論文の概要: Adiabatically compressing chiral p-wave Bose-Einstein condensates into
the lowest landau level
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.06844v1
- Date: Sun, 12 Nov 2023 13:35:13 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-11-14 16:43:39.213579
- Title: Adiabatically compressing chiral p-wave Bose-Einstein condensates into
the lowest landau level
- Title（参考訳）: 断熱圧縮キラルp波ボース-アインシュタイン凝縮最低地平線
- Authors: Xinyang Yu, Xingze Qiu, Xiaopeng Li
- Abstract要約: 2次元光学格子に閉じ込められたボース・アインシュタイン凝縮体を断熱圧縮して低温原子の最低ランダウ準位状態を作成する。
この系はキラル $p+ip$ Bose-Einstein condensate (BEC) 状態から始まり、自発的対称性の破れによって有限角運動量を得る。
最終的な量子状態は、元のキラル$p+ip$状態から大きな角運動量を受け継ぎ、1粒子あたり1つの量子化単位を持つ。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.289196332889355
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: There has been much recent progress in controlling $p$-orbital degrees of
freedom in optical lattices, for example with lattice shaking, sublattice
swapping, and lattice potential programming. Here, we present a protocol of
preparing lowest Landau level (LLL) states of cold atoms by adiabatically
compressing $p$-orbital Bose-Einstein condensates confined in two-dimensional
optical lattices. The system starts from a chiral $p+ip$ Bose-Einstein
condensate (BEC) state, which acquires finite angular momentum by spontaneous
symmetry breaking. Such chiral BEC states have been achieved in recent optical
lattice experiments for cold atoms loaded in the $p$-bands. Through an
adiabatic adjustment of the lattice potential, we compress the
three-dimensional BEC into a two-dimensional system, in which the orbital
degrees of freedom continuously morph into LLL states. This process is enforced
by the discrete rotation symmetry of the lattice potential. The final quantum
state inherits large angular momentum from the original chiral $p+ip$ state,
with one quantized unit per particle. We investigate the quantum many-body
ground state of interacting bosons in the LLL considering contact repulsion.
This leads to an exotic gapped BEC state. Our theory can be readily tested in
experiments for the required techniques are all accessible to the current
optical lattice experiments.
- Abstract（参考訳）: 格子揺らぎ、部分格子スワッピング、格子ポテンシャルプログラミングなど、光学格子における$p$軌道自由度を制御している最近の進歩がある。
ここでは,2次元光学格子に閉じ込められたp$-orbital bose-einstein condensate を断熱圧縮することにより,低温原子の最低ランダウ準位 (lll) 状態を作成するプロトコルを提案する。
この系はキラル $p+ip$ Bose-Einstein condensate (BEC) 状態から始まり、自発的対称性の破れによって有限角運動量を得る。
このようなキラルBEC状態は、最近、$p$バンドにロードされたコールド原子に対する光学格子実験で達成されている。
格子ポテンシャルの断熱的調整により、3次元のBECを2次元系に圧縮し、軌道自由度をLLL状態に連続的に変化させる。
この過程は格子ポテンシャルの離散回転対称性によって強制される。
最後の量子状態は、元のキラル$p+ip$状態から大きな角運動量を受け継ぎ、1粒子あたり1つの量子化単位を持つ。
接触反発を考慮したLLLにおける相互作用ボソンの量子多体基底状態について検討した。
これにより、エキゾチックなBEC状態が生じる。
我々の理論は、必要な技術が現在の光格子実験に全てアクセス可能な実験で容易にテストできる。
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