Metastable hard-axis polar state of a spinor Bose-Einstein condensate under a magnetic field gradient
研究了自旋为1的反铁磁玻色-爱因斯坦凝聚体在磁场梯度作用下的难轴极态的稳定性,其中易平面自旋各向异性由负二次塞曼能$q<0$控制.在均匀磁场中,轴向极性态是动态不稳定的,并且弛豫到平面极性基态。然而,在场梯度$B'$下,激发的自旋态变得亚稳态下降到某一阈值$q_{th}$,并且当$q$降低到低于$q_{th}$时,其固有的动力学不稳定性被迅速地回忆。弛豫动力学中的初始自旋激发出现条纹结构,表明场梯度引起的旋转对称性破缺。我们测量了$q_{th}$对$B'$和样本大小的依赖性,我们发现$q_{th}$对$B'=0$附近的场梯度高度敏感,表现出$|q_{th}|\propto B'^α$与$α\sim 0.5$的幂律行为。我们的结果表明了场梯度效应在旋量凝聚量子临界动力学中的重要性。
2018-11-21 cond-mat.quant-gas
Resonance States and Quantum Tunneling of Bose Einstein condensates in a 3D shallow trap
采用关联量子多体方法描述了原子玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)在真实的浅阱中的共振态.原子间相互作用采用真实的范德华相互作用。我们计算了实验上可测量的最低准束缚态在浅阱中的衰变率。最引人注目的结果是观察到一个新的亚稳分支,除了通常的吸引力BEC在一个纯谐波陷阱。随着粒子数的增加,新的亚稳分支出现,然后逐渐消失,最后出现通常的亚稳分支(与谐波陷阱中的吸引BEC相关),最终导致凝聚体的崩溃。
2010-09-23 cond-mat.quant-gas
Metastable Bose-Einstein Condensation in a Strongly Correlated Optical Lattice
实验和理论研究了填充到立方光晶格中的玻色-爱因斯坦凝聚体的峰值分数随晶格势深度和粒子熵的变化。这个系统是很好地描述了超流体制度的玻色-哈伯德模型,它允许与平均场论和精确的量子蒙特卡罗(QMC)模拟比较。尽管校正了冷凝物分数和峰值分数之间的系统差异,我们发现实验始终表明在高于QMC模拟预测的临界温度的温度下存在冷凝物。这种亚稳性表明,打开晶格势是非绝热的。为了证实这一行为,我们计算了该系统中的弛豫时间尺度,并发现平衡时间与已知的加热速率相当。这些时间尺度的相似性意味着,以电子学的方式开启晶格势可能是不可能的。我们的研究结果指出,迫切需要更好的理论和实验理解的时间尺度的弛豫和绝热性在强相互作用的量子气体,以及在光晶格的测温模型无关的探针的重要性。
2014-11-25 cond-mat.quant-gas
Fast production of Bose-Einstein condensates of metastable Helium
利用磁四极和交叉光偶极阱的混合方法研究了亚稳态氦-4原子的玻色-爱因斯坦凝聚。在我们的装置中,我们用2 × 10^6个原子跨越了相变,在光阱中得到了5 × 10^5个原子的纯凝聚体。这种冷却氦-4的新方法提供了增强的循环稳定性,原子的大光学访问,并导致每6秒产生一次冷凝-比最先进的速度快3倍。这种加速将大大减少测量许多粒子相关性所需的数据采集时间,这是由于亚稳态氦能够被单独检测。
2015-04-23 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Glassy properties of the Bose-glass phase of a one-dimensional disordered Bose fluid
本文利用玻色化、复形法和非微扰泛函重整化群方法研究了一维无序玻色流体。玻色玻璃相是由一个完全吸引的强无序不动点描述的,其特征在于由一个奇异的无序相关器,其功能的依赖性假设一个尖形的形式,这是与亚稳态的存在。在非零动量尺度下,这些亚稳态之间的量子隧穿导致量子边界层中的非解析性的舍入,该量子边界层编码了负责低频极限中(耗散)电导率的$ω^2$行为的稀有超流区域的存在。这些结果可以理解内的“液滴”图片提出的玻璃(经典)系统的描述。
2019-10-17 cond-mat.quant-gas
Fluctuation-induced and symmetry-prohibited metastabilities in spinor Bose-Einstein condensates
旋量玻色-爱因斯坦凝聚体提供了一个独特的例子,其中Bogoliubov理论未能描述与一阶量子相变相关的亚稳性。这个问题是解决发展旋量Beliaev理论,考虑到量子涨落的凝聚。正是这些涨落在序参量场中产生了一阶相变所需的高于四阶的项。除了常规的伴随着亚稳态的一级相变外,我们还发现了一类不伴随着亚稳态的一级相变。在这些相变中不存在亚稳性,这适用于所有的近似阶数,因为亚稳性被相边界处的哈密顿量的对称性所禁止。最后讨论了从亚稳态到基态的宏观量子隧穿的可能性。
2013-10-11 cond-mat.quant-gas
Metastable spin-phase diagrams in antiferromagnetic Bose-Einstein condensates
