一维Bose-Hubbard模型中Mott绝缘相与超流相的表征
量子气体
2012-05-31 v2 强关联电子
摘要
我们利用强耦合微扰理论、变分团簇方法(VCA)和动力学密度矩阵重整化群(DDMRG)方法，研究了一维Bose-Hubbard模型在Mott绝缘相和超流相中的静态与动力学性质。通过冯·诺依曼纠缠熵，我们确定了中心荷和前两个Mott瓣的相变点。我们的DMRG结果——包括基态能量、动量分布函数、玻色子关联函数衰减、Mott能隙和单粒子谱函数——在跳跃幅度与在位排斥之比t/U分别小于0.15和0.25时，被五阶强耦合展开以及包含最多12个格点的VCA很好地重现。此外，在超流相，VCA很好地捕捉了基态能量和线性声子模式的声速。这一比较为这些方法的适用范围提供了权威性的估计。在Mott相的强耦合理论中，动力学结构因子通过求解一个具有吸引势的有效单粒子问题得到。由此产生的共振在布里渊区边界附近表现为双峰结构。这些高能特征也出现在超流相中，该相的特征是在小动量和低能量处存在一个显著的声子模式，正如Bogoliubov理论和场论所预言的那样。在一维情况下，动力学单粒子和双粒子关联函数中没有振幅模式的痕迹。
引用
@article{arxiv.1203.1120,
title = {Characterization of Mott-insulating and superfluid phases in the one-dimensional Bose--Hubbard model},
author = {Satoshi Ejima and Holger Fehske and Florian Gebhard and Kevin zu Münster and Michael Knap and Enrico Arrigoni and Wolfgang von der Linden},
journal= {arXiv preprint arXiv:1203.1120},
year = {2012}
}
备注
15 pages, 12 figures