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无Cooper对的BCS到幺正区转变探索:泡利原理、简正模与超流动性

量子气体 2022-06-27 v1

摘要

对超冷囚禁费米气体,假设气体的简正模描述而非传统的Cooper配对,探索了从弱相互作用BCS区到强相互作用幺正区的转变。通过在“纸上”使用特定的简正模分配来应用泡利原理。研究了能量、熵、临界温度和激发频率,并与文献中已有结果比较。这些简正模是从具有一般两体相互作用的三维哈密顿量的零阶L=0群论解,为N个全同囚禁粒子解析导出的。在先前研究中,简正模能够描述幺正区,获得与基准结果可比的基态能量,且与实验高度吻合的热力学量。在最近一项研究中,首次在该方法超越幺正区的检验中,研究了简正模频率对从BCS到幺正区一系列粒子间相互作用强度哈密顿量的行为,并提出了幺正区大激发隙和普适行为的微观基础。基于这些早期研究的成功,本文继续探索简正模沿BCS到幺正区转变描述超流动性的能力。结果证实了早期结论,即超流动性物理可使用简正模在宽泛粒子间相互作用强度范围内描述,并提供了替代常用于描述该转变中超流动性的两体配对模型的方法。

关键词

引用

@article{arxiv.2206.12021,
  title  = {Exploring the transition from BCS to unitarity without Cooper pairs: the Pauli principle, normal modes and superfluidity},
  author = {D. K. Watson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2206.12021},
  year   = {2022}
}

备注

13 pages, 8 figures