Penetration of a vortex dipole across an interface of Bose-Einstein condensates
研究了准二维二分量玻色-爱因斯坦凝聚体中涡旋偶极子的动力学行为。当入射速度足够大时,涡偶极子穿透两个组件之间的界面。涡偶极子也可以在界面处消失或分裂,这取决于它的速度和相互作用参数。
2011-12-17 cond-mat.quant-gas
Controlled generation and manipulation of vortex dipoles in a Bose-Einstein condensate
我们提出了利用红或蓝失谐的高斯光束在玻色-爱因斯坦凝聚体中产生和操纵涡旋偶极子的方法。速度控制的涡旋偶极子被证明是由一个红色失谐光束和两个蓝色失谐光束创建和发射。研究了涡旋形核的临界速度。发射的涡旋偶极子可以被捕获,弯曲,加速和减速使用高斯光束。涡旋偶极子之间的碰撞证明。
2011-06-07 cond-mat.quant-gas
Observation of Thermally Activated Vortex Pairs in a Quasi-2D Bose Gas
我们测量的平面内分布的热激活的旋涡在一个被困准二维玻色气体,在那里我们提高了密度耗尽涡核的可见性,通过径向压缩样品释放陷阱之前。由涡分布得到的双涡空间关联函数揭示了涡的配对。随着温度的降低,涡旋密度逐渐减小,低于一定温度时,样品中心出现无涡旋区。这显示了在有限尺寸的2D系统中从包含涡旋对激发的Berezinskiii-Kosterlitz-无涡旋相到无涡旋的玻色-爱因斯坦凝聚体的交叉。
2013-04-01 cond-mat.quant-gas
Vortex rings and vortex ring solitons in shaken Bose-Einstein condensate
在受振动束缚的玻色-爱因斯坦凝聚体中,可以出现不同的非线性相干模。在这里,我们集中在两种类型的相干模式,涡环孤子和涡环。在圆柱形阱中,涡环孤子可以表征为非线性厄米-拉盖尔模,其描述可以通过最优微扰理论来完成。产生涡环孤子所需的能量大于形成涡环所需的能量。这就是为什么在中等激发能下,涡环出现在涡环孤子之前。通过对囚禁$^{87}$ Rb原子的数值模拟,说明了涡旋环的产生.
2016-03-09 cond-mat.quant-gas
Symmetry-breaking instability of leapfrogging vortex rings in a Bose-Einstein condensate
玻色-爱因斯坦凝聚体中的三个共轴量子化涡环表现出非周期的蛙跳动力学。发现这种圆形涡环在破坏轴向旋转对称的变形下是动态不稳定的。使用Gross-Pitaevskii和涡丝模型的系统的动力学进行了分析。研究了涡环初始排列对不稳定性的影响。该系统被发现是显着不稳定的三个涡环的特定配置。
2019-02-02 cond-mat.quant-gas
Dynamics of a vortex dipole across a magnetic phase boundary in a spinor Bose-Einstein condensate
研究了自旋为1的玻色-爱因斯坦凝聚体中磁相空间分布的涡旋偶极动力学。当一个涡旋偶极从铁磁相运动到极性相时,或者相反,它会穿过相边界并转变成各种自旋涡旋偶极中的一种,例如蛙跳铁磁芯涡旋偶极和半量子涡旋偶极。讨论了自旋波函数在相边界上的拓扑关系。
2014-10-03 cond-mat.quant-gas
Analytic Vortex Dynamics in an Annular Bose-Einstein Condensate
本文分析了环形玻色-爱因斯坦凝聚体中任意数目和结构的涡旋的动力学,得到了自由能和涡旋进动率的对数精度表达式。我们还获得了一个单一的涡环中的寿命的下限。我们的研究结果使封闭形式的分析处理涡涡相互作用的环是准确的不可压缩的限制。不可压缩流体动力学,在这里开发铺平了道路,为更一般的分析处理非简单连接的几何形状的涡动力学。
2016-02-24 cond-mat.quant-gas
Isotropic vortex tangles in trapped atomic Bose-Einstein condensates via laser stirring
