Non-autonomous bright matter wave solitons in spinor Bose-Einstein condensates
研究了自旋为1的玻色-爱因斯坦凝聚体中具有时间调制非线性的亮物质波孤子的动力学行为。利用Hirota的非标准双线性化方法,得到了一类可积的自治三耦合Gross-Pitaevskii(3-GP)方程的孤子解.利用相似变换构造了非自治3-GP系统的孤子解。非自治孤子具有不同的密度分布。研究了具有类厄米-高斯势强的类扭结非线性系数的孤子压缩现象。我们的研究表明,这些非自治孤子进行非平凡的碰撞涉及凝聚切换。
2013-11-22 cond-mat.other nlin.PS
Dark-bright solitons in spinor polariton condensates under nonresonant pumping
采用平均场Gross-Pitaevskii方法描述非共振泵浦下旋量极化激元玻色-爱因斯坦凝聚体,研究了暗-亮孤子的静态和动力学性质.利用哈密顿方法,我们解析地导出了暗-亮孤子中心质心的运动方程。由此得到的方程描述了极化子玻色-爱因斯坦凝聚体的开放耗散特性和自旋自由度的组合如何影响暗-亮孤子的性质,即暗-亮孤子通过在有限时间内与背景混合而弛豫。在这种情况下,我们还确定了DB孤子的寿命。进一步的数值解的修改耗散的两个组件的Gross-Pitaevskii方程与分析结果非常一致。在朗之万噪声存在的情况下,我们证明了双折射孤子仍然可以长时间传播,这对于在现有的实验设备上进行实验观测是足够的。
2018-07-12 cond-mat.other cond-mat.quant-gas nlin.PS
Dark solitons in F=1 spinor Bose--Einstein condensate
研究了超精细自旋F=1旋量玻色-爱因斯坦凝聚体的多分量Gros-Pitaevskii方程的暗孤子解.原子间的相互作用应该是大小相等的排斥和反铁磁作用。利用可积$2\times 2$矩阵非线性薛定谔方程的非零边界条件,得到了方程的解.我们详细研究了单孤子解和双孤子解。单孤子分为两类。铁磁态具有畴壁形状的波函数,其总自旋不为零。极性态提供了一个空穴孤子,它的总自旋为零。这两种状态通过选择边界条件的类型来选择。在两孤子碰撞中,我们观察到自旋混合或自旋转移。结果表明,铁磁态的孤子作为“磁性”载流子对自旋混合起作用,而极性态的孤子则是被动的。
2006-03-03 cond-mat.other cond-mat.soft math-ph
Multi-component gap solitons in spinor Bose-Einstein condensates
我们建立了自旋为1的玻色-爱因斯坦凝聚体(BECs)的非线性模型,该凝聚体具有自旋无关的排斥相互作用和自旋相关的铁磁或反铁磁(极性)相互作用,并被加载到一维光晶格势中.我们发现,这两种类型的BEC表现出动力学不稳定性,并可能形成空间局域化的多组分结构。旋量物质波的局域态呈矢量间隙孤立子和自陷波的形式,它们仅存在于线性布洛赫波带隙谱的间隙内。特别令人感兴趣的是非线性局域态,不表现出一个共同的空间密度分布共享的所有冷凝组分,因此不能描述的单模近似(SMA),经常采用的框架内的平均场处理。我们发现,非SMA状态可以表现出约瑟夫森样的内部振荡和自磁化,即本地自旋的固有旋进。最后,我们证明了非定态的自旋BEC在晶格中表现出相干的无阻尼自旋混合动力学,并且可以通过施加外部磁场来实现它们到定态的受控转换。
2006-12-05 cond-mat.other
Matter Wave Interference Pattern in the collision of bright solitons (Bose Einstein condensates) in a time dependent trap
我们证明了在没有自由弹道膨胀的情况下,通过选择合适的散射长度和含时陷阱,可以在亮孤子(玻色-爱因斯坦凝聚体)碰撞中观察到物质波干涉图样.
