具有对穿隧的扩展 Bose-Hubbard 模型：自发对称破缺、有效基态与碎裂
量子气体
2015-05-05 v1
摘要
本文通过精确对角化和平均场理论 (MFT) 研究了具有对穿隧的双势阱扩展 Bose-Hubbard 模型。当对穿隧足够强时，MFT 预测的基态波函数是复数且二重简并的，而量子基态波函数始终是实数且唯一的。当系统在小扰动下从量子基态转移到其中一个平均场基态时，时间反演对称性发生自发破缺。由于最低两个能级之间的间隙随粒子数指数减小，对于典型冷原子系统的粒子数而言，诱导自发对称破缺 (SSB) 所需的扰动是无穷小的。利用 Penrose-Onsager 判据进一步分析量子基态，发现其为碎裂凝聚态。该态还发展出对关联，并具有非零的对序参量，而非传统的单粒子序参量。当将此模型推广到光学晶格时，可以产生对超流。在此简单模型中，平均场基态可被视为有效基态。对该模型的详细计算使我们能够深入讨论 SSB 与有效基态之间的关系，从而窥见量子系统 SSB 中非线性是如何产生的。
引用
@article{arxiv.1404.6346,
title = {Extended Bose-Hubbard model with pair tunneling: spontaneous symmetry breaking, effective ground state and fragmentation},
author = {Qizhong Zhu and Qi Zhang and Biao Wu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1404.6346},
year = {2015}
}
备注
6 pages, 6 figures