囚禁原子玻色-爱因斯坦凝聚体中各向同性涡旋位形的产生为在介观尺度上解释量子湍流提供了一个平台。我们表明,激光诱导的障碍物在冷凝物内的8字形路径移动提供了一个简单而有效的手段,产生各向同性的三维涡旋缠结由于其最小的角动量的净转移到冷凝物。我们的涡结构及其各向同性的表征是基于投影涡长度和速度统计通过Gross-Pitaevskii方程数值获得。我们的方法为在原子玻色-爱因斯坦凝聚体中产生和表征涡旋缠结和量子湍流提供了一种可能的实验路线。
2014-01-28 cond-mat.quant-gas
Inertial and fluctuational effects on the motion of a Bose superfluid vortex
本文研究了近似二维玻色凝聚气体中涡旋在简谐力作用下的运动。修正后的Hall-Vinen-Iordanskii方程包含了脉动力和惯性质量项,求解了涡的运动。旋涡的质量对旋涡逃离捕集器所需的时间有很大影响。由于涡旋质量也取决于陷阱的大小,我们有一个额外的依赖于陷阱的大小在逃逸时间,我们比较无质量的情况下。
2012-07-18 cond-mat.quant-gas
Coupled spin-vortex pair in dipolar spinor Bose-Einstein condensates
研究了对称双势阱中自旋为1的偶极玻色-爱因斯坦凝聚体的基态和磁性。特别是,我们专注于自旋涡旋状态的假设,每个潜在的井是高度煎饼形状。我们发现,双阱势的存在下,产生两种不同的自旋配置的自旋涡旋对状态。我们还研究了耦合自旋涡旋对静态横向磁场的响应。
2015-12-20 cond-mat.quant-gas
Vortex pairs in a spin-orbit coupled Bose-Einstein condensate
研究了具有Rashba自旋轨道耦合的二组分玻色-爱因斯坦凝聚体中涡旋的静态和动态性质。在平面波相涡旋核周围的质量流被自旋轨道耦合变形,这使得涡旋对的动力学性质与标量玻色-爱因斯坦凝聚体中的涡旋对动力学性质有很大不同.涡旋-反涡旋对的运动速度比没有自旋-轨道耦合时小得多,并且存在定态。具有相同环流的两个涡旋彼此远离或联合形成静止状态。
2017-01-17 cond-mat.quant-gas
Vortex formation of a Bose-Einstein condensate in a rotating deep optical lattice
通过数值模拟Gros-Pitaevskii方程,研究了旋转正方形光晶格中玻色-爱因斯坦凝聚体中涡旋成核和晶格形成的动力学过程.不同的动力学制度的涡旋成核,这取决于光晶格的深度和周期。我们与Williams { \it et al.}的实验进行了广泛的比较。[Phys. Rev. Lett. { \bf 104},050404(2010)],特别关注第一涡流成核的临界旋转频率和作为旋转频率的函数的涡流数的问题。
2011-11-22 cond-mat.quant-gas
Effect of non-local interactions on the vortex solution in Bose-Einstein Condensates
考虑玻色-爱因斯坦凝聚体的Gross-Pitaevskii(GP)模型,研究了非局域排斥性s波散射下的单涡线.我们表明,除了涡的解决方案的核心宽度的愈合长度的顺序,存在一个涡的解决方案,其宽度是一个微观尺度的s-波散射长度的顺序,是独立的愈合长度。我们比较了这两类涡旋解,并给出了可能观测到宽度为散射长度量级的涡旋的区域。
2017-10-28 cond-mat.quant-gas
Dirac monopoles with polar-core vortex induced by spin-orbit coupling in spinor Bose-Einstein condensates
在铁磁玻色-爱因斯坦凝聚体中,我们报道了自旋-轨道耦合诱导的具有极核涡旋的狄拉克磁单极子,它们沿着垂直轴附着在两条节涡线上。这些磁单极子在实验时间尺度上更稳定,可以通过直接成像涡旋线来检测。随着自旋轨道耦合强度的增加,具有涡旋的狄拉克磁单极子可以转变为具有正方晶格的狄拉克磁单极子。在存在自旋轨道耦合的情况下,增加相互作用的强度可以诱导从具有极核涡旋的狄拉克单极子到具有Mermin-Ho涡旋的狄拉克单极子的循环相变.自旋-轨道耦合的玻色-爱因斯坦凝聚体不仅为研究奇异磁单极子和相关的相变提供了一个新的平台,而且在四极场关闭后仍能保持稳定的磁单极子.
