Spontaneous emission of polaritons from a Bose-Einstein condensate
研究了由二能级原子组成的部分激发玻色-爱因斯坦凝聚体的自发发射。由凝聚体的基态部分诱导的极化激元的形成导致光子谱中避免交叉。这种避免的交叉作用类似于光子带隙，并改变了自发发射率。
1999-03-08 cond-mat quant-ph
Spontaneous Emission in Quantum Walks of a Kicked Bose-Einstein Condensate
我们分析研究了最近提出并实现的基于被踢的玻色-爱因斯坦凝聚体的离散时间量子行走。我们通过考虑踢光引起的自发发射，扩展了以前关于有效动力学的工作。自发发射影响内部和外部的自由度，产生于它们之间的纠缠在步行动力学。结果是我们所测试的实验行走信号的可测量的退化。
2018-11-05 cond-mat.quant-gas quant-ph
Spontaneously broken gauge symmetry in a Bose gas with constant particle number
自发破缺的规范对称性和玻色-爱因斯坦凝聚之间的相互作用在科学上一直是有争议的，因为运动方程在相变下是不变的。在本模型中，它示出了自发对称性破缺出现作为一个非局部的过程中的位置空间，但在不相交的子空间的基础希尔伯特空间。数值模拟结果表明，当通过玻色-爱因斯坦凝聚的临界温度时，凝聚态与非凝聚态量子场之间的相对相位分布的对称性会自发破缺.由于气体粒子总数随时间保持不变，系统的整体U（1）-规范对称性得以保持。
2016-08-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
Spontaneous emergence of angular momentum Josephson oscillations in coupled annular Bose-Einstein condensates
研究了两个耦合环形玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）的非线性动力学。对于一定值的耦合强度的非旋转基态是不稳定的波动，在较高的角动量模式。两个分支的Bogoliubov光谱表现出不同的区域的不稳定性，使之能够选择性地占据某些角动量模式。对于足够长的演化时间角动量约瑟夫森振荡自发出现，打破了初始的手征对称性的BEC。
2006-11-27 cond-mat.quant-gas quant-ph
Spontaneously modulated spin textures in a dipolar spinor Bose-Einstein condensate
发现$^{87}$ Rb F=1旋量玻色-爱因斯坦凝聚体中的螺旋自旋织构自发地向自旋畴的空间调制结构衰减。这种演变归因于磁偶极相互作用，积极有利于长波长自旋螺旋的短波长域。这是通过消除偶极相互作用的射频脉冲序列，并观察到抑制的短程域的形成证实。本研究证实了磁偶极相互作用在简并$^{87}$ Rb F=1旋量气体中的重要性。
2007-12-27 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph quant-ph
Spontaneous Quantum Turbulence in a Newborn Bose-Einstein Condensate via the Kibble-Zurek Mechanism
University of Luxembourg（卢森堡大学）；Christ University（基督大学）；Donostia International Physics Center（圣塞巴斯蒂安国际物理中心）
本研究通过Kibble-Zurek机制在热淬火诱导的玻色-爱因斯坦凝聚过程中生成自发量子湍流，并通过非平衡普遍性验证其特性。
2026-07-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
A note on spontaneous symmetry breaking in the mean-field Bose gas
本文研究三维单位环面上的平均场 Bose 气体，证明在 Bose–Einstein 凝聚相变温度尺度下，自发 $U(1)$ 对称性破缺与单粒子密度矩阵存在宏观本征值彼此等价。
2025-07-28 math-ph math.AP math.MP
Sensing spontaneous collapse and decoherence with interfering Bose-Einstein condensates
