Monte Carlo Treatment of Bose and Fermi Gases

玻色和费米气体的蒙特卡罗处理

基本信息

  • 批准号:
    0555316
  • 负责人:
  • 金额:
    --
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Continuing grant
  • 财政年份:
    2006
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2006-06-15 至 2009-05-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Studies of cold atom gases have diversified over the past few years. To date, a number of experiments work in the strongly-interacting, highly-correlated regime, in which the effects of atom-atom interactions are non-negligible. Many of these systems require full, non-perturbative quantum mechanical many-body treatments. This proposal discusses the theoretical many-body description of (i) quasi-ID two-component Fermi gases and (ii) doped Bose gases.By tuning an external magnetic field or a laser in the vicinity of confinement-induced resonances (CIRs) in the s- and p-wave channels of a quasi-1D two-component Fermi gas, the relative and absolute strengths between the s- and p-wave interactions can be tuned to essentially any value. Motivated by this experimental progress, a study of trapped quasi-1D two-component Fermi gases with competing s- and p-wave interactions and varying polarization using many body quantum Monte Carlo (MC) techniques will be undertaken. Although a rich zero-temperature phase diagram has been predicted, no quantitative studies that treat both s- and p-wave interactions exist. It is anticipated that the study will shed light on the 1D analog of the BEC-BCS crossover, where bound bosonic molecules on the "BEC side" of the CIR in the s-wave channel undergo a transition to paired fermions, i.e., "Cooper pairs", on the "BCS side" of the resonance, and on p-wave pairing. Benchmark results should allow between different mean-field treatments to be discriminated.The study of doped condensates promises rich physics. Compared to liquid 4He, e.g., atomic gases have the advantage of unprecedented control of the interaction strength by utilizing Feshbach resonances. Initial self consistent mean-field studies of a single neutral impurity immersed in a trapped Bose gas indicate that localized impurity states exist and that the degree of localization can be controlled by varying the atom-impurity scattering length. The existence of localized impurity states may lead to the development of novel quantum computing schemes and single atom devices. Investigations, using MC techniques, should shed light on how one can design molecules consisting of non-interacting neutral impurity atoms with varying "bond lengths". The binding of the impurity atoms is predicted to be induced by the atom background and the atom-impurity interactions, i.e., the binding of the impurity molecule is mediated by the atom-atom and atom impurity scattering lengths
在过去的几年里,冷原子气体的研究已经多样化。迄今为止,许多实验都是在强相互作用、高关联的情况下进行的,其中原子-原子相互作用的影响是不可忽略的。许多这样的系统需要完整的、非微扰的量子力学多体处理。该方案讨论了准一维双组分费米气体和掺杂玻色气体的理论多体描述,通过在准一维双组分费米气体的s波和p波通道中的约束诱导共振(CIR)附近调谐外磁场或激光,可以将s波和p波相互作用之间的相对强度和绝对强度调谐到基本上任意的值。受这一实验进展的启发,将采用多体量子蒙特卡罗(MC)技术研究具有竞争性s波和p波相互作用和不同偏振的准一维双组分费米气体。虽然一个丰富的零温相图已被预测,没有定量的研究,治疗s-和p-波相互作用存在。预计该研究将揭示BEC-BCS交叉的1D类似物,其中s波通道中CIR的“BEC侧”上的结合玻色子分子经历到配对费米子的转变,即,“库珀对”,在谐振的“BCS侧”,以及p波配对。基准测试的结果应该允许不同的平均场处理之间的区别。掺杂凝聚的研究承诺丰富的物理。与液体4 He相比,例如,原子气体具有通过利用Feshbach共振对相互作用强度进行前所未有的控制的优点。 初始的自洽平均场的研究表明,一个单一的中性杂质沉浸在一个被困玻色气体中的局域杂质状态的存在和本地化的程度可以通过改变原子杂质散射长度控制。局域杂质态的存在可能会导致新的量子计算方案和单原子器件的发展。调查,使用MC技术,应该阐明如何可以设计分子组成的非相互作用的中性杂质原子与不同的“键长”。杂质原子的结合被预测为由原子背景和原子-杂质相互作用引起,即,杂质分子的结合由原子-原子和原子杂质散射长度介导

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Doerte Blume其他文献

Coupled-channel pseudopotential description of the Feshbach resonance in two dimensions
二维 Feshbach 共振的耦合通道赝势描述
  • DOI:
    10.1103/physreva.73.060701
  • 发表时间:
    2005
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.9
  • 作者:
    K. Kanjilal;Doerte Blume
  • 通讯作者:
    Doerte Blume
Trapped polarized Fermi gas at unitarity
单一性下被俘获的极化费米气体
  • DOI:
  • 发表时间:
    2008
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Doerte Blume
  • 通讯作者:
    Doerte Blume
Degeneracies in trapped two-component Fermi gases.
被捕获的双组分费米气体的简并性。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
  • 影响因子:
    8.6
  • 作者:
    K. Daily;D. Rakshit;Doerte Blume
  • 通讯作者:
    Doerte Blume
Dilute Bose gases interacting via power-law potentials
稀释玻色气体通过幂律势相互作用
  • DOI:
    10.1103/physreva.77.032703
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    R. Kalas;Doerte Blume
  • 通讯作者:
    Doerte Blume
Engineering dynamical phase diagrams with driven lattices in spinor gases
旋量气体中驱动晶格的工程动力学相图
  • DOI:
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.9
  • 作者:
    J. O. Austin;Z. N. Hardesty;Qingze Guan;C. Binegar;Doerte Blume;R. J. Lewis;Yingmei Liu
  • 通讯作者:
    Yingmei Liu