2016-08-18 cond-mat.quant-gas
Vortex Solutions in a Binary Immiscible Bose-Einstein Condensate
本文研究了不混溶极限下两组分玻色-爱因斯坦凝聚体中的平均场涡旋解及其稳定性。本文用变分方法研究了由一个含有单个量子化涡旋的多数分量和一个充满涡旋核的少数分量组成的系统。我们表明,一个超高斯函数是一个很好的近似的填充组件的原子数的范围内的两个组件的涡旋解决方案,通过比较耦合的Gross-Pitaevskii方程的全数值解的变分解决方案。随后,我们检查的涡流解决方案的稳定性,通过扰动填充组件远离中心的涡核,从而证明其稳定性的小扰动。
2022-10-04 cond-mat.quant-gas
Spatiotemporal vortex rings in atomic Bose-Einstein condensates
我们研究了在空间和时间上都存在位相错位的时空涡旋环。结果表明,这些结构自然出现在扰动原子玻色-爱因斯坦凝聚体的低密度区的时间边缘的相位位错的周期。研究了原子间排斥和吸引作用下时空涡旋环的形成条件、动力学和稳定性。这些理论发现为实验观察超冷气体中的新型拓扑相干结构提供了一个新的视角。
2019-03-05 cond-mat.quant-gas
Vortex dynamics and skyrmions in four to six dimensions: Coherence vortices in Bose-Einstein condensates
我指出如何相干涡,即,如果在物质波中创建关联函数中的拓扑缺陷,则可以帮助探索新的物理学。涡旋动力学可以在多达六个维度中进行研究,并且可以创建在较低维度中看不到的自旋拓扑缺陷。一个基本的原理验证实验的草图和模拟,其中三个玻色-爱因斯坦凝聚体用于创建和检测相干涡旋。
2012-08-07 cond-mat.quant-gas
Annihilation and recurrence of vortex-antivortex pairs in two-component Bose-Einstein condensates
涡旋-反涡旋对的湮灭是二维玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中的一个关键事件。众所周知,单组分BEC中的电子对湮灭需要耗散或催化剂涡旋。我们数值证实,在两个组件的BEC的对可以湮灭,即使没有任何耗散或催化剂涡时,组件间的相互作用是强的。此外,在某些条件下,该对在两个分量中交替地重新创建,我们称之为递归。
2021-05-06 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
Three-vortex configurations in trapped Bose-Einstein condensates
本文报道了在$^{87}Rb$玻色-爱因斯坦凝聚体中通过振荡激发凝聚体产生三涡旋团簇的实验结果。这个过程可以创建两种循环的漩涡,因此我们能够使用相同的机制创建几种类型的漩涡群。三涡结构主要有两种类型,即等边三角形排列和直线排列。我们将这些最稳定的结构分别解释为三个具有相同环流的涡旋和一个涡旋-反涡旋-涡旋群。线性构型很可能是预测的静止涡团的第一个实验特征。
2010-10-01 cond-mat.quant-gas
Vortex lattices in dipolar two-component Bose-Einstein condensates
本文研究了具有短程s波相互作用和偶极耦合的快速旋转双组分玻色-爱因斯坦凝聚体。我们计算了涡旋晶格结构的相图作为一个功能的组件间的s波相互作用和偶极相互作用的强度。我们发现,长程相互作用导致新的涡旋晶格结构是稳定的,并导致一个更丰富的相图。我们的结果减少到以前发现的晶格结构的短程相互作用和单组分偶极气体在相应的限制。
2014-03-10 cond-mat.quant-gas
Optical-plug-assisted spin vortex in a $^{87}$Rb dipolar spinor Bose-Einstein condensate
在$^{87}$ Rb偶极旋量玻色-爱因斯坦凝聚体中以可控的方式产生自旋涡旋仍然是实验上具有挑战性的。我们提出了一种实验上容易和可调的方式来产生自旋涡旋通过改变势垒高度和宽度的额外应用的光学插头。在适当的范围内,随着势垒高度的增加和势垒宽度的增加,出现了从普通单模近似相到光塞辅助涡旋相的拓扑相变。光学塞导致径向密度变化,因此通过显着降低固有磁偶极能来促进自旋涡旋。通过数值计算,预测了一种不同于传统极核涡旋的无核涡旋。我们的建议消除了研究$^{87}$ Rb偶极旋量BEC中拓扑相变的主要障碍。
2022-06-03 cond-mat.quant-gas
Critical velocity of a finite-temperature Bose gas