2009-01-10 cond-mat.other
Bright solitons and soliton trains in a fermion-fermion mixture
本文采用含时动力学平均场流体动力学模型,用变分和数值方法预测和研究了准一维雪茄形几何中简并费米子-费米子混合体中的亮孤子。由于近距离内相同自旋极化费米子之间存在很强的Pauli-blocking排斥作用,因此种间排斥相互作用不可能产生亮孤子。然而,稳定的亮孤子可以形成足够吸引的种间相互作用。我们对这些孤子进行了数值稳定性分析,并证明了孤子串的形成。利用现有技术,可以在实验室中形成和研究这些费米孤子。
2007-02-07 cond-mat.other nlin.PS
Dynamics of a Bright Soliton in Bose-Einstein condensates with Time-Dependent Atomic Scattering Length in an Expulsive Parabolic Potential
本文给出了一维非线性薛定谔方程的一族精确解,该方程描述了在含时原子间相互作用的抛物型排斥势场中玻色-爱因斯坦凝聚体中亮孤子的动力学行为.结果表明,在安全参数范围内,通过增加原子散射长度的绝对值,可以将亮孤子压缩成很高的局域物质密度,这为研究一维Gross-Pitaevskii方程的有效性范围提供了实验工具.我们还发现,亮孤子中的原子数保持动态稳定:亮孤子与背景之间形成时间周期性的原子交换。
2005-02-20 cond-mat.other
Formation of bright matter-wave solitons during the collapse of Bose-Einstein condensates
我们在三维磁阱中观测到了~(85)Rb凝聚体坍缩过程中的亮物质波孤子。坍缩是通过使用费什巴赫共振将原子相互作用从排斥突然切换到吸引而引起的。残余的凝聚物含有几倍的临界原子数的不稳定性的发病观察到生存的崩溃。在这些条件下,形成一个非常强大的孤子配置,使每个孤子满足稳定性条件和相邻的孤子表现出排斥相互作用。
2006-01-30 cond-mat.other
Two-dimensional bright solitons in dipolar Bose-Einstein condensates
我们分析了二维偶极玻色-爱因斯坦凝聚体中亮孤子的物理性质。这些孤子在短程相互作用气体中是不可能的。特别地,我们讨论了稳定的二维亮孤立波存在的必要条件。通过对最低激励的分析,研究了解的稳定性。此外,我们还研究了孤立波的散射,这与接触相互作用的情况相反,是非弹性的,并可能导致孤立波的融合。最后,实验的可观测性进行了讨论。
2005-03-01 cond-mat.other
First observation of bright solitons in bulk superfluid He-4
通过时间分辨阴影成像实验和密度泛函理论计算证实了体超流He-4中亮孤子的存在。导致非线性波产生的初始液体压缩是由激光烧蚀产生的快速膨胀的等离子体产生的。在超前耗散周期之后,这些波转变为亮孤子,并表现出三个特征:无色散传输,两波碰撞中相互作用可忽略,孤子振幅与传输速度直接相关。实验观测得到了DFT计算的支持,DFT计算表明,初始压缩的液体迅速演化为明亮的孤子。在高振幅下,孤子变得不稳定并分解成色散激波。
2018-01-06 cond-mat.other
Bright cavity polariton solitons
半导体微腔中激子极化激元的色散关系的下分支,在强耦合制度下工作,包含沿一个空间方向的正曲率和负曲率的部分。我们发现,这导致了由排斥极化激元非线性支持的稳定的一维亮微腔孤子的存在。为了实现本地化沿第二个横向方向,我们建议创建一个特殊的孤子波导,通过改变腔失谐,因此在这样一种方式,孤子的存在的边界,孤子只允许在所需的宽度的条纹。
2009-01-27 cond-mat.other
Symmetry Breaking and Enhanced Condensate Fraction in a Matter-Wave Bright Soliton
精确对角化研究表明,在准一维吸引玻色-爱因斯坦凝聚体中,通过准简并的低位多体态的叠加,可以同时产生物质波亮孤子和Goldstone模.当孤子形成时,单粒子密度矩阵的最大本征值急剧增加,表明由于平移对称性破缺,碎片凝聚体转变为单一凝聚体.
2005-03-11 cond-mat.other
Formation of bright solitons and soliton trains in a fermion-fermion mixture by modulational instability
本文采用含时平均场流体动力学模型,利用变分和数值方法研究了雪茄形几何中简并费米子-费米子混合体中亮孤子的产生。由于近距离内相同自旋极化费米子之间存在很强的Pauli阻塞排斥,因此在种间排斥相互作用中不可能出现亮孤子。采用线性稳定性分析,我们证明了稳定的孤子的形成,由于调制不稳定的恒定振幅的解决方案的模型方程足够有吸引力的种间相互作用。我们对这些孤子进行了数值稳定性分析,并通过将有效的种间相互作用从排斥性跳到吸引性来证明孤子串的形成。利用现有技术,可以在实验室中形成和研究这些费米孤子。
2007-02-14 cond-mat.other nlin.PS
Fermionic bright soliton in a boson-fermion mixture
利用含时动力学平均场流体动力学模型研究了准一维雪茄状几何条件下,简并费米气体与玻色-爱因斯坦凝聚体混合时费米亮孤子的形成.由于自旋极化的费米子之间在短距离内存在很强的Pauli阻塞排斥,在玻色子-费米子排斥相互作用的情况下,不可能产生明亮的费米子孤子。然而,我们证明,稳定的明亮的费米子孤子可以形成一个足够有吸引力的玻色子-费米子相互作用的玻色子-费米子混合物。我们还考虑了在周期性轴向光格势存在下费米子孤子的形成。利用现有的技术,这些孤子可以在实验室中形成和研究。
