二维和三维晶格中陷俘强关联玻色子的解析与数值研究

我们研究了二维和三维晶格中陷俘非均匀硬核玻色子系统的基态性质。我们使用量子蒙特卡罗技术进行数值计算，并结合几种解析近似方法来获取结果，例如 Gutzwiller 平均场方法、团簇平均场方法以及考虑量子涨落的自旋波分析。我们首先研究了均匀情况，对于该情况，我们得到了所有感兴趣可观测量的简单解析表达式，并将结果与数值结果进行了比较。我们得到了系统的状态方程以及其他热力学性质，如自由能、动能、超流密度、凝聚分数和压缩率。在存在陷俘势的情况下，系统中超流域和绝缘域共存。我们表明，基于自旋波的方法能够以很高的精度重现全局和局部量的量子蒙特卡罗结果。我们还讨论了局部密度近似在这些系统中的有效性。我们的分析可用于描述光学晶格中格点相互作用 U 远大于跃迁幅度 t 的玻色子。