Exact density profiles and symmetry classification for strongly interacting multi-component Fermi gases in tight waveguides
- Others:
- Institut Non Linéaire de Nice Sophia-Antipolis (INLN) ; Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS) ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA)
- Laboratory of Quantum Theory (GT) ; PHotonique, ELectronique et Ingénierie QuantiqueS (PHELIQS) ; Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG) ; Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG) ; Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
- Laboratoire de physique et modélisation des milieux condensés (LPM2C) ; Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])
- Laboratoire national de métrologie et d'essais - Systèmes de Référence Temps-Espace (LNE - SYRTE) ; Systèmes de Référence Temps Espace (SYRTE) ; Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris ; Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris ; Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Description
We consider a mixture of one-dimensional strongly interacting Fermi gases with up to six components, subjected to a longitudinal harmonic confinement. In the limit of infinitely strong repulsions we provide an exact solution which generalizes the one for the two-component mixture. We show that an imbalanced mixture under harmonic confinement displays partial spatial separation among the components, with a structure which depends on the relative population of the various components. Furthermore, we provide a symmetry characterization of the ground and excited states of the mixture introducing and evaluating a suitable operator, namely the conjugacy class sum. We show that, even under external confinement, the gas has a definite symmetry which corresponds to the most symmetric one compatible with the imbalance among the components. This generalizes the predictions of the Lieb–Mattis theorem for a Fermionic mixture with more than two components.
Abstract
International audience
Additional details
- URL
- https://hal.sorbonne-universite.fr/hal-01339365
- URN
- urn:oai:HAL:hal-01339365v1
- Origin repository
- UNICA