2005-09-09 cond-mat.other nlin.PS
Bright gap solitons of atoms with repulsive interaction
本文报道了在原子-原子排斥相互作用下,首次在实验上观测到的~(87)Rb原子亮物质波孤子。这种违反直觉的情况出现在弱周期势内,其中可以在布里渊区边界处实现异常色散。如果相干原子波包在相应的带边处产生,则在带隙内形成亮孤子。我们的系统的优势是精确控制的准备和实时操作,允许系统的调查间隙孤子。
2004-02-05 cond-mat.other cond-mat.soft
Bright solitons in coupled defocusing NLS equation supported by coupling: Application to Bose-Einstein condensation
研究了在吸引耦合支持下的耦合离焦非线性薛定谔方程中亮孤子的形成。作为应用,我们利用含时动力学平均场模型研究了在准一维几何中种间吸引力支持下的两组分排斥玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中稳定亮孤子的形成.当所有的相互作用都是排斥的时候,就不可能有亮孤子。然而,在两分量排斥玻色-爱因斯坦凝聚中,当粒子间存在足够的吸引力时,可以形成亮孤子,从而导致同类型玻色子间的有效吸引力。
2005-07-19 cond-mat.other cond-mat.soft nlin.PS
Friction and diffusion of matter-wave bright solitons
研究了热粒子云影响下的物质波亮孤子的运动。在理想的一维系统中,准粒子与孤子的散射过程是无反射的,但准粒子会产生相移。在限制在紧密波导陷阱中的玻色-爱因斯坦凝聚体的现实系统中,横向自由度在系统中产生了额外但很小的非线性,这引起了有限反射并导致孤立子的耗散运动。计算了热云中物质波亮孤子的速度和温度相关的摩擦力和扩散系数。
2005-06-04 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Logic Gates with Bright Dissipative Polariton Solitons in Bragg-Cavity Systems
光孤子是实现通信线路的理想平台,因为它们可以彼此非常接近地封装,而不会由于它们的相互作用而导致编码信息的部分丢失。另一方面,光孤子之间的相互作用是实现计算和全光信息处理的必要条件。在这里,我们研究了亮耗散极化孤子如何相互作用,并利用它们的相互作用来实现与或门与最先进的技术。此外,我们还证明了孤子-孤子相互作用可以用来确定描述自旋相反的极化激元之间相互作用的参数α2的符号。
2015-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Interaction of dark-bright solitons in two-component Bose-Einstein condensates
通过适当调整阱势、原子散射长度和原子增益或损失,研究了双组分玻色-爱因斯坦凝聚体中暗-亮孤子的相互作用。我们表明,耦合Gross-Pitaevskii(GP)方程可以映射到Manakov模型。利用与时间无关的周期性调制的陷阱势识别了一类有趣的物质波孤子及其相互作用,这类孤子可以在实验上在两组分凝聚体中实现。这些包括孤子的周期性崩塌和复活,蛇形物质波孤子以及不同类型的两孤子相互作用。
2009-06-03 cond-mat.other nlin.PS
Stabilization of bright solitons and vortex solitons in a trapless three-dimensional Bose-Einstein condensate by temporal modulation of the scattering length
利用平均场Gross-Pitaevskii方程的变分和数值解,我们证明了在无陷阱的三维吸引玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中,仅通过利用费什巴赫共振对散射长度进行快速的周期性时间调制,就可以使亮孤子稳定.该方案还稳定了二维旋转涡旋孤子。除了在玻色-爱因斯坦凝聚中的实验应用外,本文的研究还表明,在沿传播方向具有变号非线性的层状克尔介质中,三维非线性光学的时空孤子也可以稳定。
2004-06-22 cond-mat.other cond-mat.soft nlin.PS
Rotation of the Trajectories of Bright soliton and Realignment of Intensity Distribution in the Coupled Nonlinear Schrodinger Equation
本文研究了耦合非线性薛定谔方程中亮孤子的碰撞动力学。我们观察到,除了在亮孤子的相互作用强度重新分布,也见证了亮孤子的轨迹旋转。通过适当地调节自相位调制(SPM)或交叉相位调制(XPM)参数,可以改变亮孤子的旋转角度,通过SPM或XPM注入到动力学系统中的多余能量会导致亮孤子轨迹的旋转。这种额外的能量不仅有助于轨道的旋转,而且有助于两种模式之间的强度分布的重新对准。我们还注意到,亮孤子之间的角间距也可以适当地改变。上述结果排除了场矢量的量子叠加,在非线性光学、玻色-爱因斯坦凝聚体、左手(LH)和右手(RH)Meta材料中可能有更广泛的分支。
2013-08-17 cond-mat.other nlin.PS physics.optics