超冷费米气体理论
其他凝聚态物理
2009-11-13 v2
摘要
本文从理论角度回顾了均匀势阱及谐振子势阱中量子简并费米气体的物理。重点讨论了相互作用的关键作用，它在低温下使气体进入超流相。在这些稀薄系统中，相互作用由单个参数表征，即 s 波散射长度，其值可通过 Feshbach 共振附近的外磁场进行调节。普通费米超流性的 BCS 极限、二聚体的 Bose-Einstein 凝聚 (BEC) 以及大散射长度的幺正极限是相互作用费米气体展现的重要机制。特别是，BEC 和幺正极限的特征是超流临界温度很高，量级为费米温度。文中讨论了各种物理性质，包括基态构型的密度分布和能量、动量分布、凝聚对的比例、集体振荡和对破坏效应、气体膨胀、主要热力学性质、光晶格存在下的行为以及超流性的标志，如量子化涡旋的存在、转动惯量的淬灭和自旋极化的后果。考虑了各种理论方法，范围从 BCS-BEC 渡越的平均场描述到基于量子 Monte Carlo 技术的非微扰方法。本综述的一个主要目标是将理论预测与现有的实验结果进行比较。
引用
@article{arxiv.0706.3360,
title = {Theory of ultracold Fermi gases},
author = {Stefano Giorgini and Lev P. Pitaevskii and Sandro Stringari},
journal= {arXiv preprint arXiv:0706.3360},
year = {2009}
}
备注
Revised and abridged version accepted for publication in Rev. Mod. Phys.: 63 pages, 36 figures