类NP。费米子问题通常是困难的，这一现象被广泛归因于量子蒙特卡罗模拟中出现的所谓符号问题。根据传统智慧，相应的玻色子问题是容易处理的。在这里，我们讨论了相互作用玻色子问题的复杂性，并表明它们也是QMA困难的。此外，我们表明，所谓的N-可表示性问题的玻色子版本是QMA完全的，因为它的费米版本的硬。因此，这些问题不太可能有有效的量子算法。
2009-05-20 cond-mat.other quant-ph
Matter-wave scattering from interacting bosons in an optical lattice
本文研究了一维光晶格中相互作用玻色子对物质波的散射。我们推导出解析的非弹性截面的晶格中的原子相互作用的函数的公式，采用Bogoliubov的形式主义的小凝聚耗尽。发现弱相互作用的非弹性截面线性衰减，与粒子数、凝聚体损耗和系统尺寸无关。
2014-07-24 cond-mat.quant-gas quant-ph
Entanglement of two interacting bosons in a two dimensional isotropic harmonic trap
计算了二维各向同性谐振子阱中两相互作用玻色子之间的纠缠。相互作用势采用二维正则化赝势模型。通过将波函数解析地分解到单粒子基，我们给出了对纠缠与散射长度的关系。我们的结果是在较早的结果，使用准二维几何的协议。
2009-10-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
Boson-Sampling with non-interacting fermions
我们探讨了酉线性网络中的全同粒子表现为其他粒子的条件，即玻色子作为费米子和费米子作为玻色子。我们发现Aaronson & Arkhipov的玻色子取样计算机可以用于非相互作用费米子在适当纠缠态下的干涉实验。此外，提出了一个方案，它模拟散射版本的玻色子采样计算机准备，在飞行中，所需的纠缠态的费米子从一个未纠缠的。
2015-03-22 cond-mat.other cs.CC quant-ph
Inelastic Multiple Scattering of Interacting Bosons in Weak Random Potentials
本文发展了三维弱无序势场中相互作用玻色子的图解散射理论。我们展示了玻色子之间的碰撞能量转移如何诱导非弹性单粒子电流的热化，经过几次碰撞事件后，它在Gross-Pitaevskii模型所描述的弹性贡献中占主导地位。
2012-07-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum phase transitions in an interacting atom-molecule boson model
研究了玻色子原子和分子相互作用的量子相变模型。使用经典的分析，我们确定了一个阈值耦合线分离的分子相和混合相。通过对能隙、von Neumann纠缠熵和保真度的研究，我们证明了这条线与量子系统基态相图中的一条边界线相关联。
2010-07-06 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dynamical localization of interacting bosons in the few-body limit
量子被踢转子在非相互作用极限下具有动力学局域性。在相互作用的情况下，虽然平均场（Gross-Pitaevskii）近似显示了动力学局域化的破坏，它的命运仍然存在争议超越平均场。本文研究了少体极限下的Kicked Lieb-Liniger模型。我们表明，对于任何相互作用强度，两个踢相互作用玻色子总是动态本地化，在这个意义上说，系统的能量饱和在很长一段时间。然而，与非相互作用极限相反，玻色子的动量分布$Π(k)$不是指数局域的，而是衰减为$\mathcal C/k^4$，正如对相互作用量子粒子所预期的那样，Tan的接触$\mathcal C$在很长一段时间内保持有限。我们讨论了我们的结果将如何影响踢相互作用玻色子的实验研究。
2021-04-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas quant-ph
Cyclotron dynamics of interacting bosons in artificial magnetic fields
我们从理论上研究了人工磁场中相互作用玻色子的量子动力学，在最近的超冷原子实验中，量子回旋轨道运动已被观察到。通过精确的数值模拟和微扰分析，我们发现相互作用在回旋运动中引起阻尼。阻尼时间单调依赖于相互作用和隧穿强度，而它对磁通量的依赖性是非单调的。足够强的强相互作用将使玻色子动态地定域，抑制回旋运动。我们预测的阻尼可以解释为相互作用引起的回旋运动的量子退相干。
2014-06-24 cond-mat.quant-gas quant-ph
Cluster Property and Robustness of Ground States of Interacting Many Bosons