在外加磁场作用下,旋量玻色-爱因斯坦凝聚体由于自旋相关的相互作用,在其基态表现出很好的自旋畴。在低温下,碰撞引起的自旋混合不稳定性可能促使凝聚物停留在发生在相边界附近的亚稳态。本文从理论上研究了自旋为1的反铁磁玻色-爱因斯坦凝聚体在零温和有限温下的亚稳自旋相图。该方法利用Hartree-Fock理论和利用对称性的哈密顿量和序参量产生一个封闭系统的超越方程的自由能,完全避免使用自洽。我们的研究结果与最近的实验是一致的,并允许我们定性地解释不同类型的观察到的淬火动力学。此外,我们还发现在温度突变的反铁磁旋量凝聚中也会出现类似的现象。它还表明,温度的增加会导致可追溯的铁磁极性过渡边界,行为以前没有注意到的自洽平均场计算的移动。
2021-09-05 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dissipative Bose-Hubbard system with intrinsic two-body loss
报道了光晶格中玻色镱原子亚稳态$^3P_2$态动力学的实验研究。通过亚稳$^3P_2$原子的内禀强非弹性碰撞实现了具有在位两体原子损失的耗散玻色-哈伯德系统。研究了以单元填充的莫特绝缘体为初始态的原子损耗行为,发现原子间的强关联抑制了原子损耗。此外,当我们减少的潜在的深度的晶格,我们观察到的增长的相位相干性,并发现其抑制由于耗散。
2018-09-26 cond-mat.quant-gas
Bose-Einstein condensate of metastable helium for quantum correlation experiments
报道了亚稳态氦-4的玻色-爱因斯坦凝聚的实现。在一种新型的脉冲管低温恒温器源中,氦被激发到其亚稳态后,原子束被准直和减速。然后,我们在磁光阱中捕获几个10^8原子。对于随后的蒸发冷却,原子被转移到磁阱中。简并通常是用几个10^6原子实现的。为了探测高分辨率的原子关联,安装了超快延迟线探测器。该探测器由四个象限组成,具有独立的读出电子器件,可以真正同时检测原子,特别适合需要检测相关子系统的量子相关实验。我们希望我们的设置,以允许直接演示动量纠缠的情况下,相当于爱因斯坦-波多尔斯基-罗森gedanken实验。这将为利用量子关联特性的物质波实验铺平道路。
2015-01-05 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Current reversals and metastable states in the infinite Bose-Hubbard chain with local particle loss
我们提出了一个算法,它结合了量子轨道方法的开放量子系统的密度矩阵重整化群计划的无限一维晶格系统。我们应用这种方法来研究玻色-哈伯德模型中的长时间动力学与本地粒子损失从莫特绝缘的初始状态,每个站点一个玻色子。虽然短时间的动力学可以描述,甚至定量的运动方程(EOM)的方法在平均场水平,多体相互作用导致意想不到的效果,在中期和长期的时间:本地粒子电流远离耗散网站开始反向最终导致一个亚稳态的总粒子电流指向远离有损网站。基于有效费米子模型的另一种EOM方法表明,可以通过在粒子密度降低区域边缘产生holon-doublon对来定性地理解电流的逆转。当黑洞移向耗散点时,双光子就能逃逸,这个过程让人联想到-霍金辐射。
2017-09-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Nucleation in finite topological systems during continuous metastable quantum phase transitions
有限拓扑量子系统可以经历连续的亚稳量子相变来改变其拓扑性质。在这里,我们展示了如何核环电流和暗孤子状态之间的过渡环形囚禁玻色-爱因斯坦凝聚体。通过旋转对称性的显式全局破缺,实现了一个绝热通道的缠绕和展开。这可以用目前的实验技术来实现。
2012-04-25 cond-mat.quant-gas
Simple method for producing Bose-Einstein condensates of metastable helium using a single beam optical dipole trap
我们提出了一个简单的方案,利用一个功率小于3 W的单光束光偶极阱实现亚稳三重态氦原子的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)。我们的方案是基于射频诱导蒸发冷却的四极磁阱和转移到一个单光束的光偶极子陷阱,位于磁阱中心下方。我们将1 × 10^6个原子转移到初始温度为14 μK的光偶极阱中,并在混合阱(四极磁阱刚好在悬浮梯度以下工作)和纯光偶极阱中观察到有效的强制蒸发冷却,达到了2 × 10^5个原子和5 × 10^4个原子的纯BEC的开始。我们的工作表明,一个单光束混合陷阱可以应用于一个轻原子,其中在四极磁阱蒸发冷却强烈限制由Majorana自旋翻转,和非常小的悬浮梯度限制在混合陷阱的轴向约束。
2015-10-06 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Production of a highly degenerate Fermi gas of metastable helium-3 atoms
本文报道了利用多普勒冷却和强制蒸发结合氦-4对氦-3的 sympathetic cooling,成功实现了亚稳态氦原子玻色-费米混合物的量子简并,产生了约化温度低至0.14的简并费米气体,为单原子探测及玻色-费米混合物相关实验开辟了新途径。
