Fermion- and Spin-Counting in Strongly Correlated Systems
我们将原子计数理论应用于强关联费米系统和自旋模型,这些系统和自旋模型可以用超冷原子来实现。计数分布通常是亚泊松分布,在量子相变时保持平滑,但它们的矩表现出临界行为,并表征系统的量子统计特性。此外,更详细的表征实验可行的空间分辨计数分布。
2008-02-28 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Few-qubit quantum-classical simulation of strongly correlated lattice fermions
我们研究了最近提出的强关联费米子模型在热力学极限的混合量子经典模拟的原理证明的例子。在“两点”动力学平均场论(DMFT)方法中,我们将哈伯德模型简化为一个满足自洽条件的有效杂质模型。由此产生的非线性混合设置的最小两个站点表示涉及实现杂质问题的四个量子位,加上执行所有测量的辅助量子位。我们概述了一个可能的实现与超导电路可行的不久的将来的技术。
2016-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Fermion- and spin-counting in strongly correlated systems in and out of thermal equilibrium
原子计数理论可用于研究热噪声在量子相变中的作用并监测量子系统的动力学。我们说明这是一个强关联的费米子系统,这是等效的各向异性量子XY链在横向领域,并可以实现与冷费米子原子在光晶格。我们分析了计数统计的相图中存在的热波动,并在其热化时,系统耦合到一个热浴。在零温度下,量子相变反映在计数分布的累积量中。我们发现,交叉的签名在低温下仍然可见,并随着热波动的增加而变得模糊。我们发现,相同的数量可以用来扫描动态热化过程中的系统。
2010-10-25 cond-mat.quant-gas quant-ph
Mixtures of correlated bosons and fermions: Dynamical mean-field theory for normal and condensed phases
本文导出了格点上相互作用玻色子和费米子混合体的动力学平均场论(BF-DMFT)。的BF-DMFT是一个全面的,一致的框架,玻色-费米混合物的理论研究,并适用于任意值的耦合参数和温度。它在晶格的高空间维度d或配位数Z的限制下变得精确。特别是,BF-DMFT平等地对待正常玻色子和凝聚玻色子,因此包括了它们的动态耦合所引起的影响。使用BF-DMFT,我们研究了两种不同的相互作用模型的相关晶格玻色子和费米子,一个是所有的粒子都是无自旋的(模型I)和一个费米子进行自旋一半(模型II)。在模型I中,玻色子和费米子之间的局域排斥相互作用可以引起玻色子之间的有效吸引相互作用。在模型II中,它也可以导致费米子之间的吸引力。
2009-06-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Quantum magic of strongly correlated fermions $-$ the Hubbard dimer
SISSA, Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati(国际高等研究院);Institute of Solid State Physics, Technische Universität Wien(维也纳工业大学固体物理研究所)
研究Hubbard双极子模型的非稳定化性(量子魔力)内容,通过分析零温、有限温性质及量子淬火协议中的时间演化,评估局部和非局域非稳定化性,并与其他量子态复杂性资源进行比较,证明非稳定化性作为一种根本不同的量子资源的重要性。
2026-06-25 cond-mat.str-el quant-ph
Correlated dynamics of fermionic impurities induced by the counterflow of an ensemble of fermions
本文研究了单个和两个重费米子杂质与多数费米子有限系综的谐波捕获和排斥相互作用的非平衡量子动力学。淬火的潜在的大多数物种从一个双井谐波陷阱的应用,强制执行其逆流,这反过来又扰动杂质。对于弱排斥它表明,混合物经历了周期性的混合和分层动力学,而更强的相互作用导致更明显的动力学空间分离。在相关性的存在下,杂质表现出一种膨胀动力学,这在Hartree-Fock的情况下是不存在的,从而提高了可解释性的程度。我们将我们的结果推广到不同的杂质质量,并证明了杂质的膨胀幅度降低了较大的质量。此外,我们展示了大多数物种是强相关的,并在两体水平上发生相分离。最重要的是,有吸引力的杂质杂质诱导的相互作用介导的大多数物种的签名被确定在杂质的两体相关性的时间演化,检查其空间大小的结果是支持。
2020-03-15 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Characteristic features of the strongly-correlated regime: Lessons from a 3-fermion one-dimensional harmonic trap
本文研究了3费米子一维谐振阱的强关联转变,提出用扭曲光探测,并发现4个普适特征:基态局域化、波函数简并、熵增长和简正模表征。
2024-01-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
A unified ab-initio approach to the correlated quantum dynamics of ultracold fermionic and bosonic mixtures
本文将最近发展起来的多层多组态含时Hartree玻色子方法(ML-MCTDHB)推广到费米子领域,建立了一种统一的方法来研究玻色子和费米子混合粒子的关联量子动力学.依赖于多层波函数展开,由此产生的混合物的多层多配置时间相关哈特里方法(ML-MCTDHX)可以适应于有效地解决系统特定的物种内和物种间的相关性。ML-MCTDHX的通用性和效率被证明通过将其应用到玻色-费米和费米-费米类型的少原子混合物碰撞问题。因此,我们阐明的作用的相关性的透射和反射性质的碰撞事件。特别是,我们提出的例子中的反射(传输)在其他原子物种是一个相关主导的效果,即\它在平均场近似中被抑制。
