Supersolid phases of ultracold atomic gas with dipole-dipole interactions

具有偶极-偶极相互作用的超冷原子气体的超固相

• 批准号: 21K03422
• 负责人: 藪 博之
• 金额: $ 1.25万
• 依托单位: Ritsumeikan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K03422/
• 关键词: 原子気体; 双極子相互作用; ボース・アインシュタイン凝縮; フェルミ縮退; 超固体; 原子気体ポーラロン; ポーラロン; 量子多体系

本研究の目的は、双極子ボース原子を含むボース・フェルミ(BF)混合気体において超固体相が現れる場合に理論的研究を行ない、超固体のダイナミックスが現 れるかを明らかにし、実験結果を解明するとともに実験に対して新たな提言を行うことである。研究計画に即して今年度の研究実績について述べる:1)双極子ボース原子を含むBF混合気体での超固体相のダイナミックス: 昨年度に開発した、双極子ボース気体に対して、平均場近似であるs波相互作用と双極子相互作用、量子ゆらぎを局所密度近似で取り入れるリー-フアン-ヤン項を取り入れた拡張グロス-ピタエフスキ(GP)方程式の虚時間緩和法による計算法を用いて、超固体状態の時間発展を数値的に計算し、二重井戸ポテンシャル中でのジョセフソン振動を求めた。2)1)の研究の応用として、密度-密度相関関数による双極子フェルミ原子と非双極子フェルミ原子の混合気体系の集団モードにおける系の不安定化の研究結果をまとめ、国内学会および国際学会で発表を行った。国際学会の結果は会議紀要に論文（査読付き）として出版が決定している。3) 超固体ボース・フェルミ混合気体におけるポーラロンの性質: 双極子ボース気体に拡張した双極子ポーラロンをシェヴィの方法を用いて強相関の場合に拡張した理論の結果をまとめ、招待講演として発表した。また、双極子ポーラロン間の相互作用ポテンシャルの計算を行い、ポテンシャルの解析的な標識を得た。また、ポーラロンに関係した研究結果を国内学会で発表した。

本研究的目的是对含有偶极玻色原子的玻色-费米（BF）气体混合物中出现超固相时进行理论研究，以澄清超固体动力学是否出现，并讨论实验结果。并为实验提出新的建议。我们将按照研究计划讨论今年的研究成果： 1）含偶极玻色原子的高炉气体混合物中超固相动力学：对于偶极玻色气体，我们开发了一种扩展的 Gross-Pitaevski（平均场近似），它结合了 s 波相互作用和偶极相互作用，以及一个在局域密度近似中结合了量子涨落的 Li-Huang-Yang 项，我们开发了它去年，我们利用GP)方程的虚时间弛豫方法，数值计算了超固态的时间演化，并确定了双阱势中的约瑟夫森振荡。 2）作为1）研究的应用，我们利用密度-密度相关函数总结了偶极子费米原子和非偶极子费米原子混合气体体系集体模式下系统失稳的研究成果，并在国内外学术会议上发表了演讲。国际会议的结果已决定在会议论文集中作为论文发表（经过同行评审）。 3）超固体玻色-费米气体混合物中极化子的性质：我们总结了将偶极极化子推广到偶极玻色气体的理论结果，利用Chevy方法推广到强相关情况，并作为邀请报告进行了介绍。我们还计算了偶极子和极化子之间的相互作用势，并获得了该势的分析标签。此外，Polaron相关研究成果也在国内学术会议上发表。

项目成果

Ground state of the polaron in an ultracold dipolar Fermi gas

超冷偶极费米气体中极化子的基态

• DOI: 10.1103/physreva.103.033324
• 发表时间: 2020-10-29
• 期刊: arXiv: Quantum Gases
• 作者: Kazuya Nishimura;E. Nakano;K. Iida;H. Tajima;T. Miyakawa;H. Yabu
• 通讯作者: H. Yabu

超流動渦におけるケルボン‐フォノン相互作用ダイナミクス

超流体涡旋中的开尔文-声子相互作用动力学

• 发表时间: 2023
• 作者: 越智一成;高橋淳一;仲野英司
• 通讯作者: 仲野英司

Collective excitation mode in a dipolar and non-dipolar Fermi gas mixture

偶极和非偶极费米气体混合物中的集体激发模式

• 发表时间: 2022
• 作者: Takahiko Miyakawa; Eiji Nakano; Hiroyuki Yabu
• 通讯作者: Hiroyuki Yabu

Ground state of the polaron in an ultracold dipolar Fermi gas

超冷偶极费米气体中极化子的基态

• DOI: 10.1103/physreva.103.033324
• 发表时间: 2021
• 影响因子: 2.9
• 作者: Nishimura Kazuya;Nakano Eiji;Iida Kei;Tajima Hiroyuki;Miyakawa Takahiko;Yabu Hiroyuki
• 通讯作者: Yabu Hiroyuki

Extracting nonlocal interpolaron interactions from collisional dynamics

从碰撞动力学中提取非局域极子间相互作用

• DOI: 10.1103/physreva.103.043334
• 发表时间: 2021
• 影响因子: 2.9
• 作者: Takahashi Junichi;Tajima Hiroyuki;Nakano Eiji;Iida Kei
• 通讯作者: Iida Kei