2022-11-14 cond-mat.quant-gas
Scalar quanta in Fermi liquids: zero sounds, instabilities, Bose condensation, and a metastable state in dilute nuclear matter
研究了粒子-空穴通道中标量朗道参数$f_0$的不同取值和动量依赖关系下,具有局域标量相互作用的正常费米液体中玻色子标量模激发谱.对于$f_0 >0$的条件被发现时,频谱上的相速度的零声获得最小值在非零的动量。对于$-1<f_0 <0$,只有阻尼激励,而对于$f_0<-1$,谱随着标量模激励的增加而变得不稳定。一个有效的拉格朗日标量激发模式后,执行玻色化程序。我们表明,不稳定性可能会驯服的标量模式的静态玻色凝聚的形成。凝聚可以发生在均匀或非均匀的状态依赖于标量朗道参数的动量依赖性。我们指出,在同位旋对称核物质中,由于凝聚态的存在,在亚饱和核密度下可能出现亚稳态。然后考虑了在朗道参数$f_0 (k)>0$与动量的适当关系下,以超临界速度运动的费米液体中,类零声激发态在非零动量状态下凝聚的可能性.我们还认为,在周边重离子碰撞的Pomeranchuk不稳定性可能已经发生的$f_0 >-1$。
2016-11-28 cond-mat.quant-gas nucl-th
Metastable criticality and the super Tonks-Girardeau gas
本文研究了具有吸引相互作用的一维玻色气体在不含束缚态的高激发态中的非平衡态。我们发现,在气体中的弛豫过程被抑制,使系统在长时间尺度上的亚稳态。我们计算了动态关联函数,揭示了激发的结构、umklapp关联的增强以及由于中间束缚态而产生的新分支。这些特征给出了吸引机制的明确指示,并且可以通过实验进行探测。我们观察到,尽管它的平衡性质,系统显示临界行为:关联函数的特征在于由Luttinger液体框架描述的渐近幂律衰减。
2012-11-27 cond-mat.quant-gas
Metastable supersolid in spin-orbit coupled Bose-Einstein condensates
该研究针对自旋轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体中的超固体条纹相,发现波数处于两个阈值之间的非基态超固体可保持亚稳态,超出范围则动力学失稳,数值结果与理论定性一致,拓展了超固体研究范畴。
2023-01-15 cond-mat.quant-gas quant-ph
Emergent aperiodicity in Bose-Bose mixtures induced by spin-dependent periodic potentials
First Affiliated Hospital of Xi’an Jiaotong University(西安交通大学第一附属医院);School of Physics, Xi’an Jiaotong University(西安交通大学物理学院);University of Electro-Communications(电气通信大学)
研究双原子玻色-爱因斯坦凝聚体在扭曲自旋依赖周期光晶格中的基态和低能亚稳态相,发现强相互作用导致八重对称模式,揭示非周期序的形成机制。
2026-02-13 cond-mat.quant-gas
Rotonlike instability and pattern formation in spinor Bose-Einstein condensates
我们发现,在一个简单的模型与纯接触相互作用的反铁磁自旋-1凝聚体的亚稳相可以表现出一个rotonlike的激发光谱中的最小值。磁场的引入引起了旋转模的不稳定性,这可以导致规则的周期性,多边形,多面体或结晶图案的自发出现,如截断维格纳近似内的数值模拟所示。根据能量守恒定律和自旋守恒定律,对类旋不稳定性的发生给出了解释。
2010-06-15 cond-mat.quant-gas
Dynamics of Momentum Distribution and Structure Factor in a Weakly Interacting Bose Gas with a Periodical Modulation
研究了在Bogoliubov处理下具有含时周期调制的弱相互作用玻色气体的动量分布和动力学结构因子。当耦合强度周期性变化时,与Bogoliubov权相关的演化方程恰好是一个可解的Mathieu方程。导出了动量分布的时间导数与动力学结构因子之间的精确关系,表明在玻色-爱因斯坦凝聚体的演化过程中,单粒子性质与两体性质密切相关.发现动量分布和动力学结构因子不具有周期性。对于稳定的动力学,动量分布曲线和动力学结构因子曲线上的一些特殊峰同时出现,这与导数关系是一致的。
2020-12-10 cond-mat.quant-gas
Metastable Quantum Phase Transitions in a One-Dimensional Bose Gas