我们研究了空间关联函数的相互作用的许多玻色子局限在一个大的盒子，但体积V，为各种“基态”的能量密度几乎退化。基态包括相互作用玻色子的相干态（CSIB）、相互作用玻色子的数态（NSIB）以及介于CSIB和NSIB之间的相互作用玻色子的数相压缩态。先前已经表明，只有CSIB是鲁棒的（即，在宏观上长时间不退相干），以防止玻色子泄漏到环境中。我们表明，对于CSIB，任何局部算子A（r）和B（r '）（分别位于r和r'附近）的空间相关性都为零，|r - r'|\sim V^{1/3} \to \infty，即，CSIB具有“群集”属性。相反，其他的基态不具有团簇性质。因此，我们已经成功地证明了鲁棒状态具有集群属性。这保证了玻色子的场论与宏观理论的一致性。
2001-11-02 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum fields with classical interactions
我们描述了自由场的基本类型：（1）中性标量玻色子;（2）有质量矢量玻色子;（3）无质量矢量玻色子;（4）带电标量玻色子;（5）狄拉克费米子;（6）马约拉纳费米子。我们还考虑了自由场受一个包含经典（c数）函数的线性或二次扰动的扰动：（1）中性标量玻色子与线性源的相互作用;（2）中性标量玻色子与类质量扰动的相互作用;（3）有质量光子与经典流的相互作用;（4）无质量光子与经典流的相互作用。(5)带电标量玻色子与电磁势相互作用;（6）狄拉克费米子与电磁势相互作用。
2014-05-05 math-ph math.MP quant-ph
Mobile impurities interacting with a few one-dimensional lattice bosons
本文报道了一个和两个玻色子杂质在小的一维光晶格中的基态性质的综合研究。我们用双组分玻色-哈伯德模型对系统进行建模，并用精确对角化（ED）方法数值求解。我们报告的结合能的一个和两个杂质的超流体（SF）的莫特绝缘体（MI）过渡，并确认形成的两个身体的排斥相互作用引起的杂质的束缚态。特别是，我们发现，绝缘体浴诱导紧密结合的双杂质二聚体，而超流浴诱导浅束缚态。
2023-02-03 cond-mat.quant-gas quant-ph
Emergence of glass-like dynamics for dissipative and strongly interacting bosons
研究了耗散环境作用下光晶格势场中强相互作用玻色量子气体的动力学行为。我们表明，耗散过程和哈密顿演化之间的相互作用导致了非常规的动力学行为的本地数波动。特别是，我们显示，无论是分析和数值，出现在配置空间中的异常扩散演化在短时间内，在很长的时间，一个非常规的动力学为主的罕见事件。这种罕见的事件在无序和受抑的系统中很常见，在这里是由于强相互作用。这种复杂的两阶段动力学揭示了强相互作用气体的能级结构信息。
2013-11-12 cond-mat.quant-gas quant-ph
On interacting fermions and bosons with definite total momentum
任何{ \it exact}本征态都可以写成{ \it d-broken}函数$Φ$上的积分。对于两个粒子，我们解决了问题{ \it精确}的所有能级和任何粒子间的相互作用。特别是对于基态，$Φ$由简单的Hartree-Fock/Hartree方法给出.几个和许多粒子的影响，以及一个数值例子。
2004-06-14 cond-mat.other quant-ph
Phase coherence and fragmentation in weakly interacting bosonic gases
提出了弱相互作用玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）气体的测量诱导干涉理论。由初始碎片态（Fock）演化而成的多体态可以近似为Gross-Pitaevskii（GP）态的连续叠加;测量打破了初始相位对称性，产生了仅对应于GP解之一的分布模式。我们还讨论了解析可解的模型，如双模片上绝热复合和孤子产生准一维凝聚。
2008-04-11 cond-mat.stat-mech quant-ph
Multi-particle Wannier states and Thouless pumping of interacting bosons
物理学中拓扑效应的研究是一个热点领域，直到最近研究人员才能够解决相互作用量子系统的拓扑性质的重要问题。但如何描述多粒子效应和相互作用效应仍然是一个巨大的挑战。在这里，我们引入多粒子Wannier态的相互作用系统的共同平移对称性。我们揭示了多粒子Wannier态的移动与多粒子陈数的关系，并研究了相互作用Rice-Mele模型中两玻色子的无粒子抽运。除了两个玻色子作为一个整体单向移动的束缚态无源泵浦外，我们还发现了两个玻色子单向移动的拓扑共振隧穿，一个接一个，条件是相邻阱势偏置与相互作用能相匹配。我们的工作创造了一个新的范例，多粒子拓扑效应，并奠定了基石，检测相互作用的拓扑状态。
2017-03-22 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Finite-size scaling exponents in the interacting boson model
利用Holstein-Primakoff玻色子展开和连续幺正变换技术，研究了相互作用玻色子模型从U（5）（球形）到O（6）（变形$γ$ -不稳定）动力学对称性相变时临界点的有限尺寸标度指数.精确计算了基态能量、能隙、基态$d$ -玻色子数的期望值和从基态到第一激发态的$E2$跃迁几率的首阶修正，并确定了相应的有限尺寸标度指数.