2017-06-16 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Creation and dynamics of remote spin-entangled pairs in the expansion of strongly correlated fermions in an optical lattice
本文研究了一维光晶格中自旋为1/2的费米子气体在关闭禁闭势后的非平衡动力学。特别是,我们研究了空间分离,自旋纠缠费米子对的创建和时间演化。用含时密度矩阵重整化群模拟时间演化,计算两格点自旋关联函数,并由此计算出纠缠度.我们发现,纠缠费米子之间的典型距离取决于现场的相互作用强度,并随时间变化的调制的隧穿振幅可以提高生产的自旋纠缠。此外,我们还讨论了利用自旋相关单点探测实验观察这些现象的前景。
2013-05-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Probing Ferromagnetic Order in Few-Fermion Correlated Spin-Flip Dynamics
我们揭示了一个完全极化的一维超冷少费米子自旋1/2气体受到巡游自旋的非均匀驱动的动力学稳定性。尽管不稳定的字符的总自旋极化的相互作用制度的存在证明了自旋相关导致几乎最大限度地对齐自旋整个动态。由此产生的铁磁秩序出现的最大总自旋状态的叠加的建立。它们包括一个衰减的自旋极化和一个几乎完全非极化的NOON状态的动态演化。通过单次模拟,我们证明了我们的理论预测可以在最先进的超冷实验中检测到。
2019-05-08 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Heating Dynamics of Correlated Fermions under Dephasing
本研究利用开放量子系统DMFT的弱耦合微扰论,探究关联费米子在局域退相干库下的耗散加热动力学,揭示了其与封闭系统热化的定性差异及开放系统不可逆性特征。
2025-07-29 cond-mat.str-el quant-ph
Interplay of phase separation and itinerant magnetism for correlated few fermions in a double-well
研究了双势阱中少费米子自旋$1/2$系统中相分离现象的稳定性。结果表明,在SU(2)对称的情况下,总自旋守恒,相分离不能完全稳定。一个相互作用制度,其特征在于亚稳态相分离出现中间相互作用,这是内在的铁磁自旋自旋相关性内发出的每个井。SU(2)对称性的破缺对系统的稳定性有着至关重要的影响,因为即使在弱的磁电势梯度下,相分离态也可以稳定。我们的研究结果意味着相分离和铁磁性的现象,超出了斯通纳不稳定性的观点之间的错综复杂的关系。
2020-01-15 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Locality-Induced Hierarchical Backflow Wavefunctions for Correlated Fermions
University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);Zhejiang University(浙江大学)
提出层次回流波函数族,利用局域性原理分层组织回流,通过路径深度K系统提升表达能力,在关联费米子模拟中实现高精度和可解释性。
2026-05-30 cond-mat.str-el quant-ph
Induced pairing of fermionic impurities in a one-dimensional strongly correlated Bose gas
本文用数值方法研究了由玻色-哈伯德模型描述的一维均匀晶格玻色子通过接触排斥作用耦合到浅谐振阱中的几个(一个,两个)无相互作用的自旋$-1/2$费米子的问题。通过广泛的密度矩阵重整化群计算,我们得到了杂质间有效非局域Casimir相互作用产生的准粒子,包括修饰杂质(极化子)和它们的二体束缚态(双极化子)的结合能和有效质量.我们发现,混合物表现出相当不同的配对行为取决于单重态\textit{vs}。两个费米子的三重自旋态结构。对于相反的自旋状态,双极化子被发现的任何有限值的杂质浴耦合。特别地,在强耦合区,只要玻色子-玻色子排斥力不太弱,它们的结合能就降低到单个极化子的结合能。对于相同的自旋状态,我们表明,双极化子出现只有超过临界强度的玻色-费米相互作用和它们的有效质量增长迅速接近强耦合制度。
2019-12-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Quantum Simulation of Strongly Correlated Fermion-Phonon Models in Circuit QED
Institute for Quantum Computing Analytics (PGI-12), Forschungszentrum Jülich(朱利希研究中心量子计算分析研究所);Theoretical Physics, Saarland University(萨尔兰州立大学理论物理系);Institute for Theoretical Physics, University of Cologne(科隆大学理论物理研究所)
研究强关联费米子 - 声子模型难题,采用基于数模电路量子电动力学架构的方法,以量子比特 - 谐振器拉比门为核心构建模型量子电路,实现对相关物理特征的探测及为超导量子硬件开发测量和变分协议。
2026-07-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el quant-ph
Emergence of $p+ip$ superconductivity in $2$D strongly correlated Dirac fermions
寻找$p+ip$超导态已成为凝聚态物理中一个令人着迷的研究课题,是拓扑量子计算中一个值得期待的应用。本文利用Grassmann张量积态(GTPS)方法和量子场论方法,在低掺杂无限排斥相互作用的蜂窝晶格哈伯德模型($δ< 0.2$)中,从理论上发现了$p+ip$ SC基态(与铁磁有序共存).我们的发现为一般强关联系统中的$p+ip$ SC态提供了一种新的机制,并为实验实现打开了一扇新的大门。$p+ip$ SC态对具有大但有限的$U$的潜在非费米液体具有不稳定性。然而,小的塞曼场项稳定了$p+ip$ SC状态。并提出了相关的现实材料。
2014-08-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con