論文の概要: Wave-function microscopy: Derivation and anatomy of exact algebraic spinful wave functions and full Wigner-molecular spectra of a few highly correlated rapidly rotating ultracold fermionic atoms
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.08145v1
- Date: Mon, 09 Jun 2025 18:49:16 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-06-11 15:11:40.463918
- Title: Wave-function microscopy: Derivation and anatomy of exact algebraic spinful wave functions and full Wigner-molecular spectra of a few highly correlated rapidly rotating ultracold fermionic atoms
- Title（参考訳）: 波動関数顕微鏡:高相関の高速回転フェルミオン原子の正確な代数的スピンフル波動関数とフルウィグナー分子スペクトルの導出と解剖
- Authors: Constantine Yannouleas, Uzi Landman,
- Abstract要約: 高速回転トラップにおけるフェルミオン極低温原子の強い相関状態について検討した。
このような高速回転では、原子が最低ランダウレベル(LLL)を占めるため、得られる代数的表現は全LLLスペクトルに対処することができる。
明示された解析波動関数は、対応する数値FCI結果を正確に再現する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Exploring strongly correlated spinful states of few fermionic ultracold atoms in a rapidly rotating trap, an example of which was recently realized for two fermionic $^6$Li atoms in an optical tweezer, we derive analytical (algebraic) total-spin-eigenstate wavefunctions through the development and employment of a theoretical platform that integrates exact numerical diagonalization (full configuration interaction, FCI) with symbolic language processing. For such rapid rotations, where the atoms occupy the lowest Landau level (LLL), the obtained algebraic expressions can address the full LLL spectrum in all its complexity, demonstrating that their spatial, spectral, and spin characteristics manifest formation of collectively rotating and vibrating Wigner molecules. The explicitly exhibited analytic wavefunctions (for two and three spinful $^6$Li atoms) reproduce precisely the corresponding numerical FCI results, and they are shown to reach beyond the limited range of applicability of previous Jastrow-type treatments. These results, and their extension to bosonic systems, provide the impetus and analysis tools for future experimental and theoretical simulations of larger mesoscopic systems
- Abstract（参考訳）: 高速回転トラップにおける数個のフェルミオン超低温原子の強い相関状態を探り、その例として、光学的ツイーザーにおける2つのフェルミオン$^6$Li原子について、解析的(代数的)全スピン-固有状態波動関数を導出し、正確な数値対角化(フル構成相互作用、FCI)と記号的言語処理を統合する理論的プラットフォームの開発と利用を行った。
このような高速回転では、原子が最低ランダウレベル(LLL)を占めるため、得られる代数的表現は全LLLスペクトルをその複雑さに対処することができ、それらの空間的、スペクトル的、スピン的特性が一括して回転し振動するウィグナー分子の形成を示す。
明らかに示される解析波動関数(2および3つのスピンフルな$^6$Li原子)は、対応する数値FCI結果を正確に再現し、以前のジャストロウ型処理の限られた適用範囲を超えて到達することが示されている。
これらの結果とボソニック系への拡張は、より大きなメソスコピック系の将来の実験的および理論的シミュレーションのためのインペタスおよび解析ツールを提供する。
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