我们使用经典的场模拟的均匀玻色气体的研究,在有限的温度下,由于涡旋成核过去的圆柱形障碍物的超流的崩溃。热波动改变了来自障碍物的涡旋成核,将反平行涡旋线(其将在零温度下成核)转变为摆动线、涡旋环甚至涡旋缠结。我们发现涡旋形核的临界速度随温度的升高而减小,并与凝结的声速成比例,在凝结的临界温度处变为零。
2016-01-21 cond-mat.quant-gas
Vortex structures of rotating Bose-Einstein condensates in anisotropic harmonic potential
在朗道最低能级近似下,我们得到了快速旋转的囚禁玻色-爱因斯坦凝聚体中涡旋结构的解析解。该解在大量涡的限制下是精确的,并且是在各向异性调和势的情况下得到的。对于对称简谐势阱,当旋转频率等于俘获频率时,解与第二类超导体中的Abrikosov三角形涡旋晶格相吻合。在一般情况下,粗粒密度被发现是接近的Escheras-Fermi轮廓,除了边缘附近的冷凝云。
2010-04-22 cond-mat.quant-gas
Vortex interactions in the collision of Bose-Einstein condensates
本文研究了涡旋相互作用对相干二维玻色超冷原子凝聚云干涉图样形成的影响。我们确定的线性和非线性制度的偶极振荡的凝聚根据内部和质心的云能量的平衡。在这些制度中,为了研究不同干涉图案的产生,对两个云的碰撞进行了模拟,每个云包含具有不同缠绕数(电荷)的涡旋。不同涡型之间的相互作用可以通过这些模式清楚地区分。
2014-12-12 cond-mat.quant-gas
Topological interactions in vortex-wave collisions in Bose-Einstein condensates
该研究通过数值模拟Gross-Pitaevskii方程,揭示了二维玻色-爱因斯坦凝聚体中涡旋碰撞及涡旋-波碰撞的两类能量转移机制,为量子湍流能量转移及涡旋介导的拓扑相互作用提供新见解。
2025-10-02 cond-mat.quant-gas
Size and dynamics of vortex dipoles in dilute Bose-Einstein condensates
最近,Freilich等人[Science 329,1182(2010)]在稀释的玻色-爱因斯坦凝聚体中实验性地发现了涡旋偶极子(相反循环的涡旋对)的稳态。为了解释他们的观察,我们进行模拟的基础上的Gross-Pitaevskii方程,并获得良好的定量协议的大小固定偶极子。我们还研究了他们的成像方法,其中原子反复提取从一个单一的凝聚体,影响涡旋动力学。我们发现,它主要是诱导各向同性的尺寸振荡的冷凝物,否则扰动涡的轨迹。因此,成像技术似乎是一个很有前途的工具,研究实时超流体动力学。
2011-02-01 cond-mat.quant-gas
Rotating Bose-Einstein condensate in an square optical lattice: vortex configuration for ground state in Josephson junction arrays regime
本文研究了正方形光晶格中旋转的玻色-爱因斯坦凝聚体,在这个体系中,系统的哈密顿量可以映射到一个约瑟夫森结阵列上。在一个近似的计划,其中的耦合被假定为均匀的,基态能量制定的涡旋配置。计算结果与实验结果和已有的挫挫XY模型的计算结果进行了比较。我们还表明,涡配置是强大的耦合的变化,因此,当我们考虑更现实的模型与非均匀耦合的结果仍然有效。
2011-06-28 cond-mat.quant-gas
Exploring vortex formation in rotating Bose-Einstein condensates beyond mean-field regime
旋转玻色-爱因斯坦凝聚体的一个显著效应是产生具有不同结构的量子化涡旋。用平均场论描述的涡旋的形成只在弱相互作用的范围内是有效的.对强相互作用BEC丰富多样的物理学的探索需要一种更普遍的方法。本研究从一般的从头算多体理论的角度探讨了强相互作用和快速旋转的BEC涡旋的形成。我们证明,量子化涡旋形成了各种结构,这些结构是由角动量和多体相互作用之间复杂的相互作用产生的。我们研究了角速度和相互作用能对涡旋形成的不同影响。我们的分析表明,虽然角旋转一般会增加涡流的形成,相互作用可以增强以及阻碍涡流的生产。
2022-04-05 cond-mat.quant-gas
Deformation Dependence of Breathing Oscillations in Bose - Fermi Mixtures at Zero Temperature
