大磁场下双腿梯子中玻色子的理论

我们计算了被困在双腿梯子上的玻色气体的基态，其中拉曼诱导的跳跃模拟了大磁场的影响。在平均场极限下，每个位点有大量粒子，这映射到一个均匀受挫的双腿梯子经典自旋模型。净粒子流在基态中总是为零，但通常存在有限的“手性流”，对应于两条腿上的相等且反向的流动。我们改变梯子横档上的跳跃强度和玻色子之间的相互作用。我们发现了三个相：(1)“饱和手性流相”(SCCP)，其中密度均匀，手性流与磁场强度简单相关。在这个状态下，唯一的破缺对称性是$U(1)$凝聚相位。(2)“偏置梯子相”(BLP)，其中一条腿上的密度高于另一条。流体速度在密度较低的腿上更高，因此净电流为零。除了$U(1)$凝聚相位外，这还有一个破缺的$Z_2$反射对称性。(3)“调制密度相”(MDP)，其中原子密度沿梯子调制。除了$U(1)$凝聚相位外，这还有第二个破缺的$U(1)$对称性，对应于密度波的平移。我们进一步研究了BLP中凝聚体的涨落，发现了一个类似旋子-最大子的激发谱。减小沿横档的跳跃会使谱软化。当“旋子”能量达到零时，BLP变得不稳定。我们描述了这些相的实验特征，包括对改变拉曼跃迁频率的响应。