論文の概要: Expansion dynamics of strongly correlated lattice bosons
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.09397v1
- Date: Sat, 12 Jul 2025 20:43:10 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-07-15 18:48:23.072611
- Title: Expansion dynamics of strongly correlated lattice bosons
- Title（参考訳）: 強相関格子ボソンの膨張ダイナミクス
- Authors: Julian Schwingel, Michael Turaev, Johann Kroha, Sayak Ray,
- Abstract要約: 強相関状態における2次元ハバード格子上のボソンの凝縮時間ダイナミクスについて検討した。
各格子点における系の局所密度行列の時間発展に関する量子マスター方程式を導出する。
コンデンサイトの膨張を観測し, 正常なボソンの輸送速度が遅く, 拡散する様子を観察した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.5308136763388956
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We study the spatio-temporal dynamics of interacting bosons on a two-dimensional Hubbard lattice in the strongly interacting regime, taking into account the dynamics of condensate amplitude as well as the direct transport of non-condensed fluctuations. To that end we develop a selfconsistent density-matrix approach which goes beyond the standard Gutzwiller mean-field theory. Starting from the Liouville-von-Neumann equation we derive a quantum master equation for the time evolution of the system's local density matrix at each lattice site, with a dynamical bath that represents the rest of the system. We apply this method to the expansion dynamics of an initially prepared cloud of interacting bosons in an optical lattice. We observe a ballistic expansion of the condensate, as expected, followed by slow, diffusive transport of the normal bosons. We discuss, in particular, the robustness of the Mott insulator phase as well as its melting due to incoherent transport. The method should be applicable to various models of lattice bosons in the strongly correlated regime.
- Abstract（参考訳）: 強相互作用状態における2次元ハバード格子上での相互作用するボゾンの時空間ダイナミクスについて検討し, 凝縮振幅のダイナミクスと非凝縮変動の直接輸送を考慮に入れた。
そのために、標準グッツウィラー平均場理論を超える自己整合密度行列法を開発する。
Liouville-von-Neumann方程式から、各格子点における系の局所密度行列の時間発展に関する量子マスター方程式を導出し、系の残りの部分を表す動的浴を導出する。
この手法を光学格子内の相互作用するボソンの雲の膨張ダイナミクスに応用する。
予想通り, 凝縮体の弾道的拡張が観察され, その後, 正常なボソンの遅発性, 拡散性輸送が観察された。
特にモット絶縁体相の強靭性と不整合輸送による融解について論じる。
この方法は、強い相関関係にある格子ボソンの様々なモデルに適用すべきである。
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