这是一本书的一章。本章的第一段如下:“超冷量子气体为量子多体物理学提供了一个奇妙的舞台,因为实验系统是广泛可控的,无论是静态还是动态。一个这样的系统是环上的一维(1D)玻色气体。在这个系统中,组成玻色子的原子(通常是碱金属)之间的二元接触相互作用可以在符号和数量级上进行控制;最近的一项实验使用称为费什巴赫共振的原子-分子共振将相互作用调谐到了七个数量级以上。因此,人们可以直接实现从弱相互作用到强相互作用的Lieb-Liniger哈密顿量。与此同时,有一些实验利用环陷阱。环形几何也为我们提供了研究该系统拓扑性质的机会;超流体的主要性质之一是量子化循环,其中每个粒子的平均角动量L/N在旋转下量子化。因此,我们专注于一个可调的一维玻色系统的主要控制参数是相互作用和旋转。我们将证明在相互作用-转动控制参数平面上存在一个临界边界,在该边界上系统的拓扑性质发生变化。这是我们的\textit{metastable quantum phase transitions}(QPT)概念的基础。此外,我们将证明环的有限域是QPT发生的必要条件,因为零点动压可以诱导QPT,即,该系统必须是有限的,因此,我们试图推广的概念QPT固有有限的,介观或纳米系统。"
2010-07-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Spin Faraday Waves in Periodically Modulated Spin-Orbit-Coupled Bose Gases
East China Normal University(华东师范大学);Chongqing Institute of East China Normal University(华东师范大学重庆研究院)
研究周期性调制自旋-轨道耦合玻色气体中自旋法拉第波的形成与色散关系,揭示自旋-轨道耦合带来的新物理现象。
2025-12-16 cond-mat.quant-gas
Periodic shedding of vortex dipoles from a moving penetrable obstacle in a Bose-Einstein condensate
研究了高扁玻色-爱因斯坦凝聚体中运动可穿透障碍物的涡旋脱落。可穿透的障碍物是由排斥高斯激光束形成的,其势垒高度低于冷凝物的化学势。运动障碍物周期性地产生涡偶极子,并且涡脱落频率$f_v$随着障碍物速度$v$线性增加为$f_v=a(v-v_c)$,其中$v_c$是临界速度。基于周期性的脱落行为,我们证明了确定性的产生一个单一的涡旋偶极子应用短的线性扫描的激光束。这种方法将允许进一步的受控涡旋实验,例如偶极-偶极碰撞。
2015-08-05 cond-mat.quant-gas
Multicriticality, Metastability, and Roton Feature in Bose-Einstein Condensates with Three-Dimensional Spin-Orbit Coupling
我们从理论上研究了三个动量分量都耦合到一个赝自旋- $1/2$自由度的均匀囚禁原子玻色-爱因斯坦凝聚体。调谐自旋-轨道耦合和自旋相关的相互作用的各向异性被示出,以提供访问到一个丰富的相图与四临界点,一阶相变,和多个亚稳相的条纹和平面波字符。轴向平面波相位的基元激发谱具有各向异性的旋子特征,可以用来探测相图。除了为研究统计物理学中的基本概念提供多功能实验室外,亚稳相的出现还为观察超冷原子实验中的假真空衰变和气泡成核创造了新的机会。
2015-04-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
Role of higher-order interactions on the modulational instability of Bose-Einstein condensate trapped in a periodic optical lattice
本文研究了高阶相互作用对光晶格势场中玻色-爱因斯坦凝聚体调制不稳定性的影响。我们导出了系统调制扰动的振幅、相位和有效势随时间演化的新的变分方程。通过有效的势方法,我们发现高密度的吸引和排斥BEC表现出新的性质,直接影响MI现象。密集的数值研究的结果,并与上述半解析方法的收敛性。
2022-09-21 cond-mat.quant-gas
Impact of local integrals of motion to metastable non-equilibrium states
我们分析了在强关联玻色气体的平衡态的相关性的平稳行为。的动力学触发淬火的相互作用从强相互作用的限制,系统是在一个完美的莫特状态。尽管我们的理论描述的完整的可积性,我们发现看似热行为的实验可测量的相关性在大的相互作用。相反,远离强相互作用的制度,这些关联函数显示高度非热稳定值。这种行为的解释重叠的运动与可观察到的初始状态在一个有效的热合奏的积分。这些结果表明,非平衡Mazur等式是计算任意可积模型短程关联的有效方法。
2013-12-19 cond-mat.quant-gas
Trapping effect of periodic structures on the thermodynamic properties of Fermi and Bose gases
我们报告的热力学性质的玻色和费米理想气体沉浸在周期性结构,如可穿透的多层膜或多管模拟的一个(平面)或两个垂直(管)外部狄拉克梳势,而粒子被允许在其余方向上自由移动。虽然玻色子化学势是一个常数为$T < T_c$,费米子化学势的非随温度下降的反常行为被确认和监测,作为管束从2D到1D时,壁不渗透性超过一个临界值。在比热曲线中,两种气体在高温下的尺寸交叉非常明显,其中随着壁不可穿透性的增加,系统行为从3D变为2D,然后变为1D。
2013-07-10 cond-mat.quant-gas
Generation of robust entangled states in a non-hermitian periodically driven two-band Bose-Hubbard system
