超冷费米子的集体 P 波轨道动力学

我们考虑了自旋极化超冷费米子在光晶格第一激发带中的非平衡轨道动力学。设计了特定的晶格深度与填充构型，使得 $p_x$ 与 $p_y$ 激发轨道自由度充当赝自旋。从周期势中 p 波相互作用的完整哈密顿量出发，我们推导出一个扩展 Hubbard 型模型，描述低能下激发轨道的各向异性晶格动力学。接着我们展示了色散调控如何为实现由 p 波相互作用驱动的集体行为提供可行途径。特别地，Bragg dressing 与晶格深度可降低单粒子色散率，从而仅需适度的 Feshbach 增强 p 波相互作用即可打开集体多体能隙。通过将哈密顿量投影到 Dicke 流形，获得了对涌现能隙保护的集体动力学的物理理解，得到了一个可用常规 Ramsey 式干涉测量探测的轨道赝自旋单轴扭转模型。讨论了制备与测量该多体动力学的实验可行方案，包括带间弛豫、粒子损失、自旋轨道耦合与掺杂的影响。