二维费米子：散射与多体性质

二维超冷原子费米气体是一个日益热门的研究课题。在实验中，可以调节双组分费米气体中自旋向上和自旋向下粒子之间的相互作用强度，从而进入一个气体性质尚未被完全理解的强相互作用区域。我们通过执行T=0的从头算扩散蒙特卡洛计算，探索了二维费米气体的这一区域。多体动力学在很大程度上依赖于两体相互作用，因此我们从深入探讨二维散射理论开始。我们展示了分波展开及其与散射长度和有效力程的关系。然后我们讨论了确定这些散射参数的数值方法。我们通过阐述二维束缚态的细节来结束这一讨论。过渡到多体系统，我们使用变分优化的波函数来计算气体在一系列相互作用强度下的基态性质。我们展示了单粒子能量的结果，并参数化了状态方程。随后我们确定了强相互作用气体的化学势。