Interaction of oblique dark solitons in two-dimensional supersonic nonlinear Schrödinger flow
研究了二维超声速非线性薛定谔绕流中两个斜暗孤子的碰撞。数值计算表明，这种碰撞与一维暗孤子碰撞非常相似。我们观察到，它实际上是弹性的，我们测量的孤子的位置后，他们的相互作用的位移。
2011-11-13 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Core structure of static ferrodark solitons in a spin-1 Bose-Einstein condensate
本文对铁磁自旋为1的玻色-爱因斯坦凝聚体的易平面相中的静态铁磁暗孤子（即磁序中的$\mathbb{Z}_2$拓扑缺陷）进行了解析描述。我们发现，第一型铁磁暗孤子有一个单一的宽度，而第二型铁磁暗孤子表现出两个特征的长度尺度。所提出的ansatzes显示出良好的协议与数值结果。讨论了铁暗孤子的自旋单态振幅、自旋张量密度和自旋电流。在存在严格铁暗孤子的参数区域中，精确地得到了质量超流序中的$\mathbb{Z}_2$拓扑缺陷，即暗-暗-暗矢量孤子。暗-暗-暗矢量孤子比铁暗孤子具有更高的激发能。
2022-07-18 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Dark-bright solitons in Bose-Einstein condensates at finite temperatures
利用两个耦合的耗散Gross-Pitaevskii方程组研究了有限温度下二元玻色混合气体中暗-亮孤子的动力学行为。我们发展了一个微扰理论的两个组成部分的系统，推导出一个运动方程的孤子中心，并确定不同的温度依赖性阻尼制度。我们表明，明亮的（“填充”）孤子组件的效果是部分稳定的“裸”暗孤子对温度引起的耗散，从而提供更长的寿命。我们还研究了分析热效应对暗-亮孤子“分子”（即，两个同相和异相的暗-亮孤子），表明它们在相互作用时经历膨胀振荡。我们的分析结果是通过Bogoliubov-de Gennes分析和直接数值模拟得到的结果吻合得很好。
2011-10-14 cond-mat.quant-gas nlin.PS
A direct derivation of the dark soliton excitation energy
暗孤子是广泛存在于非线性波中的一种常见的拓扑激发。暗孤子激发能是研究暗孤子动力学的关键，由于其存在于有限背景中，因此必须以重整化形式计算。尽管重整化能量形式非常重要和成功，但它最初只是在没有详细推导的情况下提出，然后在巨正则系综中“推导”出来。在这项工作中，我们重新审视这个基本问题，并提供了一个替代的和直观的推导能量形式的基本场能量利用限制程序，保存粒子的数量。我们的推导得出了同样的结果，因此暗孤子能量形式有了坚实的基础。
2019-12-10 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Development of instability of dark solitons generated by a flow of Bose-Einstein condensate past a concave corner
研究了玻色-爱因斯坦凝聚体超声速绕流凹拐角（或楔）产生的暗孤子的稳定性。结果表明，在初始时刻产生的色散激波中的孤子在演化为稳态弯曲孤子的过程中表现出蛇形不稳定性。孤子到涡旋的衰减时间与不稳定性增长率的分析估计非常吻合。
2010-10-11 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Dark-dark soliton breathing patterns in multi-component Bose-Einstein condensates
本文系统地研究了一维双组分原子玻色-爱因斯坦凝聚体中SO（2）旋转诱导的多个暗-暗孤子呼吸模式。定态源于相关的线性极限（作为量子谐振子问题的本征函数），并且通过改变相应的化学势而参数地延续到非线性区域，即，从低密度的线性极限到高密度的费米区域。我们进行了Bogolyubov-de Gennes（BdG）谱稳定性分析，以确定这些状态的稳定参数制度。在SO（2）旋转时，在数值模拟中观察到稳定的定态、一个、两个、三个、四个和多个暗-暗孤子呼吸模式。此外，我们还研究了均匀环境中三个暗-亮孤子和三分量系统的解析解。
2020-03-24 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Stabilization of ring dark solitons in Bose-Einstein condensates