我们研究如何与玻色-爱因斯坦凝聚体的物质波干涉是受假设的崩溃模型和环境退相干过程。最近的原子喷泉实验与宏观臂分离的动机，我们专注于不同的双模叠加态的一阶和高阶相干性的可观察到的签名，以及它们的缩放与粒子数。这不仅可以用来评估环境退相干对多体相干性的影响，而且可以量化宏观现实崩溃模型被排除在此类实验之外的程度。我们发现相位相干分裂凝聚体的干涉条纹受退相干的影响最大，而独立干涉凝聚体的量子特征对宏观现实崩溃更有免疫力。如果在干涉图中分辨出高阶关联，则可以探测到超出单个原子水平的多体增强退相干效应。
2017-04-14 quant-ph
Spontaneous symmetry breaking in a quadratically-driven nonlinear photonic lattice
本文研究了在双光子相干驱动下，受驱动耗散玻色-哈伯德晶格中发生的相变，其特征是离散对称性的自发破缺。驱动项没有完全提升原始的$U(1)$对称性，留下离散的$\mathbb{Z}_2$对称性。当驱动玻色-哈伯德带的底部时，稳态的平均场分析揭示了从对称相位到具有有限玻色场期望值的准相干态的二阶跃迁。对于较大的驱动频率，相图示出了第三区域，其中两相都是稳定的，并且转变变为一阶。
2017-09-19 quant-ph
Spontaneous Four-Wave Mixing of de Broglie Waves: Beyond Optics
我们研究了两个亚稳态氦原子的玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）的碰撞过程中光子简并四波混频的原子光学模拟，并利用时空分辨探测器测量了散射原子的动量分布。对于光子的情况，相位匹配条件完全定义了系统的最终状态，并且在两个碰撞BEC的情况下，简单的类比意味着散射原子的球形动量分布。然而，我们发现散射原子的最终动量反而位于一个半径小于初始碰撞动量的椭圆体上。数值和解析计算与测量结果吻合良好，并揭示了多体效应、平均场相互作用和源凝聚各向异性之间的相互作用。
2010-05-27 cond-mat.quant-gas quant-ph
Spontaneous symmetry breaking in spinor Bose-Einstein condensates
本文提出了一个理论分析旋量玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）中自旋动力学和自发对称性破缺的解析模型。这使得一个很好的直观的理解的过程，并提供了良好的定量协议与实验结果物理评论快报。105，135302（2010）中所述。结果表明，在不稳定的塞曼态mF=0（|0>）可以通过近似状态的有效捕获势来理解。|+-1>，具有圆柱形盒电势。这些原子对的产生效率的共振可以追溯到这种限制的激发模式。这些激发模式的理解允许对称性破缺机制的详细表征，显示如何双重自发破缺的空间和自旋对称性可以发生。此外，还详细介绍了旋量量子气体的制备和分析的实验方法。
2013-09-02 cond-mat.quant-gas quant-ph
Spontaneous Symmetry Breaking via Measurement: From Bose-Einstein Condensates to Josephson Effect
为什么会发生自发对称性破缺？为什么一个态会破缺对称性？我们探索的一个想法，测量选择这样的状态，即使一个系统是在尊重系统的对称性的状态。我们指出相关观测量的谱是重要的，并简单地将投影公设应用于量子测量。我们首先表明，这种方法正确地描述了众所周知的玻色-爱因斯坦凝聚体的干扰。然后，我们检查一个费米子系统，并证明超导状态与一个明确的相对相位选择通过测量两个超导体之间流动的电流，消除了需要假设的先验相位的存在来解释约瑟夫森效应。
2014-05-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Many-body exceptional points in colliding condensates
例外点描述了非厄米矩阵本征模的合并。当多体系统的幺正演化中出现异常点时，一般会导致有限波矢的动力学不稳定性[N]。Bernier \etal，物理学修订快报。113，065303（2014）]。在这里，我们研究的背景下，碰撞玻色-爱因斯坦凝聚体的逆流不稳定性的例外点。我们表明，该系统的不稳定性是由于在Bogoliubov频谱的一个例外点。我们进一步澄清这种效果的连接到朗道标准的超流性和经典粒子的散射。我们提出了一个实验装置，直接探测这个特殊的点，并证明其可行性与数值计算的帮助。我们的工作促进了对非平衡多体量子系统中异常点的观察。
