具有自旋轨道耦合的双组分玻色子的超流体-绝缘体相变

受近期实验 [Y.J. Lin {\it et al.}, Nature {\bf 471}, 83 (2011)] 的启发，我们研究了在二维正方光学晶格中、存在以可调强度 $\gamma$ 为特征的自旋轨道耦合的情况下，具有最近邻跃迁幅度 $t$ 的双组分超冷玻色原子的 Mott 相和超流体-绝缘体（SI）相变。利用强耦合展开和 Gutzwiller 平均场理论，我们绘制了存在此类自旋轨道相互作用时玻色子的相图。我们计算了 SI 相变点附近 Mott 相中玻色子的动量分布，并表明其展现出前兆峰，这些峰在布里渊区中的位置可以通过调节 $\gamma$ 来改变。我们对相变临界理论的分析揭示了在 $t/\gamma=0$ 处存在非常规量子临界点，并伴随着在临界区域中出现额外的无能隙模式。我们还使用 Gutzwiller 平均场理论研究了 SI 相变附近的玻色子超流体相，揭示了存在具有各向异性扭曲角的扭曲超流体相，该扭曲角取决于 $\gamma$。最后，我们计算了玻色子的集体模式，并指出在非零 $t$ 下存在作为 $\gamma$ 函数的重入 SI 相变。我们提出了检验我们理论的实验方案。