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三维相互作用玻色系统的偏振涡旋线液体:具有坝形色散的系统

强关联电子 2025-06-16 v3 量子气体 高能物理 - 理论

摘要

我们形式化并研究了一种新型量子态,即三维相互作用玻色系统中具有坝形色散的偏振涡旋线液体 (CVLL)。这种色散特征在动量空间的封闭流形上具有广泛的退化,显著放大量子涨落,抑制传统的玻色-恒星凝聚。通过将二维 Chern-Simons (CS) 通量-附着转换扩展到三维,通过平面 CS 相位和沿涡旋线的 Jordan-Wigner 费米化,我们构建了 CVLL 状态,其特征为保持旋转 SO(2)SO(2) 对称性、破坏时间反演对称性、具备非平凡涡旋激发态以及拓扑无耗边面态。我们在曲面空间几何中构建了相关场论,并分析了 CVLL 状态的低能有效理论,证明其拓扑本质。通过蒙特卡罗模拟,我们数值确定了 CVLL 基态化学势随玻色密度的比例尺,并演示了在圆柱形坝形色散几何中,CVLL 相对于传统凝聚相能量上优势,凸显了其对包括无忆因性量子磁铁、准粒子原子气体、激子系统、4^4He 中罗特作用以及重离子碰撞中坝形 regime 的实验平台的相关性。

关键词

引用

@article{arxiv.2504.01080,
  title  = {Chiral vortex-line liquid of three-dimensional interacting Bose systems with moat dispersion},
  author = {Bahar Jafari-Zadeh and Chenan Wei and Tigran A. Sedrakyan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.01080},
  year   = {2025}
}

备注

24 pages, 11 figures