論文の概要: Chiral orbital order of interacting bosons without higher bands

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2111.13572v2
• Date: Tue, 31 Jan 2023 13:30:44 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-06 19:42:58.014361
• Title: Chiral orbital order of interacting bosons without higher bands
• Title（参考訳）: 高バンドのない相互作用ボソンのカイラル軌道秩序
• Authors: Marco Di Liberto and Nathan Goldman
• Abstract要約: 本稿では, パイドルフラックスで貫通した正方形格子を組立てたボソニックガスに適した代替フレームワークを提案する。 この設定は、正式には$p$軌道にロードされる相互作用するボゾンガスと等価である。 キラル超流動渦格子の出現を実証し, 長期間のギャップを有する集合モードを示す。
• 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: Ultracold atoms loaded into higher Bloch bands provide an elegant setting for realizing many-body quantum states that spontaneously break time-reversal symmetry through the formation of chiral orbital order. The applicability of this strategy remains nonetheless limited due to the finite lifetime of atoms in high-energy bands. Here we introduce an alternative framework, suitable for bosonic gases, which builds on assembling square plaquettes pierced by a $\pi$-flux (half a magnetic-flux quantum). This setting is shown to be formally equivalent to an interacting bosonic gas loaded into $p$ orbitals, and we explore the consequences of the resulting chiral orbital order, both for weak and strong onsite interactions. We demonstrate the emergence of a chiral superfluid vortex lattice, exhibiting a long-lived gapped collective mode that is characterized by local chiral currents. This chiral superfluid phase is shown to undergo a phase transition to a chiral Mott insulator for sufficiently strong interactions. Our work establishes coupled $\pi$-flux plaquettes as a practical route for the emergence of orbital order and chiral phases of matter.
• Abstract（参考訳）: 高いブロッホバンドにロードされた超低温原子は、カイラル軌道秩序の形成によって自発的に時間反転対称性を破る多体量子状態を実現するためのエレガントな設定を提供する。 この戦略の適用性は、高エネルギー帯における原子の有限寿命のため、依然として限られている。 ここでは,約$\pi$-flux(磁束量子の半分)でピアスされた正方形プラーペットを組み立てるボソニックガスに適した代替枠組みを提案する。 この設定は、正式には、$p$軌道にロードされる相互作用するボソニックガスと等価であることが示され、弱い、強いオンサイト相互作用の両方において、結果として生じるカイラル軌道秩序の結果を探索する。 我々は, 局所的なキラル流を特徴とする長寿命なギャップ付き集合モードを示す, キラル超流動渦格子の出現を実証した。 このキラル超流動相は十分に強い相互作用のためにキラルモット絶縁体へ相転移する。 我々の研究は、軌道秩序と物質のキラル相の出現のための実践的なルートとして、$\pi$-flux plaquettesの結合を確立している。

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