Nonequilibrium quantum cluster expansion and its application to ultracold atoms

非平衡量子团簇膨胀及其在超冷原子中的应用

基本信息

批准号：
19J01006
负责人：
関野裕太
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

昨年度に提案した、冷却原子気体において交流スピン伝導率（光学スピン伝導率）の測定手法をさらに拡張した。第一に、スピン軌道相互作用やラビ結合が存在するようなスピン非保存系に対しても、光学スピン伝導率を測定できることを明らかにした。また、強い外場によ非平衡状態に駆動されている系の場合も、測定方法を拡張できることを解明した。また、光学スピン伝導率のさらなる理論研究も行い、冷却原子気体のプローブとしての光学スピン伝導率の有用性を明らかにした。まず、１次元p波フェルミ超流動体を解析した。この系は、相互作用の強さを変えることでトポロジカル相転移を起こす。光学スピン伝導率は、相転移点において存在するギャップレス励起に敏感であることを明かした。また、朝永・ラッティンジャー液体(TLL)の光学スピン伝導率も解析した。この系では、低周波数領域で光学スピン伝導率がべき的に振る舞い、そのべきはスピンのTLLパラメータのみで決まることが明らかとなった。TLLパラメータは1次元系の低エネルギーでの振る舞いを決める非常に重要なパラメータであるが、従来の冷却原子気体における実験ではスピンのTLLパラメータを決定することは容易ではない。そのため、1次元冷却原子系を調べる上で、光学スピン伝導率の測定は非常に有用である。

我们进一步扩展了去年在冷却原子气体中提出的测量AC自旋电导率（光自旋电导率）的方法。首先，揭示了即使对于存在自旋轨道相互作用和拉比耦合的非保守旋转系统，也可以测量光旋转电导率。还可以澄清的是，即使在由于强大的外部场上被驱动到非平衡状态的系统中，测量方法也可以扩展。此外，已经进行了有关光自旋电导率的进一步理论研究，并且已经阐明了光旋转电导率作为冷却原子气体的探针的有用性。首先，分析了一维p波费米超流体。该系统通过改变相互作用的强度来引起拓扑相变。已经揭示了光自旋电导率对相变点存在的无间隙激发敏感。此外，分析了托莫纳加·罗廷格液体（TLL）的光自旋电导率。在该系统中，已经揭示了光自旋电导率在低频域中的表现，并且仅由自旋的TLL参数决定。 TLL参数是确定一维系统低能行为的极其重要的参数，但是在常规冷却原子气体实验中确定自旋的TLL参数并不容易。因此，测量光自旋电导率在检查一维冷却原子系统方面非常有用。