Harmonically trapped attractive and repulsive spin-orbit and Rabi coupled Bose-Einstein condensates
通过数值计算,研究了谐波陷阱作用下有效一维自旋轨道(SO)和拉比耦合的两个赝旋量玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的基态。对于这两个符号的相互作用,SO和拉比耦合的BEC在谐波势,这模拟了一个真实的实验情况下的密度分布。谐波陷阱导致冷凝物的多峰性质的强烈减少,并且增加其密度。对于排斥相互作用,SO耦合的增加导致未压缩的密度较低的冷凝物,并增加了密度的多峰性质。拉比耦合的增加导致密度增加,具有几乎恒定数量的多峰。对于相互作用的符号和拉比耦合的负值,凝聚体在中心点发展出一个凹口,它似乎是一个明中暗孤子。在吸引非线性的情况下,一个有趣的结果是在SO和Rabi耦合的作用下的崩溃阈值的增加。
2018-01-16 cond-mat.quant-gas
Soliton lattices in the Gross-Pitaevskii equation with nonlocal and repulsive coupling
研究了非局部耦合Gross-Pitaevskii方程的空间周期斑图。我们首先表明,空间周期图案出现在一个模型中的偶极-偶极相互作用。其次,我们研究了有限程耦合模型,证明了排斥耦合系统与吸引耦合系统密切相关,其孤子解成为空间周期结构的组成部分。也就是说,空间周期性结构可以被解释为孤子晶格。用变分法给出了孤子的近似形式。此外,数值研究了旋谐势和自旋轨道耦合的影响。
2018-12-26 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Quasi-two-dimensional soliton in a self-repulsive spin-orbit-coupled dipolar binary condensate
Instituto de Física Teórica, Universidade Estadual Paulista - UNESP(圣保罗州立大学理论物理研究所)
该研究探讨了准二维自旋-轨道耦合双极二元超流体中孤子的形成与特性,揭示了不同耦合强度下孤子结构的变化及双极相互作用的影响。
2026-01-17 cond-mat.quant-gas
Macroscopic Quantum Coherence in a repulsive Bose-Einstein condensate
我们考虑一个玻色-爱因斯坦双凝聚体(BEC)的$^{87}Rb$,被困在两个不同的内部水平,在这种情况下,密度经历了一个对称性破缺的动量空间。这发生在一个双阱色散曲线,通过拉曼耦合两个内部状态与两个倾斜和失谐的光场内的凝聚原子的适当数量。双稳态的证据来自Gross-Pitaevskii方程。通过二次量子化,我们计算了两个非对称态之间的隧穿率,并考虑了损耗对相干性的影响。
2002-06-04 cond-mat.quant-gas
Collisionally inhomogeneous Bose-Einstein condensates with binary and three body interactions in a bichromatic optical lattice
研究了双色光晶格中碰撞非均匀二元和三体相互作用对稀薄气体的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的影响。我们观察到,局域物质波密度的减少后,引入排斥空间不均匀的二元相互作用,可以通过增加恒定的吸引力的二元强度在等量的持续。如果空间不均匀的二元排斥相互作用和恒定的吸引相互作用之间的平衡被打破,凝聚体崩溃。抑制相互作用的信号保证了BEC的寿命。吸引力空间不均匀的相互作用和恒定的排斥相互作用之间的任何不平衡,要么导致BEC的崩溃,要么在两侧的多个站点上的冷凝物的占领。与二元相互作用同相的弱三体相互作用的引入增加了BEC的不稳定性程度。反转空间不均匀和恒定相互作用的符号增强了BEC的稳定性。
2013-07-03 cond-mat.quant-gas
Transport of the repulsive Bose-Einstein condensate in a double-well trap: interaction impact and relation to Josephson effect
考察了双阱中排斥性玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)输运的两个方面:原子间相互作用的影响和约瑟夫森效应的类比。该分析采用了三维含时Gross-Pitaevskii方程的数值解,总序参量覆盖所有的陷阱。种群转移是由分隔左右阱的势垒的时间依赖性移位驱动的。测试了壁障速度的锐剖面和软剖面。演变的相关特性,包括相位差和电流,检查。结果表明,排斥相互作用基本上支持的转移,使其成为可能i)在一个宽的速度间隔和ii)三个数量级的速度比在理想的BEC。这种输运可以近似地看作是直流约瑟夫森效应。临界势垒速度的双重起源(绝热跟随和d.c.- A.C.过渡)进行了讨论。根据计算,运输(d.c.)关键取决于相互作用和屏障速度分布。只有最小化不希望的偶极振荡的软轮廓是可接受的。