研究了在周期驱动作用下耦合到有效库的多体Wannier-Stark系统的非厄米特近似。我们展示了耗散和驱动的相互作用如何动态地诱导一个子空间的状态是非常强大的对耗散。我们数值探测这些渐近状态的结构和它们的鲁棒性的初始状态的准备和系统的大小的不完善。此外,渐近状态被发现是强烈纠缠,使他们感兴趣的进一步应用。
2016-11-19 cond-mat.quant-gas
Periodic Array of Bose-Einstein condensates in a Magnetic Lattice
我们报道了~(87)Rb的玻色-爱因斯坦凝聚体周期阵列的实现|F = 1; mF = -1>被捕获在一维磁晶格中的原子,该磁晶格靠近原子芯片的表面(8微米)。一个明确的签名为BEC的发病在磁晶格中提供了由原位分辨射频(RF)光谱,表现出明显的双峰分布组成的一个狭窄的组件特性的BEC连同一个广泛的热云组件。类似的双峰分布被发现为各种网站的磁晶格。在磁晶格中实现多个BEC的周期性阵列代表了实现磁晶格以模拟复杂几何形状和任意周期的晶格中的多体凝聚态现象的重大进展。
2014-05-06 cond-mat.quant-gas
Interference-induced suppression of particle emission from a Bose-Einstein condensate in lattice with time-periodic modulations
本文研究一维晶格中相互作用周期性调制的玻色-爱因斯坦凝聚体,发现物质波干涉可显著抑制粒子发射,为操控晶格中粒子传播和非平衡动力学激发控制提供新途径。
2024-08-30 cond-mat.quant-gas
Tunneling control and localization for Bose-Einstein condensates in a frequency modulated optical lattice
周期势中的物质波与固态物理过程的相似性引发了人们对在光晶格中使用玻色-费米超冷气体进行量子模拟的兴趣。目前的工作证明了在振荡电磁场的应用下移动的电子和经历由频率差调制的光晶格的物质波之间的相似性,等效于空间振动的周期性势。我们证明了玻色-爱因斯坦凝聚体在振动周期势中的隧穿性质是可以精确控制的。通过证明光晶格的强振动保持了物质波函数的相干性,并且即使在存在相互作用的情况下,振动参数也可以动态地改变,我们对这种方法的未来应用采取了额外的关键步骤。在周期势场中,我们可逆地诱导了到莫特绝缘体的量子相变。
2009-12-07 cond-mat.quant-gas
Cubic-quintic nonlinearity in superfluid Bose-Bose mixtures in optical lattices: Heavy solitary waves, barrier-induced criticality, and current-phase relations
本文研究了光晶格中等质量强相互作用玻色-玻色混合物的超流态,讨论了存在和不存在势垒势的情况.结果表明,在均匀填充的莫特绝缘体的一阶跃迁附近,SF的序参量服从二分量非线性薛定谔方程(NLSE),不仅具有三阶非线性,而且具有五阶非线性.在没有BP的情况下,我们分析的孤波(SW)的解决方案的五次NLSE。当SF态从基态转变为亚稳态时,标准暗SW转变为泡状暗SW,即使在驻波的情况下,泡状暗SW也具有非零的密度下降和无π相位扭结。当接近相变点时,动力学不稳定性减弱。我们发现,SW的大小和惯性质量发散的一级转变点。我们建议的惯性质量的发散,可以通过测量的速度和SW的相位跳变之间的关系检测。在BP的存在下,我们揭示了当势垒强度超过一定的临界值,SF状态,这是亚稳态没有障碍是不稳定的SF走向完全分离。临界BP强度的存在表明,强BP定性地改变了SF状态的亚稳极限附近的临界性。我们推导出临界行为的密度,压缩性,和临界电流附近的亚稳极限诱导的BP。由于泡状慢波的非拓扑性质,超电流与跨膜的相位跳变之间的关系表现出一种特殊的行为。
2014-09-25 cond-mat.quant-gas
Critical Temperature of Interacting Bose Gases in Periodic Potentials
用量子蒙特卡罗模拟研究了在正弦势作用下的排斥玻色气体的超流跃迁。在平均每阱填充一个粒子的情况下,临界温度与相互作用强度呈非单调关系,在Mott转变附近的强相互作用处,临界温度有一个初始的急剧增加和一个快速的抑制.在光晶格中,与均匀气体相比,跃迁的正向位移被强烈增强。通过改变晶格填充,我们发现了一个交叉,从一个政权的光晶格具有主导作用的相互作用占主导地位的制度,晶格势的存在变得几乎无关紧要。
2013-12-02 cond-mat.quant-gas
Metrology and Many-Body Physics with Ultracold Metastable Helium
超冷稀释气体为原子结构的测量提供了理想的环境。氦的内部结构足够简单,可以高度准确地预测其共振和跃迁速率。因此,精确的氦激光光谱对这种计算产生了经验约束。这些都是可取的,在正在进行的调查,寻求调和核电荷半径数据在氢和氦原子的独立测定之间的分歧。要么这些粒子的大小是真正恒定的,量子电动力学(QED)是有缺陷的,要么理论是正确的,一些新的物理学在原子尺度上发挥作用。超冷玻色气体也是更好地理解玻色-爱因斯坦凝聚、超流性和凝聚态系统中弱相互作用的物理学的理想试验场。氦的亚稳态激发态的大内能使得能够测量单个原子的动量,提供了一个新的透镜,通过它可以检查弱相互作用和强关联系统。这一特性被用来研究BEC在扩展到远场后的量子损耗。最后,附录报告了实现氦的光晶格阱的早期进展。