2019-05-29 cond-mat.quant-gas quant-ph
Critical Dynamics of Spontaneous Symmetry Breaking in a Homogeneous Bose gas
我们探讨了在一个均匀的系统中，通过玻色-爱因斯坦相变，通过短程相互作用热猝灭原子气体的自发对称性破缺的动力学。使用零差物质波干涉测量一阶关联函数，我们验证了中心定量预测的Kibble-Zurek理论，即相干长度与猝灭率的相干系统幂律标度。此外，我们直接证实了它的基本假设，冻结的相关长度附近的过渡，由于临界减速。我们的测量结果与超平均场论一致，并支持了以前未证实的期望，即这个普适类的动力学临界指数为$z=3/2$，其中包括液态$^4$ He的$λ$ -跃迁。
2014-10-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Spontaneous symmetry breaking in coupled Bose-Einstein condensates
研究了两个通过隧穿弱耦合的硬核玻色子哈伯德模型系统。假设单个非耦合模型呈现非对角长程序，我们证明了在无限体积极限下耦合系统呈现自发对称性破缺（SSB），即当隧穿被关闭时，两个子系统保持确定的相对U（1）相.虽然U（1）相的单边带在单个系统中是无法观测到的，但相对U（1）相的单边带在物理上是有意义的，可以通过干涉实验观测到。本定理是由多年来发展起来的量子反铁磁体中的严格的低激发态理论和单边带理论所实现的。
2018-11-22 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech math-ph
Spin mixing in colliding spinor condensates: formation of an effective barrier
用平均场方法研究了双势阱中F=1旋量凝聚的动力学。结果表明，一个小的种子的$m=0$原子上的系统与初始良好分离的m=1和m=-1的凝聚体有一个显着的效果，他们的混合动力学，作为一个有效的障碍，一个非常长的时间。我们证明了这种效应是由于系统的旋量性质，并提供了一个可观察到的例子之间的相互作用的内部自旋动力学和宏观演化的磁化旋量玻色-爱因斯坦凝聚体。
2008-11-19 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph quant-ph
Generating entangled atom-photon pairs from Bose-Einstein condensates
我们提出利用光驱动的玻色-爱因斯坦凝聚体的自发拉曼散射作为原子-光子对的源，其内部状态是最大纠缠的。在一个容易传输的粒子（光子）和一个容易捕获和相干操纵的粒子（超冷原子）之间产生纠缠将被证明对各种量子信息相关的应用是有用的。我们分析了自发拉曼散射产生的纠缠态的类型，并构造了一种能产生最大纠缠的几何结构。
2000-04-20 cond-mat physics.atom-ph quant-ph
Reduction and Emergence in Bose-Einstein Condensates
仔细研究一些关于BEC的Gedanken实验，有望揭示物理学中约化和涌现的几个方面。这些包括宏观系统的经典描述和不同量子处理之间的关系，以及由于自发对称性破缺而出现的新性质甚至新对象。
2009-10-14 quant-ph
Spontaneous Formation of Star-Shaped Surface Patterns in a Driven Bose-Einstein Condensate
我们在实验上观察到在受驱动的玻色-爱因斯坦凝聚体中自发形成星形表面图案。通过调制费什巴赫共振附近的散射长度，参数激发了具有$l$折叠对称性的二维星形图案，范围从四极（$l=2$）到七边形模式（$l=7$）。一个有效的Mathieu方程和Floquet分析利用，有关的不稳定性条件的表面模式的分散在一个被困的超流。通过确定这些模式的共振频率，我们精确地测量了集体激发的色散关系。在调制过程中，表面激励的振荡幅度呈指数增长。我们发现，只有$l=6$模式是不稳定的，由于其出射耦合的偶极子运动的云。我们的实验结果与平均场框架非常一致。我们的工作为产生更高能级的集体激发开辟了一条新的途径，并在探索量子流体的奇异性质和提供量子湍流的产生机制等方面有着重要的应用。
2021-07-23 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.atom-ph