2014-09-03 cond-mat.quant-gas
Stationary state after a quench to the Lieb-Liniger from rotating BECs
我们研究了玻色子系统在突然开启排斥性δ相互作用后的长时间动力学。作为初始状态,我们考虑两个实验相关的配置:旋转BEC和两个具有相反动量的反向传播BEC,两者都在环上。在第一种情况下,定态的快度分布函数是解析推导出来的,它是由从BEC开始的相同淬火得到的分布给出的,每个玻色子的动量移动。在第二种情况下,快度分布函数的数值计算得到的排斥相互作用和初始动量的一般值。大与小淬火的情况下的显着差异进行了讨论。
2016-09-04 cond-mat.quant-gas
Other incarnations of the Gross-Pitaevskii dark soliton
我们证明了描述弱排斥玻色子系统的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)密度的Gross-Pitaevskii方程(GPE)的暗孤子也描述了半填充强排斥硬核玻色子系统的暗孤子.因此,GPE孤子与易平面铁磁体中的磁孤子相关,其中它描述了系统的面内磁化强度的平方。这些关系被证明是有用的,在这些不同的多体系统中的孤子的各种特性的理解。
2010-06-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
Vortices in Tunable Dipolar Bose-Einstein condensates with Attractive Interactions
本文通过求解旋转Gross-Pitaevskii方程,研究准二维偶极BECs中接触与偶极-偶极相互作用从排斥到吸引的调谐对涡旋形成的影响,并以164Dy、168Er和52Cr为例展示纯偶极凝聚体中涡旋数随DDI排斥性增强而增加。
2025-04-12 cond-mat.quant-gas
Dynamics of Bose-Einstein condensates under anharmonic trap
研究了囚禁在轴对称非简谐畸变势中的三维弱相互作用玻色-爱因斯坦凝聚体的动力学行为。在变分方法和含时Gross-Pitaevskii方程的基础上,导出了耦合的凝结体宽度方程。通过调制捕获势的非简谐畸变,对非线性特征进行了数值研究和解析说明,如振荡模式的模式耦合和共振。此外,在排斥和吸引的非谐失真的吸引相互作用BEC的稳定性进行了检查。我们表明,一个小的排斥和吸引力的非谐失真是有效的,在减少(扩展)的凝聚体的稳定区域,因为它减少(增加)的临界原子数的捕获势。
2022-06-30 cond-mat.quant-gas
Universal low energy physics in one-dimensional multicompnent Fermi gases with a strongly repulsive $δ$-function interaction
它被证明[中国]。Phys. Lett. 28,020503(2011)],在零温度下,一维(1D)$w$分量费米气体的基态与极限$ω\to \infty$中的无自旋玻色气体的基态一致。在最近的论文[Nature Physics 10,198(2014)]中,通过准一维紧密捕获超冷${}^{173}$ Yb原子实验证明了这种行为。然而,理解费米气体的低温行为与排斥相互作用获得自旋电荷分离的保形场理论的有效Tomonaga-Luttinger液体和反铁磁$SU(w)$海森堡自旋链。本文用Yang-Yang热力学Bethe近似方法解析地导出了具有$SU(w)$对称性的一维强排斥费米子气体的普适热力学.利用Wiener-Hopf方法,得到了低温弱磁场中体系的自由能和磁性.特别地,自由能本质上体现了自旋-电荷分离的共形场论对于任意排斥相互作用强度的高对称性系统。我们还发现,费米气体的声速在大的$w$极限与无自旋玻色气体的一致,而自旋速度消失迅速$w$变得很大。这表明在Tomonaga-Luttinger液相中具有不同自旋态的$w$组分费米子之间的交换性特征对费米不相容统计的强烈抑制。此外,在量子临界区,用多对数函数解析地导出了有限温度下物理量的状态方程和临界行为。
2016-03-26 cond-mat.quant-gas
Positive and negative mass solitons in spin-orbit coupled Bose-Einstein condensates
