論文の概要: Collective P-Wave Orbital Dynamics of Ultracold Fermions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2104.06480v3
- Date: Thu, 2 Sep 2021 16:06:36 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-03 23:12:14.879213
- Title: Collective P-Wave Orbital Dynamics of Ultracold Fermions
- Title（参考訳）: 超低温フェルミオンの集団P波軌道ダイナミクス
- Authors: Mikhail Mamaev, Peiru He, Thomas Bilitewski, Vijin Venu, Joseph H.
Thywissen, Ana Maria Rey
- Abstract要約: 光学格子の第1励起帯におけるスピン偏極超低温フェルミオンの非平衡軌道ダイナミクスを考察する。
特定の格子深さと充填構成は、$p_x$と$p_y$の励起軌道自由度を擬似スピンとして振る舞うように設計されている。
- 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 consider the non-equilibrium orbital dynamics of spin-polarized ultracold
fermions in the first excited band of an optical lattice. A specific lattice
depth and filling configuration is designed to allow the $p_x$ and $p_y$
excited orbital degrees of freedom to act as a pseudo-spin. Starting from the
full Hamiltonian for p-wave interactions in a periodic potential, we derive an
extended Hubbard-type model that describes the anisotropic lattice dynamics of
the excited orbitals at low energy. We then show how dispersion engineering can
provide a viable route to realizing collective behavior driven by p-wave
interactions. In particular, Bragg dressing and lattice depth can reduce
single-particle dispersion rates, such that a collective many-body gap is
opened with only moderate Feshbach enhancement of p-wave interactions. Physical
insight into the emergent gap-protected collective dynamics is gained by
projecting the Hamiltonian into the Dicke manifold, yielding a one-axis
twisting model for the orbital pseudo-spin that can be probed using
conventional Ramsey-style interferometry. Experimentally realistic protocols to
prepare and measure the many-body dynamics are discussed, including the effects
of band relaxation, particle loss, spin-orbit coupling, and doping.
- Abstract（参考訳）: 光学格子の第1励起帯におけるスピン偏極超低温フェルミオンの非平衡軌道ダイナミクスを考察する。
p_x$ と $p_y$ の励起軌道自由度が擬似スピンとして作用できるように、特定の格子深さと充填構成が設計されている。
周期ポテンシャルにおけるp波相互作用のフルハミルトニアンから始まり、低エネルギーでの励起軌道の異方性格子動力学を記述する拡張ハバード型モデルを導出する。
次に、分散工学がp波相互作用によって引き起こされる集団行動を実現するための有効な経路を提供する方法を示す。
特に、ブラッグドレッシングと格子深さは、p波相互作用の適度なフェッシュバッハ強化だけで集団多体ギャップが開くように、単粒子分散率を減少させることができる。
創発的ギャップ保護集団ダイナミクスに関する物理的洞察は、ハミルトニアンをディッケ多様体に射影し、従来のラムゼー型干渉法を用いて観測できる軌道擬スピンの1軸ねじれモデルを得ることによって得られる。
バンド緩和, 粒子損失, スピン軌道結合, ドーピングの影響など, 多体ダイナミクスの調製と測定のための実験的現実的プロトコルについて論じる。
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