早期的工作表明，二维玻色-爱因斯坦凝聚体中的环形暗孤子是一般不稳定的。在这项工作中，我们提出了一种通过径向高斯外势来稳定环形暗孤子的方法。研究了环形暗孤子的存在性和稳定性随化学势和径向势强度的变化。数值结果表明，在适当的外势强度和化学势区间内，环形暗孤子可以稳定。我们还探索了将环视为移动粒子的不同拟议粒子图片，并在适当的情况下发现，结果与数值结果具有非常好的定性和合理的定量一致性。
2015-06-17 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Dynamics of ring dark solitons in Bose-Einstein condensates and nonlinear optics
将暗孤子动力学的准粒子方法应用于环形暗孤子。结果表明，能量守恒定律为广义非线性Schroedinger或Gross-Pitaevskii方程中非线性项的一般形式提供了有效的环形暗孤子运动方程。通过光折变介质中的光束传播和轴对称陷阱中的非均匀凝聚体中的环形孤子的动力学的例子来说明解析理论。分析结果与数值模拟结果吻合得很好。
2010-10-03 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Dynamics of Dark-Bright Solitons in Cigar-Shaped Bose-Einstein Condensates
通过建立有效的一维矢量方程和求解相应的三维Gross-Pitaevskii方程，研究了两分量伸长玻色-爱因斯坦凝聚体中暗-亮孤子的稳定性和动力学性质.发现暗-亮（DB）孤子的振荡频率和稳定性与其组分的原子数有很强的依赖关系，当支持暗孤子的组分占据较大时，自发对称性破缺导致横向自由度的振荡动力学.此外，两个DB孤子的相互作用进行了研究，特别强调了它们的相对相位的重要性。给出了由$^{87}$ Rb的两个超精细态组成的BEC中暗-亮孤子动力学和碰撞的实验结果。
2010-05-31 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Dark-dark solitons and modulational instability in miscible, two-component Bose-Einstein condensates
研究了两种可互溶超流体在窄通道中快速逆流时的动力学行为。超流体是由两个可区分的成分的被困稀释气体玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）。整个云的逆流诱导调制不稳定性的发病观察，并示出导致暗-暗矢量孤子的增殖。这些孤子，我们观察到的第一次在BEC中，不存在于单组分系统，表现出有趣的跳动动力学，并可以经历一个横向不稳定性，导致涡线结构。实验结果和多维数值模拟。
2011-07-28 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Adiabatic invariant analysis of dark and dark-bright soliton stripes in two-dimensional Bose-Einstein condensates
在本工作中，我们发展了一种绝热不变量方法，用于研究嵌入二维玻色-爱因斯坦凝聚体中的准一维（条纹）孤子的演化。理论的结果得到的暗孤子条纹的一个组件的情况下，以及为两个组件的暗-亮（别名“填充暗”）孤子条纹的情况下，相当多的参与。在这两种情况下，分析预测这些结构的稳定性和动力学。我们的主要发现之一是作为系统参数（如陷阱强度和化学势）的函数的波的不稳定模式的确定。我们的分析预测是有利的直接数值模拟的结果相比。
2018-04-01 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Dark solitons in atomic Bose-Einstein condensates: from theory to experiments
本文综述了原子玻色-爱因斯坦凝聚体中物质波暗孤子的理论和实验研究进展。在介绍了一般框架的基础上，我们讨论了单和多个物质波暗孤子的静态和动态的准一维设置，在高维设置，以及在维度交叉制度。特别注意的是理论结果之间的联系，通过各种分析方法，和相关的实验观察。
2010-04-23 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Interference properties of two-component matter wave solitons
研究了两组分玻色-爱因斯坦凝聚体中孤子的波动特性。结果表明，与标量暗孤子和矢量暗孤子形成鲜明对比的是，其中一个分量中的暗孤子具有干涉和隧穿行为。对干涉特性的解析分析表明，空间干涉图样由孤子的相对速度决定，而时间干涉图样取决于两个孤子的速度和宽度，这与标量亮孤子的干涉特性不同。特别地，对于吸引相互作用系统，我们证明了在暗孤子碰撞过程中，干涉效应可以诱导出一些短时间的密度峰（其密度高于背景密度）.此外，最大峰值对孤子参数的变化非常敏感。对于排斥相互作用系统，时空干涉周期存在下限。数值模拟结果表明，暗-亮孤子的干涉图样比亮-暗孤子的干涉图样具有更强的抗噪声能力。这些显式的干涉性质可以用来测量孤子的速度和宽度。这些干涉行为可望在实验上被观察到，并可用于设计矢量系统中的物质波孤子干涉术。