2005-07-15 cond-mat.stat-mech nucl-th quant-ph
Interacting bosons in a nearly-resonant potential well
我们建立了一个本地化的捕获势绑定弱相互作用玻色子的能力显着增强的阈值附近的单粒子束缚态的陷阱的形成。具体来说，对于排斥粒子和超阈值捕获势的束缚玻色子的平衡数和基态的大小从上面接近单粒子阈值时发散。对于吸引力相互作用和亚阈值陷阱，尽管粒子间吸引力无法单独形成两体束缚态，但对于足够大数量的玻色子，总是形成集体束缚态。
2007-05-31 cond-mat.other physics.atom-ph quant-ph
Quantum Phase Transitions in the Interacting Boson Model: Integrability, level repulsion and level crossing
我们研究了在相互作用玻色子模型中出现的量子相变机制。结果表明，从U（5）到O（6）的二级相变是由量子可积性引起的，而所有的一级相变都是由能级排斥引起的，只有一个能级交叉点.我们提出了一个模型哈密顿量与真正的一阶相变有限系统由于能级交叉。
2003-09-02 cond-mat nucl-th quant-ph
Mechanism of Tunneling in Interacting Open Ultracold Few-Boson Systems
通过数值求解含时少玻色子薛定谔方程，研究了开放的超冷少玻色子系统的隧穿动力学机制。从一个弱排斥，最初相干的两玻色子系统，我们证明了衰变动力学纳入碎裂。隧道态的波函数表现出明显的动力学稳定的模式，我们解释的分析模型。通过研究更多的玻色子和更强的相互作用，我们得出结论，隧穿衰变不是一个相干过程，并表现出丰富的现象取决于粒子之间的相互作用。
2010-05-01 cond-mat.other cond-mat.quant-gas quant-ph
Robustness of Wave Functions of Interacting Many Bosons in a Leaky Box
通过推导和分析约化密度算符的一般运动方程，研究了有限盒中多玻色子相互作用的波函数对玻色子泄漏的鲁棒性.我们确定了一个强大的波函数，仍然是一个纯态，而其他波函数，如Bogoliubov的基态和基态与一个固定数量的玻色子，演变成混合状态。虽然这些态都具有非对角的长程序，并且能量密度几乎相同，但我们认为只有鲁棒态才能实现为宏观量子态。
2001-03-14 cond-mat.stat-mech physics.atom-ph quant-ph
Mean Field and Collisional Dynamics of Interacting Fermion-Boson systems in a Soluble Model
本文应用一般的含时投影方法研究了由Jaynes-Cummings哈密顿量描述的相互作用的费米子系统和玻色子子系统组成的系统中的量子关联动力学。拉比振荡的振幅调制发生在一个强大的，相干的初始玻色子场得到的自旋固有的去极化，从碰撞修正的平均场近似。
1997-04-25 atom-ph math-ph math.MP
Models of interacting bosons with exact ground states: a unified approach
本文提出一种统一方法，构造一类无阻挫相互作用玻色子哈密顿量，其精确基态由经典晶格气体权重决定，涵盖多种已知可解模型及新奇的量子基态。
2025-02-15 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Bose-Einstein Condensation, the Lambda Transition, and Superfluidity for Interacting Bosons
对玻色子与对势相互作用过程中的玻色-爱因斯坦凝聚和$λ$ -跃迁进行了详细的分子描述。新的现象是在通常的理想气体处理缺席。忽略基态动量态玻色子的Lennard-Jones氦-4的蒙特卡罗模拟给出了接近跃迁的发散热容。纯置换环给出了基态动量态占有率的连续增长。混合的基态和激发态的排列回路给出了一个不连续的过渡到凝聚相。由此产生的$λ$ -跃迁的潜热为总能量的3%。预测的临界速度为超流体流动的三个因素内的测量值超过三个数量级的孔径。
2022-01-19 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con physics.chem-ph