Doerte Blume的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Doerte Blume', 18)}}的其他基金

Dynamics of Matter and Light-Matter Systems
物质和光物质系统动力学
  • 批准号:
    2110158
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Travel Support for Students to Attend 2019 DAMOP Conference, May 27-31, 2019 in Milwaukee, WI.
为参加 2019 年 5 月 27 日至 31 日在威斯康星州密尔沃基举行的 2019 年 DAMOP 会议的学生提供差旅支持。
  • 批准号:
    1902451
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Spin and Spatial Correlations of Few-Body Systems
少体系统的自旋和空间相关性
  • 批准号:
    1806259
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Few-Body Physics with Ultra Cold Atoms
超冷原子的少体物理
  • 批准号:
    1745142
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Temperature Dependence and Dynamics of Cold Few-Atom Systems
冷少原子系统的温度依赖性和动力学
  • 批准号:
    1762949
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Few-Body Physics with Ultra Cold Atoms
超冷原子的少体物理
  • 批准号:
    1509892
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Temperature Dependence and Dynamics of Cold Few-Atom Systems
冷少原子系统的温度依赖性和动力学
  • 批准号:
    1415112
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Universal and Non-Universal Few-Body Physics in the Ultracold
超冷中的普遍和非普遍少体物理学
  • 批准号:
    1205443
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Microscopic Description of Strongly Correlated Bose and Fermi Gases
强相关玻色和费米气体的微观描述
  • 批准号:
    0855332
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Monte Carlo Treatment of Atomic Gases - Low-Dimensionality and Impurities
原子气体的蒙特卡罗处理 - 低维和杂质
  • 批准号:
    0331529
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Continuing grant

相似国自然基金

DDH头臼匹配性三维空间形态表征及PAO 手术髋臼重定向Monte Carlo随机最优控 制
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于鞘层Monte Carlo粒子仿真模型的非稳态真空弧等离子体羽流的内外流一体化数值模拟研究
  • 批准号:
    12372297
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    53 万元
  • 项目类别:
    面上项目
复杂空间上具有特殊约束的Monte Carlo方法
  • 批准号:
    12371269
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    43.5 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于格子Boltzmann和Monte Carlo方法的中子输运本构关系及低维控制方程研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
在大数据和复杂模型背景下探究更有效的Markov chain Monte Carlo算法
  • 批准号:
    n/a
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于Monte Carlo模拟的铒基稀土高掺杂纳米材料上转换发光过程的机理研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
嵌段共聚物在软硬壁组成的受限空间中的诱导自组装行为的Monte Carlo 研究
  • 批准号:
    21863010
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    41.0 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
间接优化的高效Monte Carlo声传播研究
  • 批准号:
    61772458
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    16.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于Monte Carlo法强化管表面颗粒-析晶垢形成机理及预测模型研究
  • 批准号:
    51606049
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    21.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
任意各向异性三维直流电阻率巷道超前探测的并行Monte Carlo方法研究
  • 批准号:
    41674076
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    70.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

EAGER: Search-Accelerated Markov Chain Monte Carlo Algorithms for Bayesian Neural Networks and Trillion-Dimensional Problems
EAGER:贝叶斯神经网络和万亿维问题的搜索加速马尔可夫链蒙特卡罗算法
  • 批准号:
    2404989
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Worm Algorithm and Diagrammatic Monte Carlo for Strongly Correlated Condensed Matter Systems
合作研究:强相关凝聚态系统的蠕虫算法和图解蒙特卡罗
  • 批准号:
    2335904
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Continuing Grant
CAREER: Scalable and Robust Uncertainty Quantification using Subsampling Markov Chain Monte Carlo Algorithms
职业:使用子采样马尔可夫链蒙特卡罗算法进行可扩展且稳健的不确定性量化
  • 批准号:
    2340586
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Transfer Learning for Monte Carlo Methods
蒙特卡罗方法的迁移学习
  • 批准号:
    EP/Y022300/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grant
Collaborative Research: Worm Algorithm and Diagrammatic Monte Carlo for Strongly Correlated Condensed Matter Systems
合作研究:强相关凝聚态系统的蠕虫算法和图解蒙特卡罗
  • 批准号:
    2335905
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Innovating and Validating Scalable Monte Carlo Methods
创新和验证可扩展的蒙特卡罗方法
  • 批准号:
    DE240101190
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Discovery Early Career Researcher Award
CIF: Small: Theory and Algorithms for Efficient and Large-Scale Monte Carlo Tree Search
CIF:小型:高效大规模蒙特卡罗树搜索的理论和算法
  • 批准号:
    2327013
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Examination of the phase behaviour of liquid crystal molecules in confined systems by Replica-Exchange Monte-Carlo simulations
通过复制交换蒙特卡罗模拟检查受限系统中液晶分子的相行为
  • 批准号:
    22KJ2724
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
GPU-based SPECT Reconstruction Using Reverse Monte Carlo Simulations
使用反向蒙特卡罗模拟进行基于 GPU 的 SPECT 重建
  • 批准号:
    10740079
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
New developments in quasi-Monte Carlo methods through applications of mathematical statistics
数理统计应用准蒙特卡罗方法的新发展
  • 批准号:
    23K03210
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了