2022-12-12 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Periodic waves in two-component Bose-Einstein condensates with repulsive interactions between atoms
本文研究具有排斥非线性相互作用常数的可混溶二元玻色-爱因斯坦凝聚体中的周期波。对于所有这些常数彼此相等的情况(即,Manakov极限)。本文详细地讨论了新型的非线性极化波。的解决方案与实验观察到的周期性结构在两个组件的冷凝物的连接进行了讨论。
2013-10-07 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Exact nonlinear Bloch-state solutions for Bose-Einstein condensates in a periodic array of quantum wells
在一维周期量子阱阵列(即方阱周期势)中的玻色-爱因斯坦凝聚体,得到了定态Gross-Pitaevskii方程的一组精确封闭形式的Bloch态解.利用这些精确解,我们全面地研究了Bloch带、可压缩性、有效质量和声速随势深度和原子间相互作用的变化。根据我们的研究,量子阱的周期性阵列比正弦势更容易分析,并且比Krönig-Penney势更容易实验实现,因此为理解周期势中的玻色-爱因斯坦凝聚体提供了有用的理论模型。
2009-03-25 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Dipolar Bose-Einstein condensates in triple-well potentials
三势阱中的偶极玻色-爱因斯坦凝聚体是研究周期光学势的理想模型体系,具有非局域和各向异性的偶极-偶极相互作用,表现出自组织和图案形成等多种效应.我们在这里解决的偶极玻色子在平均场极限的宏观样本。这项工作是基于彼得等人2012年J. Phys. B:At.摩尔光学物理45 225302。我们的分析超越了基态的计算,并阐明了激发态和亚稳态在这些系统中的作用。特别是,我们发现形成的阶段起源于几个国家的相互作用,具有不同的稳定性。由于某些相是由亚稳态形成的,因此特别注意实时相变的特征和冷凝物的动态稳定。
2013-10-11 cond-mat.quant-gas nlin.CD quant-ph
Superfluidity and Stabilities of a Bose-Einstein condensate with periodically modulated interatomic interaction
从理论上研究了原子间散射长度受光学费什巴赫共振周期调制的玻色-爱因斯坦凝聚体的超流性和稳定性。我们的数值研究发现,这种周期性的BEC的属性强烈的调制强度的影响。当调制强度较小时,只有靠近布里渊区边缘的布洛赫波同时发生朗道不稳定性和动力学不稳定性。当调制强度足够强时,所有布洛赫波都变得动态不稳定。换句话说,周期BEC完全失去了超流性。
2013-02-07 cond-mat.quant-gas quant-ph
Chaos, Metastability and Ergodicity in Bose-Hubbard Superfluid Circuits
超流性的标志是亚稳态流动状态的出现,这种状态携带着持续的循环电流。考虑到玻色-哈伯德超流环,我们澄清了“量子混沌”在这方面的作用。我们表明,标准的朗道和Bogoliubov超流性标准失败,这样的低维电路。我们还讨论了一个相干操作的SQUID一样的设置的可行性。最后,我们讨论了强多体动力学局域化效应的表现。
2017-12-21 cond-mat.quant-gas quant-ph
Periodically and Quasi-periodically Driven Dynamics of Bose-Einstein Condensates
在Bogoliubov框架下研究了散射长度随时间周期性或准周期性调制时玻色-爱因斯坦凝聚体的量子动力学。对于周期性驱动的情况下,我们考虑两个协议的调制是一个方波或正弦波。在这两种协议中,对于每个固定的动量,有加热和非加热阶段,以及它们之间的阶段边界。这两个阶段的区别在于激发粒子的数量是否呈指数增长。对于准周期性驱动的情况下,我们再次考虑两个协议:方波准周期性,其中产生的激励几乎所有的参数作为模拟的Fibonacci型准晶体;和正弦波准周期性,其中有一个有限的测量参数制度的非加热阶段。我们还绘制了两种协议的Hofstadter蝴蝶的类似物。
2020-10-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
An SU(2) geometric phase induced by periodically driven Raman process in an ultracold dilute Bose gas
我们提出了一个实用的协议,以产生和观察一个非阿贝尔几何相位使用周期性驱动的拉曼过程中的超基态的原子在一个稀释的超冷气体歧管。我们的分析是基于Floquet理论在周期驱动量子系统中的最新发展和应用。模拟结果显示了SU(2)变换算符的非阿贝尔规范变换和非对易性。基于这些结果,我们提出了一个可能的实验实现与超冷稀释玻色气体。
