从偶极量子气体压缩振荡看超固体的对称性破缺
量子气体
2019-10-17 v1
摘要
具有晶体序与超流动性这两种看似不相容性质的悖论式物质超固态，早在50年前就被预言。固态氦是天然候选者，但尽管多次尝试，其超固态性至今未被观测到。超冷量子气体近来因各类可控相互作用而显现出晶体典型的周期序。D维超固体的一个关键特征，是出现多达D+1个无能隙激发，反映与两种连续对称性自发破缺相关的Goldstone模：相位不变性的破缺（对应于原子波函数相位锁定，这是超流现象的根源）以及因系统晶格结构导致的平移不变性破缺。此类模的出现一直是理论研究的焦点，但其实验观测仍属空白。本文中，我们通过在谐波囚禁的偶极Bose-Einstein凝聚体中出现的两种不同压缩振荡模，证明了超固体的对称性破缺，这反映了均匀体系的无能隙Goldstone激发。我们观察到这两种模性质不同：较高频率模对应于 emergent 晶格周期性的振荡，较低频率模表征超流振荡。我们的工作为探索可通过调节单一相互作用参数而触及的超流体、超固体与类固体构型间的两个量子相变铺平了道路。
引用
@article{arxiv.1906.02791,
title = {Supersolid symmetry breaking from compressional oscillations in a dipolar quantum gas},
author = {L. Tanzi and S. M. Roccuzzo and E. Lucioni and F. Famà and A. Fioretti and C. Gabbanini and G. Modugno and A. Recati and S. Stringari},
journal= {arXiv preprint arXiv:1906.02791},
year = {2019}
}