Mixtures of charged-neutral superfluids

Nötr parçacıklardan oluşan aşırı soğuk kuvantum gazlarına çiftlenebilen yapay manyetik alanların (YMA) geliştirilmesinden motivasyon alarak, bu tezde çeşitli koşullar altındaki yüklü-yüksüz karışımları inceledik. Bu YMA'ları üretmek için kullanılan teknikler, atomların iç serbestlik derecelerine karşı oldukça hassastır. Bu nedenle, Raman lazerlerle oluşturulan YMA'lar, bir karışımın bileşenleri ile eşit olmayan bir şekilde çiftlenir. Bu eşit olmayan çiftlenmenin olası sonuçlarını iki farklı sistemi dikkate alarak gösterdik. Öncelikle, bir fermiyon denizindeki bir safsızlık problemini, saf olmayan atoma seçici olarak çiftlenen bir YMA altında inceledik. Bethe Ansatz'ı kullanarak sistemin kesin tepkisini hesaplayarak, YMA'nın polaron oluşumunu analiz etmek için bir sonda olarak kullanılabileceğini savunduk. İkinci olarak, YMA altındaki bir yük dengesizliğinin varlığında Bardee-Cooper-Schrieffer süperiletkenlik teorisini inceledik. Yukarı ve aşağı dönel parçacıkların enerji spektrumu arasında bir asimetri olması durumunda, aralık denklemini analitik olarak hesaplayarak, sistemin hem manyetik alan hem de sıcaklıkta yeniden girişli süperiletkenlik gösterdiğini ispatladık. Yüklü-yüksüz karışımların yanı sıra, topolojik sistemlerin denge dışı Hall tepkilerini de araştırdık. Optik örgülere uygulanan YMA'ların Eddy akımlarına neden olmadan bir anda değiştirilebilir olması, sitemi topolojik bir faz geçişinin diğer tarafına aniden geçirmemize olanak sağladı. Ortaya çıkan denge-dışı durumundaki sistemin kesirli bir Hall tepkisi olacağını göstererek, soğuk atom deneyleri için olası uygulamaları inceledik.