光学腔辅助动力学晶格中的两组分玻色子

Abstract

本文研究一种由光学腔辅助的两组分晶格玻色子系统。在真空环境下，该玻色气体的两个组分具有完全不同的局域特征，而腔光子会诱导两个组分间的隧穿。利用变分方法和自洽平均场方法，我们系统分析了体系的基态性质，得到了系统在不同参数空间下的相图。相图展现出了丰富的量子相，包括莫特绝缘体相、超流相和超辐射超流相等。我们发现在腔光子的辅助下，巡游组分的玻色子会诱导局域组分的玻色子发生超流转变。特别地，在特定参数区间内，组分间相互作用会驱动由莫特绝缘体到超辐射超流的反常量子相变。文章最后我们给出了可行的实验方案。我们的工作丰富了玻色-哈伯德模型的相关物理，并为利用光学腔中的超冷原子模拟凝聚态现象提供了有益的思路。