論文の概要: Bardeen-Cooper-Schrieffer interaction as an infinite-range Penson-Kolb pairing mechanism
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.16877v2
- Date: Thu, 28 Mar 2024 11:01:02 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-29 21:02:36.366268
- Title: Bardeen-Cooper-Schrieffer interaction as an infinite-range Penson-Kolb pairing mechanism
- Title（参考訳）: 無限距離ペンソン-コルブ対化機構としてのBardeen-Cooper-Schrieffer相互作用
- Authors: Francesco Romeo, Alfonso Maiellaro,
- Abstract要約: 有名な $(kuparrow, -kdownarrow)$ Bardeen-Cooper-Schrieffer 相互作用が実空間で考えると、無限範囲のペンソン=コルブ対化機構と等価であることを示す。
リング状格子に閉じ込められたフェルミオン粒子の動力学について検討した。
- 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 demonstrate that the well-known $(k\uparrow, -k\downarrow)$ Bardeen-Cooper-Schrieffer interaction, when considered in real space, is equivalent to an infinite-range Penson-Kolb pairing mechanism coexisting with an attractive Hubbard term. Driven by this discovery and aiming at exploring the conduction properties, we investigate the dynamics of fermionic particles confined in a ring-shaped lattice. We assume that fermions are simultaneously influenced by the pairing interaction and by an Aharonov-Bohm electromagnetic phase, which is incorporated into the model in a highly non-trivial manner. Remarkably, the aforementioned model shows Richardson integrability for both integer and half-integer values of the applied magnetic flux $\Phi/\Phi_0$, thus permitting the exact solution of a genuine many-body problem. We discuss the ground state properties of both two-particle and many-particle systems, drawing comparisons with results from the attractive Hubbard model. Our approach combines exact diagonalization, density matrix renormalization group techniques, and numerical solution of the Richardson equations. This comprehensive analysis allows us to study various key metrics, including the system's conductivity as a function of the interaction strength. In this way, the BCS-BEC transition is investigated in a continuous manner, thus permitting to shed light on fundamental aspects of superconducting pairing. Our findings can be experimentally tested in a condensed matter context or, with greater level of control, using atomtronics platforms.
- Abstract（参考訳）: 実空間で考えると、よく知られた$(k\uparrow, -k\downarrow)$ Bardeen-Cooper-Schrieffer相互作用は、魅力的なハバード項と共存する無限範囲のペンソン=コルブペアリング機構と等価であることを示す。
この発見と導電特性の探索を目的として, リング状格子に閉じ込められたフェルミオン粒子の力学について検討した。
フェミオンはペアリング相互作用とアハロノフ・ボーム電磁相の影響を同時に受けており、これは非自明な方法でモデルに組み込まれていると仮定する。
上記のモデルは、印加された磁束 $\Phi/\Phi_0$ の整数値と半整数値の両方に対するリチャードソン積分性を示し、真の多体問題の正確な解を可能にする。
本研究では, 2粒子系および多粒子系の基底状態特性について考察し, 魅力的なハバードモデルとの比較を行った。
提案手法は, 正対角化, 密度行列再正規化群法, リチャードソン方程式の数値解を組み合わせたものである。
この包括的分析により、相互作用強度の関数としてのシステムの伝導率など、様々な重要な指標を研究することができる。
このようにして、BCS-BEC遷移は連続的に研究され、超伝導ペアリングの基本的な側面に光を放つことができる。
以上の知見は, 凝縮物質文脈, あるいは, より高い制御レベルにおいて, 原子線プラットフォームを用いて実験的に検証することができる。
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