2019-11-21 cond-mat.quant-gas quant-ph
Rotating binary Bose-Einstein condensates and vortex clusters in quantum droplets
量子液滴可以由气态玻色-爱因斯坦凝聚体形成,通过超出平均场的量子涨落来稳定。我们发现,多个单量子化的旋涡可能会形成在这些液滴在中等的角动量在两个维度。液滴携带这些前体的Abrikosov晶格保持一定的时间尺度后,关闭初始谐波限制自约束。此外,我们还研究了如何通过从旋转二元玻色-爱因斯坦凝聚体开始并通过非单调捕获势诱导亚稳态持续电流,在更抗扰动的环境中形成这些携带涡旋的液滴。
2019-05-23 cond-mat.quant-gas quant-ph
Fragmentation, domain formation and atom number fluctuations of a two-species Bose-Einstein condensate in an optical lattice
本文从理论上研究了紧束缚一维阱中两组分玻色-爱因斯坦凝聚体向光晶格的加载。由于量子涨落的影响,在混溶体系中,原子间和原子内的相对相位相干性以及原子数的涨落都降低了。对于不混溶的情况下的波动增强和原子形成亚稳态交错的空间分离的域的域的长度和它的波动的量子涨落的影响。
2012-04-25 cond-mat.quant-gas nlin.PS quant-ph
Solitary-wave solutions in binary mixtures of Bose-Einstein condensates under periodic boundary conditions
在平均场近似下,我们导出了在周期性边界条件下准一维玻色-爱因斯坦凝聚体二元混合物中有效排斥原子间相互作用的孤波解。确定了给出全局能量最小值的特定灰亮解。它们的特性和相关的色散关系。在弱耦合的情况下,我们对角化的哈密顿解析获得的“量子”孤立波解的全激发谱。
2012-07-27 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Prethermal Floquet Steady States and Instabilities in the Periodically Driven, Weakly Interacting Bose-Hubbard Model
研究了周期驱动下弱相互作用二维Bose-哈伯德模型的预热Floquet定态和不稳定性。我们开发的非平衡动力学的描述,在任意的驱动强度和频率,使用弱耦合守恒近似。我们建立的制度,其中常规(零动量)和非常规的[ $(π,π)$ -动量]凝聚体是稳定的中间时间尺度。我们发现,凝聚体的稳定性是\emph{enhanced}通过增加驱动强度,因为这降低了准粒子激发的带宽,从而阻碍共振吸收和加热。我们的结果是直接相关的超冷玻色子目前的一些实验。
2015-11-15 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Long-lived periodic revivals of coherence in an interacting Bose-Einstein condensate
我们观察到相互作用的两组分玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)在Ramsey干涉仪中的相干性。平均场驱动的两个组件的集体振荡导致周期性的相移和相移的凝聚波函数与干涉条纹可见度的缓慢衰减。我们应用自旋回波同步的自重定相的凝聚体,以减少状态依赖的原子损失的影响,显着提高能见度高达0.75的演化时间为1.5秒。平均场论一致地预测比实验观察值更高的能见度。我们量化的经典和量子噪声的影响,并推断为2.8秒的相干时间为5.5e4相互作用的原子被困凝聚。
2011-08-23 cond-mat.quant-gas quant-ph
Beyond effective Hamiltonians: micromotion of Bose Einstein condensates in periodically driven optical lattices
利用统计分析方法研究了一维光晶格中的玻色-爱因斯坦凝聚体的相位快速振荡。原子经历的平均势归结为具有相同空间周期但具有重整化深度的周期势。然而,原子动力学也包含一个\emph{micromotion},其主要特征是由实验动量分布的Kolmorogov-Smirnov分析揭示。我们还讨论了微运动对淬火过程的影响,对应于驱动振幅的适当突然变化,使平均势的曲率反转。
2019-10-01 cond-mat.quant-gas quant-ph
Magnetic-field dependent trap loss of ultracold metastable helium
实验研究了磁子态为m=+1和m=-1的亚稳~ 4 He原子在光偶极阱中的玻色-爱因斯坦凝聚体的衰变与磁场的关系。我们的测量证实了长期以来对两体损失率系数的计算,该系数显示出超过50 G的增加。我们证明,对于m=-1的原子,衰变仅由三体复合引起,三体损失率系数为6.5(0.4)(0.6)10^(-27 cm ^6s ^(-1),这在普适的少体理论中是有趣的。我们还搜索了最近预测的d波费什巴赫共振,但没有观察到它。