研究了玻色费米混合体在轴对称长、球和扁球形形变阱中的呼吸振荡,阐明了集体振荡的频率和特性与形变的关系。用标度法计算了形变势阱中混合物的集体振荡。在大变形的长扁极限和球形极限下,得到了集体频率的解析表达式。计算结果表明,当系统变形为扁长区域和扁长区域时,系统的集体振荡与解析计算的频率一致。在球形变形区周围的超越区,振荡特性发生了复杂的变化。我们发现这些振荡特性的临界变化可以用本征振荡模的能级交叉行为来解释。给出了确定超越域的水平交叉点的近似表达式。我们还比较了尺度方法的结果与动力学方法。
2014-09-22 cond-mat.quant-gas nucl-th
Bound vortex states and exotic lattices in multi-component Bose-Einstein condensates: The role of vortex-vortex interaction
本文在Gross-Pitaevskii理论的范围内数值研究了多组分均匀玻色-爱因斯坦凝聚体中的涡-涡相互作用。我们提供了强有力的证据表明,成对涡相互作用捕获的基本机制,确定的几何构型的涡,如不同的晶格在多涡状态,以及绑定涡状态与两个(二聚体)或三个(三聚体)涡。具体来说,我们讨论和应用我们的理论方法来调查内部和内部组件的涡涡相互作用在两个和三个组件的玻色-爱因斯坦凝聚体,从而揭示了形成的奇异涡配置。这些结果与当前多组分玻色-爱因斯坦凝聚体的实验研究以及对涡旋相互作用在多带超导体中的作用的理解相关。
2015-04-13 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Vortex polygons and their stabilities in Bose-Einstein condensates and field theory
研究了双组分玻色-爱因斯坦凝聚体中的涡旋多边形及其稳定性,发现涡旋多边形对总环流$Q \leq 5$是稳定的,对$Q = 6$是亚稳定的,对$Q \geq 7$是不稳定的.作为高能物理中的一个相关模型,我们还研究了带反铁磁势项的baby-Skyrme模型的涡旋多边形,并对两个结果进行了比较。
2013-07-04 cond-mat.quant-gas hep-th
Kelvin-Tkachenko waves of few-vortex arrays in trapped Bose-Einstein condensates
本文计算了囚禁玻色-爱因斯坦凝聚体中三维少涡阵列的低激发态。不同的Kelvin-Tkachenko涡波分支的数量与冷凝物中的涡的数量相匹配。最低奇宇称模式表现出超流陀螺涡旋运动。在实验上,这些模式可以被单独激发和观察到,或者与量子湍流的形成和衰减有关。
2011-07-18 cond-mat.quant-gas quant-ph
Entanglement spectrum: Identification of the transition from vortex-liquid to vortex-lattice state in a weakly interacting rotating Bose-Einstein condensate
利用纠缠态研究了弱相互作用旋转玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中涡旋液相到涡旋晶格相的转变。分析了基态纠缠谱,区分了这两种不同的相位。对于环面结构,当跃迁发生时,基态纠缠谱的低能级部分及其最低能级的行为发生了明显的变化。对于球几何,纠缠间隙在共形极限(CL)的消失可以指示这种转变。我们还表明,粒子间纠缠的减少可以被看作是一个信号的过渡。
2011-01-25 cond-mat.quant-gas quant-ph
Optical tweezers for vortex rings in Bose-Einstein condensates
本文研究了原子玻色-爱因斯坦凝聚体中涡旋环的形成和稳定性。我们提出了一种新的方法产生和捕获的涡环的“光镊”-两个蓝色失谐光束形成一个环形的大部分磁或光约束的凝聚云的空隙。我们证明了物质波涡环被困在空隙内的能量和动力学稳定。我们的理论研究结果表明,在实验上可行的捕获配置的量子化涡环的产生,稳定和无损操作的可能性。
2013-08-09 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Vortex Lattices in the Bose-Fermi Superfluid Mixture
在这封信中,我们表明,在玻色-费米超流混合物的涡旋晶格结构可以经历一系列的结构转变时,费米超流从BCS制度BEC制度。这是由于BCS区和BEC区费米超流体的涡核结构不同所致。在前者中,涡核几乎被填满,而涡核的密度逐渐减小,直到在BEC区域清空。因此,在玻色超流体和费米超流体之间的密度-密度相互作用下,两组涡旋晶格在BEC区域的相互作用更强,从而导致涡旋晶格的结构转变。鉴于这种超流混合物和其中的涡旋的最近实现,我们的理论预测可以在不久的将来得到实验验证。
2016-06-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Vortex Dynamics in an Annular Bose-Einstein Condensate