2019-11-20 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Collisional-inhomogeneity-induced generation of matter-wave dark solitons
提出了一种在原子玻色-爱因斯坦凝聚体中可控产生物质波暗孤子的实验方案。特别是，使用直接的数值模拟，我们表明，通过开关上的空间不均匀（阶梯状）的s波散射长度的变化，它是可能的产生一个可控数量的暗孤子在准一维BEC。类似的现象也被发现在二维设置的“盘形”BEC，但孤立子是受蛇形不稳定性，它们衰减成涡旋结构。详细的调查所涉及的参数如何影响孤子和涡旋的出现和演化。
2010-07-15 cond-mat.quant-gas nlin.PS
On-demand dark soliton train manipulation in a spinor polariton condensate
我们从理论上证明了在一维激子-极化激元凝聚体中暗孤子串的产生。特别是，我们表明，训练的频率可以微调，无论是电气的全光学提供一个稳定和有效的输出信号调制。考虑到偏振自由度，我们阐明了额外形成按需半孤子串的可能性。
2014-01-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Stable multidimensional soliton stripes in two-component Bose-Einstein condensates
本文讨论了在不混溶区中，如何在两组分玻色-爱因斯坦凝聚体中构造稳定的一维暗孤子的多维扩展，即所谓的孤子条纹。我们展示了如何使用第二个组件，以填补核心的暗孤子条纹导致减少不稳定性，同时在均匀介质中传播。我们还讨论了在存在陷阱的情况下，如何通过增加暗条纹核的填充量来构造任意长寿命的暗孤子条纹。数值实验也证明了暗孤子条纹在碰撞情形下的鲁棒性。
2010-04-21 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Controlling dark solitons on the healing length scale
虽然通常的光学衍射极限是一个典型的碱玻色-爱因斯坦凝聚体可以控制的长度尺度设置的限制，我们表明，在某些情况下，通过物质波控制可以实现更小的分辨率。为此，我们考虑了少量的杂质原子被困在暗孤子态的密度下降，并表明任何灰孤子可以通过驱动杂质原子。因此，通过控制杂质上的驱动力，可以完全控制暗孤子的位置和速度，并研究这些非线性物体之间的受控碰撞。
2023-02-21 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Large transverse shifts appearing upon passage of vortices through oblique dark solitons
我们发现，当一个单一的涡旋对流的流动背景与一个斜暗孤子在离焦克尔型介质碰撞，它通过斜孤子，但这一过程是伴随着相当大的垂直移动的涡旋增长与暗孤子的倾斜角相对于流动的方向的减小和减小的流动（或碰撞）速度的增加。在与涡旋的相互作用不会导致斜暗孤子形状发生剧烈变形的参数范围内，这种位移可以在涡旋孤子沿斜暗孤子附近表现出垂直位移的“流线“运动的假设下进行解析估计.当暗孤子与运动的涡旋偶极子或旋转的等拓扑荷涡旋对碰撞时，也观察到类似的效应。
2014-05-22 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.optics
Two-dimensional bright and dark-in-bright dipolar Bose-Einstein condensate solitons on a one-dimensional optical lattice
研究了一维光格势场中各向异性、稳定、亮偶极和亮中暗偶极准二维玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）孤子的静态和动力学性质.这些孤子在垂直于一维OL陷阱的平面内运动，可以同时具有排斥和吸引的接触相互作用。明中暗孤子是亮孤子的激发态。孤子，当受到一个小的扰动，表现出持续的呼吸振荡。明中暗孤子可以通过对明孤子进行相位压印而产生。在介质速度下，两个孤子之间的碰撞是准弹性的，数值模拟了偶极$^{164}$ Dy BEC的三维平均场Gross-Pitaevskii方程，利用实际的相互作用参数证明了结果.
