幺正费米气体的超流凝聚分数与配对波函数

幺正费米气体是一种两分量费米子的多体系统，其零程相互作用被调节至无穷散射长度。尽管对幺正费米气体及其普适性质已有大量研究和兴趣，但在精确计算超流凝聚分数和配对波函数方面一直存在巨大困难。在这项工作中，我们提出了辅助场晶格蒙特卡洛模拟，采用一种新颖的晶格相互作用来加速趋近连续极限，从而能够对这类困难观测量进行稳健计算。作为基准测试，我们计算了33个自旋向上和33个自旋向下粒子的基态能量。作为自由费米气体能量$E_{FG}$的分数，我们发现$E_0/E_{FG}= 0.369(2), 0.372(2)$（使用有限系统能量比的两种不同定义），与最新理论和实验结果一致。然后我们通过测量两体密度矩阵中的非对角长程序来确定凝聚分数。我们发现凝聚对的分数为$\alpha = 0.43(2)$。我们还提取了配对波函数，并发现配对关联长度为$\zeta_pk_F = 1.8(3) \hbar$，其中$k_F$为费米动量。只要模拟能在不出现严重符号振荡的情况下进行，我们此处提出的方法可应用于超流中子物质以及更奇异的P波和D波超流体。