将少量超冷玻色子气体费米子化
介观与纳米尺度物理
2009-11-07 v1 量子物理
摘要
我们研究了具有内部自由度的快速旋转超冷原子玻色子气体的物理。我们表明，在囚禁势快速旋转的极限下，该问题精确映射到最低朗道能级中具有自旋的非相互作用费米子的问题。真实玻色子系统的能谱与有效费米子的能谱相同，具有相同的本征值和相同的态密度。当原子数与自旋简并度之比为整数时，有效费米子的基态是一个整数量子霍尔态。相应的玻色子态是一个分数量子霍尔液体，其填充因子随着自旋简并度的增加在序列nu=1/2, 2/3, 3/4, ...中变化。通过插入具有适当偏振的激光，可以产生具有1/2,1/3,1/4, ...统计的任意子。当自旋简并度等于气体中的原子数时，会出现一种特殊情况。此时基态是一个完全反对称自旋态与一个nu=1 Laughlin态的乘积。在这种情况下，尽管真实组分是玻色子原子，系统却表现出具有费米子统计的费米子激发。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0203061,
title = {Fermionizing a small gas of ultracold bosons},
author = {B. Paredes and P. Zoller and J. I. Cirac},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0203061},
year = {2009}
}
备注
10 pages, 7 figures