我们从理论上证明了非单连通环形原子玻色-爱因斯坦凝聚体的拓扑结构使得内表面波总是由外表面激发而激发,并且内表面模与诱导涡旋偶极子相关联,这与具有涡旋单极子的单连通环形原子凝聚体的表面波不同.因此,在驱动内表面波的搅拌下,无论环厚度如何,在内表面和外表面之间都会产生特有的粒子数振荡。此外,观察到一个新的涡核过程,通过搅拌,可以合并的内部涡偶极子和外部涡成为一个单一的涡环内。旋转的环状凝聚体的中心处的涡旋的能谱也揭示了不同的连接的Tkachenko模式的涡旋晶格,其内表面的激发。
2012-07-25 cond-mat.quant-gas physics.atm-clus
Quantum Elliptic Vortex in a Nematic-Spin Bose-Einstein Condensate
我们在理论上发现了自旋超流体中的一种新的拓扑缺陷。在向列自旋玻色-爱因斯坦凝聚体中,量子化的涡旋自发地打破其轴对称性,导致椭圆形涡旋的出现,并伴有较小的正二次塞曼效应。新的涡被认为是传统涡的Joukowski变换。当塞曼长度超过自旋修复长度时,它的扁率会增加。这种结构是通过平衡连接两个自旋点的孤子的流体动力学势和弹性来维持的,这可以通过原位磁化成像来观察。理论分析清楚地定义了自旋为1的凝聚体中极性相和反铁磁相的半量子涡旋之间的区别。
2021-05-13 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Crow instability in trapped Bose-Einstein condensates
我们从理论上表明,细长的涡旋-反涡旋偶极子可以创建可控的捕获玻色-爱因斯坦凝聚体,使用已知的实验技术。足够长度的涡旋偶极子是不稳定的,并级联成缓慢的涡旋环,最终通过声音发射衰减。这种反平行涡线元素的不稳定性,它在涡环和被困原子气体中自生成开尔文波,可能在弥合量子湍流的开尔文波和柯尔莫哥洛夫-理查森级联中发挥作用。
2011-07-18 cond-mat.quant-gas quant-ph
Vortex-core structure in a mixture of Bose and Fermi superfluids
本文研究了费米超流体和玻色-爱因斯坦凝聚体的混合物中的量子化涡旋。作为玻色子和费米子组件之间的密度比调谐,我们确定了一个过渡的涡核结构,在整个涡核中的费米子变得完全耗尽,即使在弱耦合巴丁-库珀-施里弗制度。这伴随着涡旋状态的关键性质的变化,以及涡核中玻色-爱因斯坦凝聚体的局部化。在玻色-费米超流混合物中,通过探测涡旋的大小和可见度,可以在实验上探测涡核结构的转变。
2017-06-22 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con quant-ph
Supersolid Vortex Crystals in Rydberg-dressed Bose-Einstein Condensates
我们研究旋转准二维玻色-爱因斯坦凝聚体,其中原子被打扮成一个高度激发的里德伯态。这导致弱的有效相互作用,诱导过渡到介观超固态。考虑到慢转动,我们用量子蒙特卡罗模拟和平均场计算确定了它的超流性。对于快速旋转,后者揭示了一个有趣的竞争之间的超固体晶体结构和旋转引起的涡旋晶格,产生新的阶段,包括阵列的介观涡旋晶体。
2012-04-05 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Three-dimensional numerical simulation of long-lived quantum vortex knots and links in a trapped Bose-Einstein condensate
本文用三维Gross-Pitaevskii方程数值模拟了零温下各向异性简谐势阱中原子玻色-爱因斯坦凝聚体中最简单的环面型涡旋结、解结和链的动力学。这种准定常旋转涡结构的寿命已被发现相当长的系统在广泛的参数域。这一结果与先前基于近似描述涡丝动力学的简化一维模型的预测定性一致[V. P. Ruban,JETP 126,397(2018)]。
2018-09-27 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Fractional-charge vortex in a spinor Bose-Einstein condensate
我们分类所有可能的分数电荷涡旋的电荷小于1自旋-1和自旋-2极性和循环玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)与零磁化。利用精确的数值解和拉格朗日变分近似,研究了准二维旋量BEC中这些涡旋的静力学和动力学性质。利用具有真实相互作用和囚禁势参数的$^{23}$ Na和$^{87}$ Rb原子的分数电荷BEC涡旋,给出了密度和集体模振荡的结果.
