准一维受限冷费米原子气的奇异量子相变和量子输运性质的研究

本项目研究受束缚的准一维费米原子气，包括束缚于周期性光学晶格势和磁束缚势的费米原子气。主要利用一种新的适用于一维模型系统的计算方法-(晶格)密度泛函理论来理解低维系统中各种量子相：超流相,Mott绝缘体相,由新的费米子配对机制形成的LOFF相及各相之间的转变和共存关系；详细讨论在准一维系统中，由于原子填充数，原子间相互作用(吸引或排斥)，各种耦合外势，不同的无序等给系统带来的丰富的物理内涵。重点研究如何在一维原子体系中实现Luther-Emery相，观察到自旋电荷分离现象，讨论无序对量子输运性质的影响以及原子系统中的自旋拖曳效应及其对量子输运现象的影响。我们通过对这一几乎理想的，且实验上切实可行的冷原子系统来模拟凝聚态系统中的模型，进一步理解并预言低维系统中的非费米液体特性，根据理论预言设计实验。此研究对目前的费米冷原子的实验有指导意义，对理解低维材料的物理性质非常关键。