論文の概要: Ab initio Path Integral Monte Carlo Simulations of Quantum Dipole
Systems in Traps: Superfluidity, Quantum Statistics, and Structural
Properties
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2005.03881v1
- Date: Fri, 8 May 2020 07:22:56 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-20 20:28:01.887512
- Title: Ab initio Path Integral Monte Carlo Simulations of Quantum Dipole
Systems in Traps: Superfluidity, Quantum Statistics, and Structural
Properties
- Title（参考訳）: トラップ中の量子双極子のAb初期経路積分モンテカルロシミュレーション:超流動性、量子統計および構造特性
- Authors: Tobias Dornheim
- Abstract要約: フェルミオンの場合,非古典的回転慣性は負の超流動率をもたらす可能性がある。
量子双極子系のフェルミオンPIMCシミュレーションは、悪名高いフェルミオン符号問題にもかかわらず実現可能であることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We present extensive \textit{ab initio} path integral Monte Carlo (PIMC)
simulations of two-dimensional quantum dipole systems in a harmonic
confinement, taking into account both Bose- and Fermi-statistics. This allows
us to study the nonclassical rotational inertia, which can lead to a negative
superfluid fraction in the case of fermions [Phys. Rev. Lett. \textbf{112},
235301 (2014)]. Moreover, we study in detail the structural characteristics of
such systems, and are able to clearly resolve the impact of quantum statistics
on density profiles and the respective shell structure. Further, we present
results for a more advanced center-two particle correlation function [Phys.
Rev. E \textbf{91}, 043104 (2015)], which allows to detect differences between
Fermi- and Bose-systems that do not manifest in other observables like the
density. Overall, we find that bosonic systems sensitively react to even small
values of the dipole--dipole coupling strength, whereas such a weak interaction
is effectively masked for fermions by the Pauli exclusion principle. In
addition, the abnormal superfluid fraction for fermions is not reflected by the
structural properties of the system, which are equal to the bosonic case even
though the moments of inertia diverge from each other. Lastly, we have
demonstrated that fermionic PIMC simulations of quantum dipole systems are
feasible despite the notorious fermion sign problem, which opens up new avenues
for future investigations in this field.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,2次元量子双極子系のbose-およびfermi-statisticsを考慮に入れた2次元量子双極子系の広範囲な<textit{ab initio}パス積分モンテカルロ(pimc)シミュレーションを提案する。
これにより、非古典的な回転慣性の研究が可能となり、フェルミオン[Phys]の場合、負の超流動分数につながる。
Rev. Lett.
112}, 235301 (2014)]。
さらに, これらのシステムの構造特性を詳細に検討し, 密度分布と各シェル構造に対する量子統計の影響を明確に解明することができる。
さらに,より先進的な中心2粒子相関関数(phys)について報告する。
rev. e \textbf{91}, 043104 (2015)] では、密度のような他の観測対象に現れないフェルミ系とボース系の違いを検出することができる。
全体として、ボソニック系は双極子-双極子カップリング強度の小さな値にも敏感に反応するのに対し、このような弱い相互作用はパウリの排他原理によってフェルミオンに対して効果的に隠されている。
さらに、フェルミオンに対する異常な超流動分画は、慣性モーメントが互いに分岐してもボソニックケースに等しい系の構造的性質に反映されない。
最後に、量子双極子のフェルミオンPIMCシミュレーションは、悪名高いフェルミオンサイン問題にもかかわらず実現可能であることを実証した。
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