一维玻色气体中的量子临界性质

陈洋洋; 程颂

doi:10.12405/j.issn.2097-1486.2023.01.008

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一维玻色气体中的量子临界性质

更新时间：2024-03-29

- 一维玻色气体中的量子临界性质
- Quantum critical properties in one-dimensional Bose gas
- 新兴科学和技术趋势 2023年2卷第1期页码：70-79
- 作者机构：
  
  1.西北大学现代物理研究所，陕西西安 710069
  2.北京计算科学研究中心，北京 100864
- 作者简介：
  
  [ "陈洋洋，男，副教授；博士；本科毕业于西北大学，博士毕业于中国科学院武汉物理与数学研究所，之后在南方科技大学量子科学与工程研究院从事博士后工作，随后入职西北大学现代物理研究所；目前主要从事一维量子气体的热力学性质、关联性质以及非平衡动力学问题的理论研究；在Phys Rev Lett， Nature Communications等期刊发表论文10余篇。Email：chenyy@nwu.edu.cn" ]
  [ "程颂，男，博士；本科毕业于山东大学，博士毕业于澳大利亚国立大学，之后在意大利国际高等研究院（SISSA）和北京计算科学研究中心（CSRC）从事博士后研究。研究领域为低维物理系统的热力学与关联性质等。Email：scheng@csrc.ac.cn" ]
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金(12104372)
- DOI：10.12405/j.issn.2097-1486.2023.01.008
  中图分类号： O413
- 纸质出版日期：2023-03-25，
  
  收稿日期：2023-01-10，
  
  修回日期：2023-02-15，
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陈洋洋,程颂.一维玻色气体中的量子临界性质[J].新兴科学和技术趋势,2023,2(1):70-79.

CHEN Yangyang,CHENG Song.Quantum critical properties in one-dimensional Bose gas[J].Emerging Science and Technology,2023,2(1):70-79.
陈洋洋,程颂.一维玻色气体中的量子临界性质[J].新兴科学和技术趋势,2023,2(1):70-79. DOI： 10.12405/j.issn.2097-1486.2023.01.008.

CHEN Yangyang,CHENG Song.Quantum critical properties in one-dimensional Bose gas[J].Emerging Science and Technology,2023,2(1):70-79. DOI： 10.12405/j.issn.2097-1486.2023.01.008.

摘要

量子相变及其导致的临界现象是量子多体物理研究领域的重要课题。一维玻色气体（Lieb-Liniger模型）由于在理论上可以通过Bethe Ansatz方法严格求解，在实验上可以利用超冷原子气体实现，因此在理解量子临界性质中发挥着重要的作用。本文首先回顾了Bethe Ansatz方法，然后介绍了该模型的量子相变、普适性质以及如何在冷原子气体中观测这些性质，最后展示了以该系统为工作物质的量子热机具有量子优越性。

Abstract

The quantum phase transitions and the induced quantum criticality are of great importance in the research of quantum many-body physics. The one-dimensional Bose gas （the Lieb-Liniger model） is theoretically of solvability through Bethe Ansatz method and is experimentally realized by using ultracold-atom， and therefore， it has a prominent position in further understanding quantum critical properties. This article first reviews the Bethe Ansatz method， and then introduces various properties of the Lieb-Liniger model including quantum phase transitions， universal properties and the corresponding observation in cold atom experiments. It finally concludes that quantum heat engine has the quantum superiority when Bose gases are used as the working substance.

关键词

Lieb-Liniger模型Luttinger液体量子临界量子热机

Keywords

Lieb-Liniger modelLuttinger liquidquantum criticalityquantum heat engine

references

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