二维光晶格上的三聚体超流与超固相

通过光缔合方法，若三体相互作用 $W$ 与三聚体隧穿 $J$ 之比保持在 $W/J=12$ [Phys Rev A. {\bf 90}, 033622(2014)]，则在一维态依赖光晶格中三聚体超流相消失。为了寻找三聚体超流和三聚体超固相，我们将冷原子装载到二维晶格中，其配位数 $z$ 和动能 $-zJ$ 分别大于和小于在一维晶格中的对应值。在此，我们研究了具有额外三聚体隧穿项、三体相互作用和次近邻排斥作用的 Bose-Hubbard 模型。如果 onsite 二体排斥和三体排斥小于某些阈值，则存在 onsite 三聚体和三聚体超流。加入原子隧穿项后，从三聚体超流相到原子超流相和原子超固相的相变均为一阶相变。当 $W/J=12$ 时，在一维晶格中根本不存在三聚体超流相。相比之下，若 $J$ 不是非常大，在方形晶格上低密度区域 $0 \textless \rho \textless2$ 中存在三聚体超流相。在三角晶格或立方晶格（$z=6$）中，三聚体超流相出现在更宽的范围 $0 \textless \rho \textless3$ 内。当开启三体相互作用时，由于量子涨落打破了准三聚体固体与三聚体固体之间的经典简并，出现了三聚体超固相。从三聚体超固相到准三聚体固体的相变是一阶的，而从三聚体超固相到三聚体固体的相变是连续的。我们通过平均场和量子蒙特卡洛方法获得的结果，将有助于通过冷原子实验实现三聚体超流和超固相。