玻色-哈伯德模型能量的实验测定
量子气体
2019-03-27 v2
摘要
我们首次实验测量了三维 Bose--Hubbard 模型在有限温度、不同光晶格深度下跨越弱到强相互作用区域、且填充因子近似为 1 时的动能与相互作用能的系综平均。动能通过飞行时间信号的傅里叶变换获得，相互作用能利用新开发的原子数投影谱技术、借助双电子原子的超窄光学跃迁测得。所得实验结果可用作量子多体理论前沿数值方法的基准。作为一个示例，我们将测得能量与涉及 Gutzwiller 和簇-Gutzwiller 近似的数值计算进行比较，假设了非零熵（有限温度）下的实际俘获势与粒子数；我们在无拟合参数的情况下得到良好一致。我们还讨论了该方法利用热力学关系估算光晶格中原子温度的可能应用。本研究为冷原子系统作为“量子模拟器”提供了独特优势，因为据我们所知，这是对量子多体系统动能与相互作用能的首次实验测定。
引用
@article{arxiv.1808.04599,
title = {Experimental Determination of Bose-Hubbard Energies},
author = {Yusuke Nakamura and Yosuke Takasu and Jun Kobayashi and Hiroto Asaka and Yoshiaki Fukushima and Kensuke Inaba and Makoto Yamashita and Yoshiro Takahashi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1808.04599},
year = {2019}
}
备注
22 pages, 20 figures