2016-06-13 cond-mat.quant-gas nlin.PS quant-ph
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
Ultrawide dark solitons and droplet-soliton coexistence in a dipolar Bose gas with strong contact interactions
研究了准一维偶极玻色气体和量子液滴中的暗孤子。我们推导了一个Gross-Pitaevskii方程的解析孤子解。结果表明，偶极相互作用存在一个临界值，在该临界值下，静止孤子的宽度发生发散。此外，还存在具有非零密度最小值的静止孤立子的特殊解。我们还给出了这些孤子的能量谱与一个额外的激发子分支出现。最后，我们进行了一系列的数值实验，揭示了量子液滴中暗孤子的共存。
2022-11-10 cond-mat.quant-gas
Reversible decay of ring dark solitons
我们展示了边界效应如何导致玻色-爱因斯坦凝聚体在量子化涡旋-反涡旋对的（圆形）阵列和（环形）暗孤子之间周期性振荡。当边界条件足够严格时，环形暗孤子的寿命变长。
2014-01-13 cond-mat.quant-gas
Self-Organized Stabilization of Straight Dark Solitons in Stripe Supersolids
University of Electro-Communications（电气通信大学）
理论证明准二维偶极玻色-爱因斯坦凝聚体中的各向异性长程相互作用可稳定直线暗孤子，条纹超固体序增强钉扎并抑制横向不稳定性。
2026-06-25 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.atom-ph
Dark-soliton molecules in an exciton-polariton superfluid
暗孤子的一般理论依赖于排斥相互作用，因此预言不可能形成暗孤子束缚态。这个预测的一个重要例外是在非局域非线性介质中观察到的束缚孤子。在这里，我们报告说，激子极化激子超流体也可以维持暗孤子分子，虽然相互作用是完全本地的。利用一种新颖的全光学技术，我们产生了两个暗孤子，并将它们相互束缚，形成了一种非常规的暗孤子分子。我们证明，这种结构的稳定性和两个暗孤子之间的分离距离是紧密相连的驱动耗散性质的极化激元流体。
2020-03-23 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dark Solitons with Majorana Fermions in Spin-Orbit-Coupled Fermi Gases
我们发现，在自旋轨道耦合的高自旋不平衡费米气体中，可以存在单个暗孤子，其中自旋轨道耦合有利于均匀超流体而不是非均匀的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov态，导致在高度不平衡的气体中产生暗孤子激发.在临界自旋不平衡以上，两个拓扑马约拉纳费米子（MF）可以共存于一个暗孤子中，这为通过控制孤子来操纵MF铺平了道路。在拓扑转变点处，孤子两端的原子密度差突然消失，这为拓扑孤子的识别提供了一个信号。
2014-09-26 cond-mat.quant-gas
Multiple atomic dark solitons in cigar-shaped Bose-Einstein condensates
研究了雪茄状玻色-爱因斯坦凝聚体中多重暗孤子的稳定性和动力学性质。我们的研究是出于这样一个事实，即多个物质波暗孤子可能会自然地形成在这样的设置，根据我们最近的工作[物理。101，130401（2008）]。首先，我们研究了暗孤子的相互作用，并表明，良好分离的孤子（即，以相对较低的速度进行碰撞的那些）可以通过类似粒子的运动方程来分析。后者考虑到孤立子之间的排斥（通过有效的排斥势）和系统的限制和维数（通过每个孤立子的有效抛物陷阱）。接下来，基于这样一个事实，即稳定的，分离良好的暗多孤子状态出现的量子谐振子的适当的激发本征值的非线性延续，我们使用Bogoliubov-de Gennes分析，系统地研究这种结构的稳定性。我们发现，对于一个足够大的原子数，多个孤子状态可能是动态稳定的，而对于一个小的原子数，我们预测的动态不稳定性出现的孤子模式的本征频率和固有的激发频率之间的共振效应的凝聚。最后，我们给出了多孤子态的实验实现，包括一个三孤子态，它由两个孤子围绕一个静止的孤子振荡组成。
2009-09-11 cond-mat.quant-gas nlin.PS quant-ph
Generation of ring dark solitons by phase engineering and their oscillations in spin-1 Bose-Einstein condensates
