近日，法国波尔多大学的Raúl Bombín与西班牙加泰罗尼亚理工大学的Jordi Boronat以及克罗地亚斯普利特大学的Viktor Cikojevi等人合作并取得一项新进展。经过不懈努力，他们提出用于镝偶极系统的基于量子蒙特卡罗的泛函。相关研究成果已于2024年3月19日在国际知名学术期刊《物理评论A》上发表。

该研究团队提出了一个基于蒙特卡罗的量子密度泛函，用于描述偶极系统中的液滴形成和超固态现象。在传统的扩展Gross-Pitaevskii方程(eGPE)中，通常用于计算量子关联的Lee-Huang-Yang项被用量子蒙特卡罗计算的关联能所取代。

研究人员证明了他们的函数能够重现液滴形成所需的最小临界原子数N_c的现有实验数据。N_c对于理论预测来说是一个具有挑战性的量，而eGPE只提供了它的定性描述，主要是当它应用于镝时。此外，研究人员还使用他们的方法来表征BEC -超固体相变。基于蒙特卡罗的量子泛函可以很容易地在任何现有的eGPE代码中实现，在不增加计算成本的情况下改善了偶极系统的描述。

附：英文原文

Title: Quantum-Monte-Carlo–based functional for dysprosium dipolar systems

Author: Raúl Bombín, Viktor Cikojevi, Ferran Mazzanti, Jordi Boronat

Issue&Volume: 2024/03/19

Abstract: We present a quantum-Monte-Carlo–based density functional to describe droplet formation and supersolidity in dipolar systems. The usual Lee-Huang-Yang term, accounting for quantum correlations in the conventional extended Gross-Pitaevskii equation (eGPE), has been substituted by the correlation energy evaluated with quantum Monte Carlo. We demonstrate the ability of our functional to reproduce existing experimental data for the minimum critical number of atoms N_c required for droplet formation. N_c is a challenging quantity for theoretical predictions, and the eGPE provides only a qualitative description of it, mainly when it is applied to dysprosium. We also use our approach to characterize the BEC-supersolid transition. The quantum-Monte-Carlo–based functional can be easily implemented in any existing eGPE code, improving the description of dipolar systems without increasing the computational cost.

DOI: 10.1103/PhysRevA.109.033312

Source: https://journals.aps.org/pra/abstract/10.1103/PhysRevA.109.033312