量子保龄球：一维强相互作用晶格模型中的粒子 - 空穴变换
强关联电子
2013-02-13 v1 量子气体
摘要
我们研究了类孤子传播粒子与束缚粒子墙的散射，涉及几种具有离散自由度的强相互作用一维晶格模型。我们考虑了自旋极化费米子（各向异性海森堡自旋链）、费米子 Hubbard 模型和玻色 Hubbard 模型，使用了精确的数值时间依赖密度矩阵重整化群技术。我们表明，在所有研究的 integrable 模型中，不存在反射。相反，入射粒子在进入和离开墙时经历粒子 - 空穴变换，并在墙内作为空穴传播，类似于 Klein 隧穿，尽管色散高度非线性且没有外势。在入射侧向墙添加了两个粒子，并在相反侧移除。对于自旋极化费米子，单个透射粒子从而使墙移动两个晶格位点，这与经典物理完全相反。对于两种 Hubbard 模型，墙移动一个双占据的单位点。在研究的非可积模型中，相同的过程与背散射事件以线性叠加形式发生。我们展示了一个相应的费米子量子牛顿摆和一个具有比空系统中传播更快的“快子”模式的超材料。我们提出了一种可能的自旋电子学原子尺度信号计数器。我们的场景应在未来的冷原子实验中可实现。
引用
@article{arxiv.1302.2667,
title = {Quantum Bowling: Particle-hole transmutation in one-dimensional strongly interacting lattice models},
author = {M. Ganahl and M. Haque and H. G. Evertz},
journal= {arXiv preprint arXiv:1302.2667},
year = {2013}
}