在含时Gross-Pitaevskii方程框架下，数值研究了自旋为1的$^{23}$ Na和$^{87}$ Rb玻色-爱因斯坦凝聚体中的环形暗孤子.通过对实际实验中相位工程技术的模拟，探讨了表征远场共振激光脉冲的参数对产生环形暗孤子的影响。这些参数的变化对环形暗孤子的寿命和衰减曲线有显著的影响。如果在凝聚体的一个组分中只产生一个环形暗孤子，则在其他组分中也容易产生环形暗孤子，从而形成由来自凝聚体不同组分的相互依赖的环形暗孤子组成的共存状态。在这种共存状态下的环形暗孤子表现出数百毫秒的动力学振荡。通过研究环形暗孤子的寿命和衰减曲线，探讨了$^{23}$ Na和$^{87}$ Rb凝聚体的异同.此外，考虑到环中心与陷阱中心可能不重合的情况，我们研究了对称破缺效应下偏心环暗孤子的动力学和衰减特性。
2012-06-01 cond-mat.quant-gas
Using dark solitons from a Bose-Einstein condensate necklace to imprint soliton states in the spectral memory of a free boson gas
本文提出利用环形玻色-爱因斯坦凝聚体产生的暗孤子晶格，在自由玻色气体中印刻量子态，通过耦合 Gross-Pitaevskii 方程与线性 Schrödinger 方程，证明其束缚态光谱由 Lamé 特征值问题决定。
2023-07-21 cond-mat.quant-gas nlin.PS quant-ph
Gray/dark soliton behavior and population under a symmetric and asymmetric potential trap
数值研究了高斯势垒高度和宽度对对称势阱和非对称势阱中灰孤子布居的影响。利用密度工程方法在双势阱中产生灰孤子。在双势阱中，通过关闭高斯势垒，两个相同的玻色-爱因斯坦凝聚体碎片被限制并碰撞。我们发现，灰孤子的布居数可以通过高斯势垒高度和宽度来控制。我们还研究了灰孤子布居数与耦合强度的关系。此外，我们还研究了双阱势中存在的不对称性的影响。我们观察到，这种不对称性总是摆动灰孤子的碰撞点。随后，我们利用相位印记方法产生了一个稳定的暗孤子，并观察到双阱势阱中的初始不对称性使暗孤子产生振荡。
2022-10-29 cond-mat.quant-gas nlin.PS quant-ph
Dark soliton in quasi-one-dimensional Bose-Einstein condensates with a Gaussian trap
本文研究了非谐外势作用下准一维玻色-爱因斯坦凝聚体中的暗孤子。理论模型基于Muñoz-Mateo和Delgado（MMD）方程，该方程描述了具有排斥性原子间相互作用的雪茄形BEC。由于MMD方程为非多项式形式，孤子-声复合不能呈现立方模型中的模式。我们进行数值模拟比较这两种情况。
2013-11-08 cond-mat.quant-gas nlin.PS quant-ph
Chladni solitons and the onset of the snaking instability for dark solitons in confined superfluids
预测了通道超流中由交叉涡线组成的复杂孤立波。它们在圆柱形陷阱中的形状包括十字架、辐条轮和希腊语$Φ$，并追踪平面暗孤子不稳定振动模式的节线，类似于Chladni的膜振动图。定常孤立波扩展了一个家庭的解决方案，其中包括以前已知的孤波涡和涡环。从玻色-爱因斯坦凝聚体（BECs）和超流费米气体穿过BEC-BCS交叉的尺度分离出发，预测了它们从暗孤子开始的分岔点，表明蛇形不稳定性的新的不稳定模式的开始，并得到了全数值计算的证实。在超冷气体实验中，通过暗孤子的种子衰变可以观测到Chladni孤子。
2014-11-21 cond-mat.quant-gas
Condition for convective instability of dark solitons
提出了平面暗孤子从绝对不稳定性到对流不稳定性的转变点条件的简单推导。结果表明，不稳定波包的膨胀速度等于沿暗孤子传播的扰动波的最小群速度。估计了玻色-爱因斯坦凝聚体流过障碍物时暗孤子长度的增长率。数值模拟的结果证实了解析理论。
2011-05-04 cond-mat.quant-gas
Creation and revival of ring dark solitons in a toroidal Bose-Einstein condensate
提出了一种在环形囚禁的玻色-爱因斯坦凝聚体中同时控制产生多个同心环暗孤子的方案。这些孤子衰减成涡旋-反涡旋项链，显示了孤子结构的复兴，但最终成为量子湍流的一个例子。
2013-09-03 cond-mat.quant-gas
Beating dark-dark solitons in Bose-Einstein condensates
受最近实验结果的启发，我们研究了双组分玻色-爱因斯坦凝聚体中出现的作为典型相干结构的拍频暗-暗孤子。我们展示了它们通过SO（2）旋转与暗-亮孤子的联系，并由此推断出它们的固有拍频和它们在抛物阱中的振荡频率。我们确定它们作为确切的周期轨道在Manakov限制的平等间和物种内的非线性强度与和没有陷阱，并展示了这种状态的持久性弱偏离此限制。我们还考虑了大的偏离Manakov极限，说明这种呼吸状态可能会被打破除了暗反暗孤子状态。最后，我们考虑了两个跳动的暗-暗孤子的动力学和相互作用的存在和不存在的陷阱，推断他们的典型的排斥作用。