2011-11-24 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Stable multi-ring and rotating solitons in two-dimensional spin-orbit coupled Bose-Einstein condensates with a radially-periodic potential
研究了径向周期势场中二维自旋轨道耦合原子玻色-爱因斯坦凝聚体。该系统支持不同类型的稳定的自我维持的状态,包括径向对称的涡旋携带模式与不同的拓扑电荷在两个旋量组件,可能有多环配置文件,并在同一时间保持显着稳定的排斥相互作用。第二类孤子表现出恒定角频率的持续旋转。它们对于原子间的排斥和吸引作用都是稳定的。由于自旋-轨道耦合引入的顺时针和逆时针旋转方向的不等价性,正、负旋转频率下孤子的性质有很大不同。位于相同或不同环中的孤立子的碰撞伴随着旋转频率的变化,该频率取决于碰撞孤立子之间的相位差。
2019-03-27 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Probing Sound Speed of an Optically-Trapped Bose Gas with Periodically Modulated Interactions by Bragg Spectroscopy
具有周期性调制相互作用(PMI)的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)是一种新型的周期性超流体,它是最近利用光学费什巴赫共振实验产生的。本文的目的是研究PMI被困在光晶格(OL)中的BEC的超流性。特别地,我们探讨了PMI对模型系统的声速和动力学结构因子的影响。我们的数值结果,结合分析结果在弱势极限和紧束缚极限,已经表明,PMI可以强烈修改声速的BEC。此外,我们已经表明,PMI对声速的影响可以通过动态结构因子进行实验探索,其中朝向第一Bogoliubov带的激发强度与非PMI的激发强度表现出显着的差异。我们预测的PMI对声速的影响可以使用布拉格光谱进行测试。
2014-12-01 cond-mat.quant-gas physics.atom-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
State engineering of Bose-Einstein condensate in the optical lattice by a periodic sublattice of dissipative sites
我们引入了耗散周期晶格的概念,作为一个光晶格与周期性分布的耗散网站,并认为它允许工程师的非常规玻色爱因斯坦超流体的复值序参量。我们考虑两个例子,一维耗散光晶格,其中每个第三站点是耗散的,和耗散蜂窝光晶格,其中每个耗散晶格站点相邻的三个非耗散站点。采用紧束缚近似,这使得人们可以获得分析结果。在一维情况下,凝聚体被驱动到具有非零准动量的相干布洛赫态,这打破了耗散晶格的平移周期性。在二维情况下,凝聚体被驱动到一个零准动量布洛赫样态,这是一个相干叠加的四个网站的离散涡交替涡与涡中心位于耗散网站。
2012-03-27 cond-mat.other cond-mat.quant-gas quant-ph
Dynamics of a Nonequilibrium Discontinuous Quantum Phase Transition in a Spinor Bose-Einstein Condensate
本文提出以自旋子玻色-爱因斯坦凝聚体为平台,将Kibble-Zurek机制推广到一阶量子相变,确定亚稳态衰变起始和铁磁畴数量的临界指数,并通过平均场模拟验证,为实验研究亚稳态衰变提供范式。
2025-04-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech hep-th
Bose-Einstein condensation at finite temperatures: Mean field laws with periodic microstructure
在低于相变点的有限温度下,玻色-爱因斯坦凝聚,即整数自旋粒子对单个量子态的宏观占据,是不完全的。在超流体氦的语言中,这意味着超流体与正常流体共存。我们的目标是描述这种共存被困,稀原子气体通过平均场定律,占一个{ \em空间变化}粒子相互作用强度的排斥相互作用。从$N$ -体哈密顿量$N\gg 1$出发,我们正式导出了一个$3+1$维的耦合非线性演化方程组,方程组中的量为:(i)宏观占据态的波函数;(ii)热激发态的单粒子波函数。对于定态(束缚态)和具有{ \em周期性微观结构}的子尺度$ε$的散射长度,我们通过周期性均匀化在$ε$中精确地提取有效的运动方程直到二阶.
2015-09-15 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Non-exponential one-body loss in a Bose-Einstein condensate
本文研究了亚稳态氦原子的玻色-爱因斯坦凝聚体在光偶极阱中的衰变。在两体和三体损失可以忽略的制度,我们表明,玻色-爱因斯坦凝聚体和热云显示出根本不同的衰变特性。原子总数随时间常数τ呈指数衰减;然而,热云随时间常数(4/3)τ呈指数衰减,而冷凝物衰减得更快,且非指数衰减。我们表明,这种行为,这应该是目前的所有BEC在热平衡与相当大的热分数,是由于原子从冷凝物的热云在其衰变过程中的转移。
2012-01-31 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph