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反平方相互作用相图:玻色基态中的幺正性

量子气体 2018-06-11 v2

摘要

分析了通过反平方势(三维 Calogero-Sutherland 模型)相互作用的玻色子的基态性质。若干物理量随密度标度,并可自然地以费米能量和费米动量乘以无量纲常数(Bertsch 参数)为单位表示。发展了两种解析方法:针对弱相互作用的 Bogoliubov 理论,以及针对强相互作用的谐波近似(HA)。采用扩散蒙特卡洛(Diffusion Monte Carlo)方法以非微扰方式获得基态性质。我们报道了 Bertsch 参数对相互作用强度的依赖,并构造了 Padé 近似以拟合数值数据并正确再现弱、强相互作用的渐近极限。我们发现能量与凝聚体分数与超越平均场理论吻合良好。报道了若干特征相互作用下的对分布函数与静态结构因子。我们证明系统作为无量纲相互作用强度的函数经历气-固相变。该系统的一个特点是,通过改变密度无法诱导相变。我们表明低能激发谱在两相中均包含等离激元,与 Bogoliubov 及 HA 理论一致。最后,我们认为该模型可解释为玻色系统幺正极限的实现,其优势在于系统处于真实基态,而非短程玻色气体实验中实现的亚稳态。

关键词

引用

@article{arxiv.1804.08185,
  title  = {The inverse-square interaction phase diagram: unitarity in the bosonic ground state},
  author = {G. E. Astrakharchik and P. S. Kryuchkov and I. L. Kurbakov and Yu. E. Lozovik},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1804.08185},
  year   = {2018}
}

备注

published version, 27 pages, 6 figures, 1 table