2012-02-13 cond-mat.quant-gas
Stability analysis and attractor dynamics of 3D dark solitons with localized dissipation
研究了具有暗或灰色扭结孤子的细长玻色-爱因斯坦凝聚体在局域耗散作用下的稳定性和吸引子动力学。为此，3D Gross-Pitaevskii方程与一个额外的虚势数值求解。我们分析了依赖于耗散强度的蛇形不稳定性的抑制，并提取实验现实参数的暗孤子的稳定的阈值。在阈值以下，我们观察到衰减为孤子涡旋。在稳定阈值以上，我们观察到吸引子动力学对暗孤子时，最初开始从一个灰孤子。我们发现，对于所有的初始条件的暗孤子是唯一的系统的稳定状态-即使从BEC基态。
2020-12-21 cond-mat.quant-gas
Dark-Bright Soliton Dynamics Beyond the Mean-Field Approximation
研究了在平均场近似下暗-亮孤子的动力学行为。我们首先研究了单个暗-亮孤子及其在抛物阱中的振荡。随后，我们移动到碰撞的设置，比较平均场近似，涉及多个轨道在黑暗和明亮的组件。碎片是存在的，并显着影响的动力学，特别是在较慢的孤子的情况下，在较低的原子数。它示出的存在下，碎片允许可区分的物种之间的二分纠缠。最重要的是，碎片和纠缠之间的相互作用导致分裂的每个父平均场暗亮孤子，放置在偏离中心的抛物陷阱，成一个快速和缓慢的子孤立波。后一个过程与平均场近似的预测正好相反。观察到多种激发，包括暗-亮孤子在多个（同时填充）轨道。暗-反暗态和畴壁-亮孤子复合体也可以在超平均场动力学中自发产生。
2017-05-12 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.atom-ph
Many-body Matter-wave Dark Soliton
在平均场近似下描述相互作用玻色子的Gross-Pitaevskii方程在一维中具有孤子解。对于排斥相互作用的粒子，定态孤子是暗的，即由局部密度最小值表示。多体效应可能导致暗孤子的填充。使用准精确多体模拟，我们表明，在单一实现，孤子出现完全黑暗，虽然单个粒子密度趋于均匀。
2013-12-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dipolar dark solitons
本文数值模拟并研究了准一维囚禁偶极气体中类暗孤子激发的基本性质。这些激发虽然与具有接触相互作用的气体中的暗孤子非常相似，但它们彼此相互作用并可以形成束缚态。在碰撞过程中，这些偶极孤子发射声子，失去能量，但加速。即使经过数千次的碰撞，它们仍然以灰孤子的形式存在，并最终与背景准粒子达到动力学平衡。最后，在经典场近似的框架下，我们验证了这些孤子在热样品中自发出现，类似于具有接触相互作用的原子气体中的II型激发。
2015-08-31 cond-mat.quant-gas
Core filling and snaking instability of dark solitons in spin-imbalanced superfluid Fermi gases
利用含时Bogoliubov de Gennes方程研究了三维自旋不平衡超流费米气体中的暗孤子。我们探讨了暗孤子的形状和动力学是如何被填充其低密度核心的过量未成对自旋的存在所改变的。非成对粒子使孤子展宽，抑制横向蛇不稳定性。我们讨论了在冷原子实验中观察这些现象的方法。
2017-06-02 cond-mat.quant-gas
Statics and dynamics of atomic dark-bright solitons in the presence of delta-like impurities
采用平均场描述的二分量原子玻色-爱因斯坦凝聚体，研究了局域杂质存在时暗-亮孤子的统计和动力学性质。利用绝热微扰理论推导了暗-亮孤子中心的运动方程。我们表明，反直觉，一个有吸引力的（排斥性）三角形杂质，单独作用于明亮的孤子组件，诱导一个有效的局部化的障碍（以及）在有效的孤子感受到的潜力，这样，暗亮孤子被反射（通过）吸引力（排斥性）杂质。我们对孤子小振幅振荡的分析结果与Bogoliubov-de Gennes分析和直接数值模拟的结果吻合得很好。
2011-11-09 cond-mat.quant-gas
Proper phase imprinting method for a dark soliton excitation in a superfluid Fermi mixture
在超冷原子气体中，利用相位印记方法可以激发出暗孤子。我们表明，对于超流费米子混合物，标准的相位印记程序应用到两个组件未能创建一个状态的对称性相同的暗孤子解的Bogoliubov-德Gennes方程。为了在BCS区产生暗孤子，费米混合物的单一组分应该仅被相位印记。
2014-08-07 cond-mat.quant-gas
Reply to Comment on "Quantum Entangled Dark Solitons formed by Ultracold Atoms in Optical Lattices"
