受挫 Bose-Hubbard 模型的凝聚基态

我们从理论上研究了由规范场引起受挫的二维 Bose-Hubbard 模型的基态。受近期关于光学诱导规范势实现的提议的启发，我们关注于所施加的规范势产生交错通量图样的情形，其大小为 $\alpha$ 且沿其中一个主轴符号交替。对于 $\alpha=1/2$，该模型等价于每个元胞均匀通量 $n_\phi=1/2$ 的情形，在硬核极限下，该情形实现了“全受挫”自旋-1/2 XY 模型。我们证明了该受挫 Bose-Hubbard 模型的平均场基态通常会破坏平移对称性。我们引入了一种通用数值技术，用于在精确对角化研究中检测对称性破缺的凝聚体。利用该技术我们表明，对于所有研究的情形，具有交错通量 $\alpha$ 的 Bose-Hubbard 模型的基态是凝聚的，并且我们获得了凝聚分数的定量测定。我们讨论了结果的实验推论。特别地，我们解释了在受光学诱导规范势作用的超冷原子系统中规范不变性的含义，并展示了在膨胀前印刻相位图样的能力如何能够从膨胀图像中提取非常有用的附加信息。