Controlling spontaneous-emission noise in measurement-based feedback cooling of a Bose-Einstein Condensate
非共振光学成像是连续监测玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）最常用的方法。然而，由散射光子引起的扰动对这种连续监测的凝聚体的寿命造成了严重的限制。在本文中，我们证明了一种新的选择反馈控制可以克服测量反作用的加热效应。特别是，我们表明，非共振光学成像所造成的测量反作用是一个多模量子场效应，因为整个加热过程中没有看到在单粒子或平均场模型的系统。正确地模拟这种连续监测系统是唯一可能的使用数相维格纳（NPW）粒子滤波器，这是一个混合体之间的领先技术，用于模拟非平衡动力学的凝聚体和粒子滤波器模拟高维非高斯滤波器在工程领域。新的控制方案将在一个领先的精密测量和量子场模拟平台上实现长期连续测量和反馈，从而实现单次实验、自适应测量和稳健的状态准备和操纵。
2013-10-21 cond-mat.quant-gas quant-ph
Incoherent scattering of light by a Bose--Einstein condensate of interacting atoms
我们证明了非理想原子气体的玻色-爱因斯坦凝聚体的非相干光子散射由于自发发射的玻色子激发而增强，类似于前向的相干散射。非凝聚态的初始布居是由原子间排斥引起的凝聚态的量子耗尽提供的。
2000-03-28 quant-ph
Ultrafast coherent control of spinor Bose-Einstein condensates using stimulated Raman adiabatic passage
我们提出了利用受激拉曼绝热通道（STIRAP）来提供一种快速高保真的方法来实现旋量玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）的SU（2）旋转。过去的演示BEC光学控制遭受的困难所产生的集体增强的自发发射和低效率的双光子跃迁起源于选择规则。我们在这里提出了一个新的计划，允许任意相干旋转的两个组件的BEC，同时克服这些问题。数值试验表明，对于\ce{^{87}Rb}的BEC，$ 10^4 $原子和$ \SI{1}{\micro\second} $的门时间，由于自发发射的退相干可以被抑制到可以忽略不计的值。
2016-09-11 cond-mat.quant-gas quant-ph
Pseudo-Goldstone Excitations in a Striped Bose-Einstein Condensate
在玻色-爱因斯坦凝聚体中，空间平移对称性被各向异性相互作用自发破缺，形成条纹有序结构。同时，通过施加一个弱光晶格来迫使对称性破缺，也观察到了超流条纹基态。尽管基态的相似性，在这里，我们表明，这两种对称性破缺机制可以区分它们的集体激发光谱。与\textit{spontaneous}条纹态的无隙Goldstone模相比，我们提出\textit{forced}条纹态的激发光谱可以为长期寻找的有隙赝Goldstone模提供直接的实验证据.通过激发谱和静态结构因子表征了这种晶格诱导条纹相的赝Goldstone模。我们的工作可能为探索不同物理系统中的自发和强迫/近似对称性破缺机制铺平道路。
2021-01-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Emergence and stability of spontaneous vortex lattices in exciton-polariton condensates
量子化涡旋晶格结构的自发形成是封闭系统在热平衡下超流性的一个特征。激子-极化激子玻色-爱因斯坦凝聚体是开放系统中宏观量子态的典型例子，在这种凝聚体中，自发涡旋晶格也被提出，但尚未被观测到。本文考虑激子库的有限衰减率，从理论上研究了圆泵浦极化激子玻色-爱因斯坦凝聚体中的涡旋结构。结果表明，降低水库衰减率会减少涡的数量，破坏晶格结构的稳定性，不利于涡格的形成和观察。这些不利影响可以通过施加外部角动量来克服。
2019-06-20 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dynamical tunneling of a Bose-Einstein condensate in periodically driven systems