我们回应Jacek Dziarmaga、Piotr Deuar和Krzysztof Sacha的评论，arXiv：1001.1045，支持作者的模拟，但区分近平均场和强量子区域。我们澄清，我们有三条线的证据暗孤子的衰变和连接我们的工作，Lieb的第二类激发和量子暗孤子的真正含义。
2010-05-31 cond-mat.quant-gas
Dark solitons dynamics and snake instability in superfluid Fermi gases trapped by an anisotropic harmonic potential
在序参量方程的框架下，研究了各向异性费米气体中暗孤子的产生、动力学和稳定性。我们计算了暗孤子在陷阱中的振荡周期，并发现与基于Bogoliubov-de Gennes方程的结果很好的一致。通过研究初始偏心暗孤子在幺正极限下各种紧横向约束下的稳定性，不仅给出了动力学稳定性的判据，而且发现孤子以及孤子与涡旋环的混合体可以用不同的振荡周期来表征。最近实验的参数不符合稳定性标准[Nature { \bf 499}，426（2013）]。因此，而不是一个非常缓慢的振荡实验观察到的，我们发现，所产生的暗孤子经历了横向蛇不稳定性与崩溃成涡环，它传播的类似孤子的方式与近两倍大的周期。
2013-09-28 cond-mat.quant-gas
Construction of quantum dark soliton in one-dimensional Bose gas
一维经典非线性薛定谔方程中的暗孤子解与Lieb-Liniger模型中II型激发对应的yrast态有关。然而，这种关系是不平凡的，仍然不清楚，因为一个暗孤子在空间中的本地化打破了平移对称性，而yrast状态是几何不变的。在本工作中，我们构造了一个破缺的量子孤子态，并研究了它与yrast态的关系。通过将量子暗孤子解释为经典暗孤子的波函数的玻色-爱因斯坦凝聚，我们发现量子暗孤子态只对yrast态有很大的权重，这在自由玻色子极限下得到了解析证明，在弱耦合区得到了数值验证.通过推广这些结果，我们得到了量子孤子态的一个无参数表达式，它可以表示为高斯权重的yrast态的叠加。这种量子孤子态的密度分布与经典暗孤子的密度分布非常一致。研究了量子暗孤子的动力学行为，发现在弱耦合极限下，暗孤子的密度分布随耦合常数的增大而衰减，但衰减时间随耦合常数的增大而增大。
2018-11-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Long-range sound-mediated dark soliton interactions in trapped atomic condensates
一个远程孤子的相互作用进行了讨论，即两个或两个以上的暗孤子相互作用在一个非均匀的原子凝聚，修改各自的动力学通过交换声波，而从来没有直接接触。理想化的双势阱结构可以实现两个孤子的完美能量转移和完全的周期性恒等反转。两个实验相关的几何形状进行了分析，这应该使这种远程相互作用的观察。
2010-11-24 cond-mat.quant-gas
Characterising arbitrary dark solitons in trapped one-dimensional Bose-Einstein condensates
本文提出了一种探测一维谐波囚禁玻色-爱因斯坦凝聚体中暗孤子存在和深度的方法。对于只有一个孤子的系统，我们证明了傅里叶空间中密度的移动直接映射到孤子的深度上。对于多孤子系统，将我们的谱方法与已有的成像技术相结合，可以确定凝聚体中孤子的性质。我们验证了在密度工程方法诱导的波存在下，通过谱移检测孤子是可行的。最后讨论了三维玻色-爱因斯坦凝聚体中涡旋探测的意义。
2020-10-19 cond-mat.quant-gas
Dark solitons in cigar-shaped Bose-Einstein condensates in double-well potentials
研究了双势阱中雪茄状玻色-爱因斯坦凝聚体中暗孤子的静态和动力学性质。利用一个非立方非线性平均场模型，得到了单暗孤子和多暗孤子解的分支，并研究了它们的分叉和稳定性.结果表明，存在暗孤子的状态，没有一个线性的对应物，我们强调的作用，反常模式的激发光谱。特别是，我们表明，异常模式的本征频率是密切相关的特征孤子频率发现从孤子的运动方程，以及异常模式的出现有关的不稳定性。我们还详细分析了势垒高度在双阱中的作用，它可能导致不稳定性或多暗孤子态的解耦。
2010-05-20 cond-mat.quant-gas
Lieb-Liniger model: emergence of dark solitons in the course of measurements of particle positions
Lieb-Liniger模型描述了一维空间中具有接触相互作用的玻色子。在弱排斥粒子相互作用的极限下，存在两种激发谱。第一个是再现的Bogoliubov色散关系，其他被认为是对应于暗孤子激发。虽然有各种证据表明，II型光谱与暗孤子，它还没有被证明，粒子的位置测量揭示暗孤子密度分布。在这里，我们采用Bethe的anonymous的方法，并表明，暗孤子出现在测量过程中，如果系统是准备在对应于II型光谱的本征态。我们分析了单暗孤子和双暗孤子以及弱相互作用和强相互作用区。
