用超冷原子实现的可调海森堡模型中的自旋输运
量子气体
2020-12-22 v1 原子物理
量子物理
摘要
简单的相互作用自旋模型在物理学中起着重要作用。它们刻画了许多磁性材料的特性，但也扩展到其他系统，如晶格中的玻色子与费米子、具有规范场的系统、高温超导体，以及具有任意子与 Majorana 费米子等奇异粒子的系统。为了研究和比较这些模型，需要一个通用的平台。实现这样的系统一直是超冷原子领域的长期目标。迄今为止，自旋输运仅在各向同性海森堡模型中被研究。在此，我们实现具有可调各向异性的海森堡 XXZ 模型，并利用该系统研究从印制的自旋螺旋图案进行量子猝灭后远离平衡的自旋输运。在非相互作用的 XX 模型中，我们发现自旋动力学呈弹道行为；而在各向同性 XXX 模型中，我们发现扩散行为。对于正各向异性，动力学随各向异性从反常超扩散到亚扩散；而对于负各向异性，我们观察到在时间域中从弹道输运到扩散输运的跨接。该行为不同于线性响应区的预期，并为理解远离平衡的量子的多体动力学提出了新问题。
引用
@article{arxiv.2005.09549,
title = {Spin transport in a tunable Heisenberg model realized with ultracold atoms},
author = {Niklas Jepsen and Jesse Amato-Grill and Ivana Dimitrova and Wen Wei Ho and Eugene Demler and Wolfgang Ketterle},
journal= {arXiv preprint arXiv:2005.09549},
year = {2020}
}