本文对准一维自旋轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体中出现的不同类型的物质波孤子进行了统一的描述。这种描述依赖于通过多尺度展开方法将原始的两组分Gross-Pitaevskii SOC-BEC模型简化为单个非线性薛定谔方程。这样,我们找到近似的亮和暗孤子的解决方案,吸引和排斥原子间的相互作用,分别为不同的制度的SOC相互作用。除此之外,我们的方法还揭示了“负质量”制度,相应的“负质量”亮或暗孤子可以存在排斥或吸引的相互作用,分别。这种独特的机会源于SOC-BEC的激发光谱的结构。数值结果与我们的分析预测非常吻合。
2015-02-19 cond-mat.quant-gas
Generation of high winding-number superfluid circulation in Bose-Einstein condensates
我们通过实验和数值模拟证明了在高度扁玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中确定性地产生多重量子化超流绕障碍物环流的方法。我们的方法涉及螺旋的蓝色失谐激光束,作为一个排斥的光学势,周围和朝向中心的BEC。这种光学势首先作为排斥搅拌器在BEC内引发超流,然后作为钉扎势将超流循环的中心输送到冷凝物的中心。通过改变束流沿螺旋轨迹运动的速率,我们有选择地控制引入BEC的净循环。我们实验上实现了钉扎超流与绕组数高达11,持续至少4秒。在螺旋轨迹的末端,当钉扎束处于全功率时,BEC具有环形几何形状,具有高缠绕数的持续电流。或者,光束功率可以斜降,允许控制放置相同循环的单量子化涡旋的集群。这种技术可以作为一个积木在未来的实验架构,以创建按需涡流分布和超流循环BEC。
2021-09-27 cond-mat.quant-gas
Twisted toroidal vortex-solitons in inhomogeneous media with repulsive nonlinearity
环形模以所谓的Hopfions的形式出现在许多领域,包括场论、铁磁学、半导体和超导体,环形模具有两个独立的缠绕数,一个隐藏的缠绕数(twist,s)表征嵌入三维孤子的圆形涡旋线,以及围绕垂直轴m的涡旋。这种拓扑状态通常产生于多组分系统中,或者作为环形势中的捕获准线性模式。我们发现,稳定的孤子与这种结构可以创建,没有任何线性势,在单组分设置与排斥非线性的强度增长足够快,从中心到外围,陡峭和平滑的调制配置文件。产生了s=1,涡量m= 0,1,2的环模。它们对m<=1是稳定的,对s>1不存在。对于s=1,m=0的扭环,得到了一个近似解析解.在外部扭矩的作用下,它像固体环一样旋转。在BEC中,可以通过由不连续的磁场控制的费什巴赫共振来实现该设置。
2014-12-05 cond-mat.quant-gas hep-th nlin.PS
High- and low-frequency phonon modes in dipolar quantum gases trapped in deep lattices
本文研究了深光晶格中偶极玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)微滴阵列在稳定均匀背景上的简正模传播。两个现场平均场动力学的液滴和他们的位移由于排斥偶极-偶极相互作用(DDI)被考虑在内。两种模式的色散关系,\textit{viz} .,摘要对于排斥和吸引接触相互作用的两种情况,用解析方法导出了凝聚态物质中光学和声学声子模的高频和低频对应物,并通过直接模拟进行了验证。没有DDI,光学-声子分支(的对应物)就不存在。这些结果是相关的连接到新兴的实验技术,使实时成像的凝聚动力学和直接实验测量的声子色散关系BEC。
2013-02-11 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Ground state of weakly repulsive soft-core bosons on a sphere
我们研究了嵌入球面的可穿透玻色子系统。在粒子间弱相互作用的假设下,系统的基态近似为纯凝聚态。我们采用热力学参数的调查,在变分的单粒子状态,不同的有限大小的“相”之间的交叉跨越的参数空间的球半径和化学势。特别是,对于半径高达几个相互作用的范围内,我们研究的稳定性的流体相相对于一些晶体状的安排具有对称性的一个定期或半定期多面体。我们发现,虽然量子涨落使系统流体保持在低密度,但在压缩时,它最终会变得不均匀,即,粒子聚集成簇。随着半径的增加,高密度聚集体的性质发生变化,我们观察到不同簇相(“固体”)之间的一系列过渡,其基本原理是最大化簇的配位数,同时确保每个相邻对之间的适当距离。我们认为,至少在我们的平均场描述,每个集群阶段是超固体。
2019-06-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.soft cond-mat.stat-mech