2016-01-07 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Robust Vortex Lines, Vortex Rings and Hopfions in 3D Bose-Einstein Condensates
进行了系统的Bogoliubov-de Gennes谱分析,我们说明,固定涡线,涡环和更奇特的状态,如hopfions,是强大的三维原子玻色-爱因斯坦凝聚体,大参数间隔。重要的是,我们发现,可以稳定在一个简单的抛物型陷阱,而不需要陷阱旋转或非均匀的相互作用。我们补充我们的谱分析,通过研究这样的稳态的动态,我们发现它们是强大的对初始状态的显着扰动。在不稳定的制度,我们不仅确定了不稳定的模式,如四极或六极模式,但我们也观察到相应的不稳定动力学。此外,深入到M-F体系,我们研究了涡旋环和Hopfions的类粒子行为。
2015-10-14 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Vortex lattice melting and critical temperature shift in rotating Bose-Einstein condensates
该研究探究旋转玻色-爱因斯坦凝聚体中涡旋晶格熔化引发的临界温度偏移,发现不同系统构型下温度偏移方向相反,提出涡旋能量模型解释相关机制,为量子系统研究提供参考。
2024-12-07 cond-mat.quant-gas physics.atm-clus
Vortex knots in a Bose-Einstein condensate
本文提出了一种在玻色-爱因斯坦凝聚体超流波函数中数值构造涡旋结态的方法。我们整合的时间管理Gross-Pitaevskii方程,以确定两个(拓扑)最简单的涡结,可以包裹在一个环面的演变和稳定性。我们发现,一个涡结的速度依赖于极向和环向半径的比值:为较小的比率,结的速度更快。最后,我们展示了不稳定的涡结如何分裂成涡环。
2011-10-26 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.flu-dyn
Synthetic magneto-hydrodynamics in Bose-Einstein condensates and routes to vortex nucleation
玻色-爱因斯坦凝聚体中合成磁通量的工程[Lin等人,Nature { \bf 462},628(2009)]具有获得模拟分数量子霍尔效应所需的高涡旋密度的前景。我们解析地建立了凝聚体在均匀合成磁场中的流体力学行为,包括其密度和速度分布。重要的是,我们发现,实验观察到的涡旋成核的发病对应于流体动力学解决方案中的动力学不稳定性,并揭示其他路线的不稳定性和预期的涡旋成核。
2010-11-18 cond-mat.quant-gas quant-ph
Vortex Tiling in a Spin-2 Spinor Bose-Einstein Condensate
我们指出,内部自旋对称的序参量表现在核心的分数涡旋在实空间中没有自旋轨道耦合。这种对称性破缺源于拓扑约束和核内外序参量自旋对称性之间的可交换性。我们的预测可以应用于探测旋转自旋为2的$^{87}$ Rb凝聚体作为非圆涡核在双轴双旋态下的循环序参量。
2011-07-13 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Observation of vortex-antivortex pairing in decaying 2D turbulence of a superfluid gas
在二维(2D)经典流体中,大尺度流动结构从湍流中出现,这被称为逆能量级联,其中能量从小到大的长度尺度流动。一个有趣的问题是,这种现象是否会发生在本质上无粘性和无旋的超流体中。原子玻色-爱因斯坦凝聚体(BECs)是一种扁扁几何结构,为研究二维超流湍流提供了一个实验平台,但由于缺乏湍流样品中单个量子涡旋的环流符号信息,对BECs的全面研究受到了阻碍。在这里,我们演示了一个漩涡符号检测方法,通过使用布拉格散射,我们调查在一个高度扁BEC在低温下的衰减湍流,我们的最低值是$\sim 0.5 T_c$,其中$T_c$是超流临界温度。我们观察到,弱的空间配对之间的旋涡和反涡发展的湍流BEC,这对应于涡偶极子气体政权预测的高耗散。我们的研究结果提供了一个直接的定量标记的调查各种二维湍流制度的BEC系统。
