二维超流 - 莫特绝缘体相变处的'Higgs'振幅模
量子气体
2012-09-25 v2 超导电性
高能物理 - 理论
量子物理
摘要
自发对称性破缺在我们对自然界的理解中起着关键作用。在相对论场论中，连续对称性的破缺会导致两类基本激发的出现：无质量的 Nambu-Goldstone 模和有质量的'Higgs'振幅模。Higgs 型激发在基本粒子的标准模型中至关重要，同时也作为基本集体模出现在量子多体系统中。此类模在低维系统中是作为类共振特征存在，还是通过与 Nambu-Goldstone 模的耦合而变得过阻尼，一直是理论争论的主题。在此，我们揭示并研究了接近莫特绝缘相变点的二维中性超流中的 Higgs 模。通过观测趋近量子临界点时谱响应起始点的预期软化现象，我们明确地识别出了该模。在该区域，我们的系统可由具有双分量量子场的有效相对论场论描述，构成了连续对称性自发破缺的最小模型。此外，我们系统的所有微观参数均源自第一性原理，且我们的测量分辨率允许我们在单个准粒子水平上探测多体系统的激发态。这使得我们能够深入研究 Higgs 激发，同时也探讨了系统维度降低和受限的后果。我们的工作构成了利用超冷原子气体探索涌现相对论模型的第一步。
引用
@article{arxiv.1204.5183,
title = {The `Higgs' Amplitude Mode at the Two-Dimensional Superfluid-Mott Insulator Transition},
author = {Manuel Endres and Takeshi Fukuhara and David Pekker and Marc Cheneau and Peter Schauß and Christian Gross and Eugene Demler and Stefan Kuhr and Immanuel Bloch},
journal= {arXiv preprint arXiv:1204.5183},
year = {2012}
}