受限几何中量子偶极气体的多模 Bose-Hubbard 模型

我们在理论上考虑了波导中的超冷极性分子。这些粒子是玻色子，它们受到沿波导方向的光晶格产生的周期势作用，并被垂直于波导轴的电场极化。通过打开垂直于极化电场方向上的横向限制，该阵列在力学上变得不稳定，并可能经历向双链（锯齿形）结构的转变。针对这一几何结构，我们推导了一个多模广义 Bose-Hubbard 模型，以确定气体在力学不稳定性处的量子相，同时考虑了空间所有方向上的量子涨落。我们的模型通过场算符的适当分解来限制数值相关 Hilbert 子空间的维度，该场算符是从线性-锯齿不稳定性的场论模型中获得的。我们使用精确对角化确定了小系统的相图，并发现即使对于紧的横向限制，两个横向陷阱频率之间的纵横比也以非平庸的方式不仅控制了基态的经典性质，还控制了其量子性质。在线性-锯齿不稳定性处的收敛性测试表明，我们的多模广义 Bose-Hubbard 模型能够以有限的计算量捕捉受限几何中偶极气体量子相的本质特征。