2017-05-10 cond-mat.quant-gas physics.flu-dyn
Vortex molecules in Bose-Einstein condensates
稳定的涡旋二聚体存在于相干耦合的两组分玻色-爱因斯坦凝聚体中。我们在三组分玻色-爱因斯坦凝聚体中构建了稳定的涡旋三聚体,并发现其形状可以通过改变内部相干(拉比)耦合来控制。在相干耦合的N分量BEC中也构造了稳定的涡旋N分量。我们根据数学图论对所有可能的N-异构体进行了分类。其次,我们研究了双组分玻色-爱因斯坦凝聚中涡旋晶格的拉比耦合效应。我们发现,没有拉比耦合之前已知的涡旋晶格连接到整数涡旋的Abrikosov晶格的拉比耦合增加。在这个过程中,涡旋二聚体以各种方式在大耦合中改变它们的伙伴。然后,我们发现,Abrikosov格在三分量BEC是强大的。
2013-07-16 cond-mat.quant-gas hep-ph
Guiding-center dynamics of vortex dipoles in Bose-Einstein condensates
量子化的涡旋偶极子是最简单的涡旋分子,由超流体中两条反向循环的涡旋线组成。虽然涡旋偶极子在二维超流体中是特有的,但其动力学的精确细节在很大程度上仍未被探索。我们在这里提出了几个显着的观察涡偶极子在稀气体玻色-爱因斯坦凝聚体,并开发一个涡粒子模型,产生涡线轨迹与实验数据吻合得很好。有趣的是,这些不同的轨迹表现出基本相同的准周期性行为,其中涡线经历稳定的周转轨道。
2011-07-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.soft nlin.PS
Formation and structure of vortex lattices in a rotating double-well Bose-Einstein condensate
研究了旋转双势阱中玻色-爱因斯坦凝聚体中涡旋形成的动力学过程和涡旋晶格的结构。其动力学过程是一个“鬼”涡、“隐”涡和“显”涡的形成过程。产生可见涡旋的临界旋转频率由角动量演化的突变和能量演化的突变指示。通过调节旋转频率可以形成不同的可见涡旋结构。特别地,通过调节DW势的各向异性参数,可以实现可见涡旋图案的结构变化。这一特性允许灵活地控制宏观量子系统中的角动量分布,并研究超流体中旋转,粒子间相互作用和外部势之间的相互作用。
2012-04-20 cond-mat.quant-gas quant-ph
Vortex trimer in three-component Bose-Einstein condensates
预言了具有内相干耦合的三组分玻色-爱因斯坦凝聚体中的涡旋三聚体。该分子由三个组成的漩涡,这是有界的域壁的相关相。我们表明,形状和大小的分子可以通过改变内部相干耦合控制。
2012-05-30 cond-mat.quant-gas hep-ph hep-th
Controlled creation of three-dimensional vortex structures in Bose--Einstein condensates using artificial magnetic fields
原子玻色-爱因斯坦凝聚体中的量子化涡旋激发物理近年来得到了广泛的研究。虽然简单的涡旋线在实验中相对容易产生、控制和测量,但对涡旋环结构的产生和控制却困难得多。本文提出并探索了一种产生和控制超流涡旋环、涡旋环晶格、涡旋环晶格、涡旋环结构和涡旋环结构的方法,并对涡旋环结构的量子化涡旋激发进行了研究。和其他三维涡旋结构的环形捕获超流体玻色-爱因斯坦凝聚体通过使用人工磁场产生的光学振荡器。纤维的存在也需要一个多-连接的几何形状,我们表明,在这种情况下,这些旋涡结构的存在下,可以推导出从激发剪刀模式的凝聚。
2019-10-06 cond-mat.quant-gas physics.flu-dyn quant-ph