本文报道了经典相空间中玻色-爱因斯坦凝聚体通过势垒的动态隧穿率的测量结果。原子最初是以量子态的形式准备的，这些量子态在一个经典规则的岛状区域上延伸。我们专注于特定系统的量子加速器模式的踢转子在重力的存在下。我们的实验数据支持的数值模拟考虑到主要来自自发发射的缺陷。此外，我们预测实验可访问的参数范围内，直接隧穿可以很容易地观察到，如果自发发射进一步抑制。总之，我们提供了一个证明的原则，在周期性驱动的系统中的动态隧道速率的实验访问。
2013-09-13 cond-mat.quant-gas nlin.CD quant-ph
Generation of three-dimensional entangled states between a single atom and a Bose-Einstein Condensate via adiabatic passage
提出了一种利用受激拉曼绝热通过（STIRAP）技术制备单原子与玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）之间的三维纠缠态的方案.工程绝热通道有效地抑制了原子自发辐射、腔衰减和光纤损耗。我们的方案对BEC中原子数的变化也是鲁棒的。
2015-05-19 quant-ph
Kibble-Zurek dynamics in an array of coupled binary Bose condensates
自发对称性破缺的普适动力学是理解从早期宇宙、凝聚态系统到超冷原子系统中自发缺陷形成的普适行为的核心。研究了光晶格中耦合的二元原子玻色-爱因斯坦凝聚体阵列的普适实时动力学，该系统经历了从对称拉比振荡到对称破缺自陷的自发对称性破缺.除了Goldstone模外，还存在激发能隙在临界点处消失的带隙Higgs模。在缓慢通过临界点的过程中，我们解析地发现，破缺动力学服从Kibble-Zurek机制。从分支延迟和区域形成的标度中，我们数值提取了两个Kibble-Zurek指数$b_{1}=ν/(1+νz)$和$b_{2}=1/(1+νz)$，它们给出了静态相关长度临界指数$ν$和动态临界指数$z$ .我们的方法提供了一个有效的方法来同时确定的临界指数$ν$和$z$的连续相变。
2016-03-09 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Continuous optical loading of a Bose-Einstein Condensate
分析了热库中原子通过自发发射连续抽运进入玻色-爱因斯坦凝聚体的过程。我们考虑的情况下，原子的三能级$Λ$计划，其中一个原子的跃迁有一个非常短的寿命比另一个。我们发现，在这种情况下，光子重吸收在稠密的云可以被认为是可以忽略的。如果忽略非弹性过程，我们发现光抽运可以用来连续加载和填充玻色-爱因斯坦凝聚体，即提供了一种实现连续原子激光的可能途径。
2000-07-03 quant-ph
Fingering instabilities and pattern formation in a two-component dipolar Bose-Einstein condensate
本文研究了具有强偶极-偶极相互作用的反向极化二组分玻色-爱因斯坦凝聚体在三维空间中的指进不稳定性和斑图形成。结果表明，当偶极-偶极相互作用增强时，指进不稳定性会自发破缺转动对称性。由于偶极相互作用，在动力学过程中出现了青蛙形和蘑菇形图案。我们还证明了自发的密度调制和畴生长的双组分偶极BEC的动力学。Bogoliubov分析在二维近似进行，并估计解析域的特征长度。当原子的数目比、外部势的陷阱比或相对于z方向的倾斜极化变化时，类似于磁性经典流体中的图案被调制。
2018-02-16 cond-mat.quant-gas physics.flu-dyn quant-ph
Mesoscopic molecular ions in Bose-Einstein condensates
研究了在超冷简并玻色子气体中掺杂带电粒子（离子）形成大分子离子的可能性。我们表明，由离子杂质产生的极化势是能够捕获数百个原子到松散的束缚态。我们描述了这些空心分子离子通过声子发射的自发形成，并提出了一种光学技术的相干受激跃迁的自由原子到一个特定的束缚态。这些结果开辟了新的有趣的可能性，操纵严格限制合奏。
2001-12-19 quant-ph
Symmetry-Breaking Topological Insulators in the $\mathbb{Z}_2$ Bose-Hubbard Model