2015-09-04 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dark soliton decay due to trap anharmonicity in atomic Bose-Einstein condensates
最近的一些实验几乎纯原子玻色-爱因斯坦凝聚体证实了预测的暗孤子振荡时，谐波捕获。然而，在非均匀凝聚体中传播的暗孤子也被预言对声波的发射是不稳定的。虽然谐波捕获支持共存的孤子和声音之间的平衡，我们表明，随后的动态是敏感的陷阱非谐性。这样的非谐性可以打破孤子-声音平衡，并导致孤子的净衰减在一个相当短的时间尺度上比其他耗散机制。因此，我们提出了如何小的现实修改现有的实验装置可以使实验观察这个衰变通道。
2009-06-26 cond-mat.quant-gas
Multi-Quantum Dark Solitons in One-Dimensional Bose Gas
量子和经典可积系统具有共同的数学结构，它们所出现的现象是相互关联的。孤子普遍存在于经典可积系统中，也存在于量子可积系统中。本文研究了具有排斥δ函数相互作用的一维玻色气体中的量子-经典对应，给出了对应于多暗孤子的量子态。利用精确方法计算了多量子暗孤子态密度分布的时间演化。在密度分布中观察到了类似于经典暗孤子的局域孤波。我们观察到量子暗孤子的碰撞，并表明它们表现出经典孤子的性质：对散射的稳定性和由于相互作用而引起的位置偏移。
2022-03-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech math-ph
Dynamical generation of dark-bright solitons through the domain wall of two immiscible Bose-Einstein condensates
本文研究暗孤子在不混溶双组分玻色-爱因斯坦凝聚体畴壁处的反射与透射，发现可在无稳态解的参数区动力学产生暗-亮孤子，其谐波频率与半解析模型一致。
2021-07-07 cond-mat.quant-gas quant-ph
Creating solitons with controllable and near zero velocity in Bose-Einstein condensates
在排斥相互作用的原子玻色-爱因斯坦凝聚体（BECs）中确定性产生暗孤子的现有技术只能获得很窄的孤子速度范围。由于速度影响单个孤子的稳定性和孤子-孤子相互作用的性质，这种技术限制阻碍了实验的进展。在这里，我们创建暗孤子在高度各向异性的雪茄形BEC与任意位置和速度，同时工程的振幅和相位的凝聚波函数，改进以前的技术，只明确操纵凝聚相。在真实的1D系统中存在的单个暗孤子解对应于各向异性3D系统中的扭结孤子，并且由包括涡旋环和孤子涡旋解的大量附加暗孤子加入。我们很容易产生速度从零到声速一半的暗孤子。所观察到的孤子振荡频率表明，我们印记孤子涡旋，这对于我们的雪茄形系统是唯一的稳定孤子预期这些速度。我们对一维BEC的数值模拟表明，这种方法对于稳定的扭结孤子的产生同样有效。我们证明了这种技术的实用性，通过确定性碰撞暗孤子与域壁在两个组件的旋量BEC。
2020-05-27 cond-mat.quant-gas
Quantum dark solitons in the 1D Bose gas: From single to double dark-solitons
在一维玻色气体的Lieb-Liniger模型中，通过构造相应的量子态，研究了量子双暗孤子。在这里，我们预计，Gross-Pitaevskii（GP）方程应发挥中心作用的长距离平均场行为的一维玻色气体。我们首先介绍了非零缠绕数的单个暗孤子的新量子态。我们显示它们通过准确地评估不仅密度分布，而且配置文件的平方振幅和相位的矩阵元素之间的$N$ -粒子和$(N-1)$ -粒子状态的场算子。对于椭圆双暗孤子，在弱耦合条件下，其对应态的密度和相位分布分别与经典解的密度和相位分布几乎完全一致。结果表明，平均场乘积态方案对双暗孤子的量子态是十分有效的。对两个粒子-空穴激发的激发态之和进行高斯加权，得到了具有不同深度的窄陷波的双暗孤子。我们认为，平均场乘积态应该很好地近似为具有一对粒子-空穴激发的低激发态的理想高斯加权和。双暗孤子的研究结果对构造量子多暗孤子具有重要的理论意义和实用价值。
2021-11-04 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
The Snake Instability of Ring Dark Solitons in Toroidally Trapped Bose-Einstein Condensates
我们发现，环形暗孤子的蛇不稳定性的发病需要对称性破缺。我们还明确阐明虚Bogoliubov模式和蛇不稳定性之间的联系，预测产生的涡反涡对的数量。此外，我们提出了一个简单的模型，给出了一个物理动机，为什么蛇不稳定发生。最后，我们表明，紧限制在一个环形的潜力，实际上提高了孤子衰减由于孤子运动的抑制。
2012-10-15 cond-mat.quant-gas
