Quantum phase transitions in constrained Bose systems [Elektronische Ressource] / Lars Bonnes. Betreuer: Stefan Weßel

Quantum Phase Transitions in ConstrainedBose SystemsVon der Fakult¨at Mathematik und Physik der Universit¨atStuttgart zur Erlangung der Wu¨rde eines Doktors derNaturwissenschaften (Dr. rer. nat.) genehmigte AbhandlungVorgelegt vonDipl. Phys. (ETH) Lars Bonnesaus DinslakenHauptberichter: Prof. Dr. Stefan Wessel, Ph.D.Mitberichter: Prof. Dr. rer. nat. Gu¨nter WunnerTag der mu¨ndlichen Pru¨fung: 20.07.2011Institut fu¨r Theoretische Physik IIIUniversita¨t Stuttgart2011ContentsI. Zusammenfassung 7II. Abstract 9III.Table of Acronyms 11IV.Curriculum Vitae 131. Tailoring Interactions in Cold Quantum Gases 151.1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151.2. Bosons in Optical Lattices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171.3. Dissipation Induced Three-body Constraint . . . . . . . . . . . . 191.4. Supersolid Nucleation Transition on the Triangular Lattice . . . . 211.5. Engineering Three-Body Potentials with Polar Molecules . . . . . 261.6. Experimental Probes in Cold Gases . . . . . . . . . . . . . . . . . 322. Methods 372.1. Quantum Monte Carlo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 372.1.1. GeneralizedDirectedLoopAlgorithmintheStochasticSe-ries Expansion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 383Contents2.1.2. Measuring Physical Observables . . . . . . . . . . . . . . . 462.1.3. Quantum Parallel Tempering . . . . . . . . . . . . . . . . 502.2. Tensor Network Renormalization Group . . .