在这项工作中，我们研究了一个耦合到动力学$\mathbb{Z}_2$场的相互作用玻色子的一维模型，$\mathbb{Z}_2$玻色-哈伯德模型，并分析了自发对称性破缺和拓扑对称性保护之间的相互作用。在以前的工作中，我们展示了这个模型如何通过玻色子Peierls转变表现出自发破缺的平移对称性。在这里，我们发现如何，在半填充，所产生的阶段也显示拓扑功能共存的存在下的长程序，并产生一个拓扑键序波。使用分析和数值方法，我们描述了这个阶段的属性，表明它不能被连接到一个玻色子拓扑相消失哈伯德相互作用，从而构成了一个相互作用引起的破坏性拓扑绝缘体的实例。
2019-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Properties of atomic pairs produced in the collision of Bose-Einstein condensates
玻色-爱因斯坦凝聚体的碰撞可以用来产生关联原子对。散射的大质量粒子，类似于量子光学中的光子对，可能被用来违反贝尔不等式，证明爱因斯坦-波多尔斯基-罗森相关性，或亚散粒噪声原子干涉。通常，碰撞的理论描述依赖于随机数值方法或涉及各种近似的分析处理。本文采用Bogoliubov方法研究了原子与细长玻色-爱因斯坦凝聚体碰撞的弹性散射问题，在分析的每一个阶段都严格控制近似。我们推导出单粒子和双粒子关联函数的表达式。所得到的关联函数与凝聚波函数的关系式便于数值计算。我们利用凝聚波函数的变分方法得到了关联函数的解析表达式，并详细分析了其性质。我们还提出了一个有用的半经典模型的过程，并比较其结果与量子的。这些结果与最近的激发氦原子实验以及旨在研究系统非经典性的计划实验有关。
2017-03-16 cond-mat.quant-gas quant-ph
A polaritonic two-component Bose-Hubbard model
研究表明，在强原子-光子耦合的相互作用微腔阵列中，极化激元可以形成双分量玻色-哈伯德模型。因此，两种极化激元物质都被保护免受自发发射的影响，因为它们的原子部分被存储在原子的两个基态中。有效模型的参数可以通过外部激光器的驱动强度来调整。我们还描述了一种方法来测量的数量统计在一个腔中的每个极化激元物种独立。
2007-06-15 cond-mat.str-el quant-ph
Winding up by a quench: vortices in the wake of rapid Bose-Einstein condensation
由快速淬火引起的二级相变可以锁定密度远远超过其平衡期望值的拓扑缺陷。我们使用量子动力学理论表明，这种机制，最初假设在宇宙学的背景下，并分析到目前为止，只在平均场经典水平，应该允许自发产生的涡旋线被困玻色-爱因斯坦凝聚体的简单拓扑结构，或在环形凝聚体的绕组数。
1998-04-30 cond-mat hep-ph quant-ph
Classical dynamics of a two-species Bose-Einstein condensate in the presence of nonlinear maser processes
在半经典极限下，研究了在Kerr和自发参量过程存在下，量子化场驱动下的两组分玻色-爱因斯坦凝聚体相互作用的广义Dicke模型的稳定性.从拉比到约瑟夫森动力学的转变被确定取决于所涉及的参数的相对值。对称性破缺动力学显示这两种类型的相干振荡由于量子化领域和非线性光学过程。
2012-03-26 cond-mat.quant-gas quant-ph
The 2nd order coherence of superradiance from a Bose--Einstein condensate
我们测量了参与超辐射过程的玻色-爱因斯坦凝聚体中原子的两粒子关联函数，它直接反映出出射光的二阶相干性。我们比较了这种关联函数与原子的受激发射。而受激过程产生的相关性类似于一个相干态，我们发现，超辐射，即使在强增益的存在下，显示出接近的关联函数的热态，就像普通的自发发射。
2014-06-01 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Entangled phonons in atomic Bose-Einstein condensates
本文采用模拟Hawking过程和动力学Casimir过程的方法，对原子玻色-爱因斯坦凝聚体中自发产生的声子纠缠进行了理论研究。该系统的量子演化的数值模拟截断Wigner方法的基础上的完整的微观描述的凝聚和状态不可分性评估通过应用广义Peres-Horodecki标准。在实空间和动量空间中描述了纠缠的特殊分布，并研究了其对初始温度的鲁棒性。可行的策略，实验检测预测的声子纠缠进行了简要讨论。
2013-09-13 cond-mat.quant-gas gr-qc quant-ph
