論文の概要: Many-body tunneling in a double-well potential

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.04311v1
• Date: Fri, 6 Sep 2024 14:36:31 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-09-09 15:34:51.353892
• Title: Many-body tunneling in a double-well potential
• Title（参考訳）: ダブルウェルポテンシャルによる多体トンネル
• Authors: Matteo Zendra, Fausto Borgonovi, Giuseppe Luca Celardo, Shmuel Gurvitz,
• Abstract要約: 本稿では,多体システムにおけるワニエ関数の評価の新しいアプローチを提案する。 非標準のハバード項に対処し、多体力学にそれらの重要な影響を実証する。 この発見は、ツイスト二層グラフェンおよび金属絶縁体転移における超伝導などの現象に重要な意味を持つ。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We present a novel approach for evaluating Wannier functions, offering a new perspective on their role in many-body systems. Unlike traditional methods, such as the maximally localized Wannier functions approach, which focuses on minimizing the function tails, our approach emphasizes these tails. Using perturbative analytical approximations and extensive numerical simulations on an exactly solvable model, we address nonstandard Hubbard terms and demonstrate their critical influence on many-body dynamics. Specifically, we study tunneling dynamics in arbitrary double-well potentials, moving beyond the standard Hubbard model to include nonstandard terms such as density-induced tunneling and pair tunneling. Our results reveal that these terms significantly modify the dynamics predicted by the standard Hubbard model: density-induced tunneling modifies the single-particle tunneling parameter $\Omega_0$, while pair tunneling enables coherent propagation not captured by the standard model. We show that the discrepancies between the standard and nonstandard Hubbard models grow with increasing interaction strength, potentially leading to novel transport behaviors. However, at lower interaction strengths, both models converge, as nonstandard terms become negligible. These findings have important implications for phenomena like superconductivity in twisted bilayer graphene and metal-insulator transitions. Our model aligns well with numerical simulations of lowest-band parameters and is strongly supported by experimental observations of second-order atom tunneling in optical double-well potentials. This strong agreement with experimental data highlights the accuracy and potential of our approach in providing a more comprehensive framework for describing complex many-body systems than the standard Hubbard model.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,多体システムにおけるワニエ関数の評価の新しいアプローチを提案する。 極大局所化ワニエ関数アプローチ(英語版)のような従来の手法とは異なり、我々の手法はこれらのテールを強調する。 正確に解けるモデル上での摂動論的解析近似と広範な数値シミュレーションを用いて、非標準ハバード項に対処し、多体力学に対するそれらの重要な影響を実証する。 具体的には、任意のダブルウェルポテンシャルのトンネル力学について研究し、標準ハバードモデルを超えて密度誘導トンネルやペアトンネルのような非標準用語を含むようにした。 密度誘起トンネル法は単一粒子トンネルパラメータ$\Omega_0$を修飾するが,ペアトンネル法は標準モデルで捕捉されないコヒーレント伝播を可能にする。 標準ハバードモデルと非標準ハバードモデルとの相違は相互作用強度の増大とともに増大し、新たな輸送行動につながる可能性が示唆された。 しかしながら、より低い相互作用強度では、両モデルが収束し、非標準項は無視される。 これらの発見は、ツイストした二層グラフェンと金属絶縁体転移における超伝導のような現象に重要な意味を持つ。 本モデルは,低域パラメータの数値シミュレーションとよく一致し,光二重井戸電位における2次原子トンネルの実験観測により強く支持されている。 この実験データとの強い合意は、標準的なHubbardモデルよりも複雑な多体システムを記述するためのより包括的なフレームワークを提供することにおける、我々のアプローチの正確性と可能性を強調します。

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