Spin-orbit-coupling-induced phase separation in trapped Bose gases
本研究揭示了囚禁自旋-1/2玻色-爱因斯坦凝聚体中二维自旋-轨道耦合诱导的相分离机制,分析了Rashba和各向异性情形下的差异,并提出绝热分裂动力学作为其应用。
2024-11-05 cond-mat.quant-gas
A Bose gas in a single-beam optical dipole trap
研究了单束聚焦激光光偶极阱中的超冷玻色气体。得到了超出通常谐波近似的相应态密度的解析表达式。由此我们讨论了玻色-爱因斯坦凝聚的临界温度的存在性,并发现相变必须由临界温度附近的截止点来实现。此外,我们研究了蒸发冷却的动力学,并观察到显着的偏差,从完善的谐波近似的结果。在此基础上,我们在简谐近似下研究了这种势阱中的玻色-爱因斯坦凝聚体,给出了化学势、内能和简谐近似下的简谐半径的解析表达式.
2009-12-22 cond-mat.quant-gas
Superfluidity and collective oscillations of trapped Bose-Einstein condensates in a periodical potential
基于一维Bogoliubov-de Genes方程的统一理论处理,研究了囚禁光晶格中玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的超流现象.在微扰制度,所有的分析框架,使一个简单的现象学映射的集体激发和振荡特性的被困BEC可用的实验配置也适合。
2011-12-16 cond-mat.quant-gas
Vortex patterns and the critical rotational frequency in rotating dipolar Bose-Einstein condensates
基于旋转坐标系中具有任意极化角和相互作用的二维饼状偶极玻色-爱因斯坦凝聚体的平均场方程,研究了单涡旋态的轮廓,给出了临界旋转频率随s波接触相互作用强度、相互作用强度和极化角的变化.此外,我们发现,在“魔角”$\vartheta=\arccos(\sqrt{3}/3)$,临界转动频率几乎是独立的DDI强度。通过数值求解偶极GPE在高转速下,我们确定了不同的模式的涡旋晶格强烈依赖于偏振方向。其结果是,我们经历了整个制度的偏振方向的涡晶格结构的研究,并找到证据表明,涡晶格取向往往是与偶极子的方向对齐。
2018-01-22 cond-mat.quant-gas
Roton spectroscopy in a harmonically trapped dipolar Bose-Einstein condensate
本文研究了一个具有偶极-偶极相互作用的谐波囚禁的玻色-爱因斯坦凝聚体。我们表明,Roton频谱清楚地揭示了静态和动态的结构因素,可以使用布拉格光谱测量。我们开发和验证的理论的基础上的局部密度近似的动态结构因子。
2012-06-13 cond-mat.quant-gas
Dynamics of a cold trapped ion in a Bose-Einstein condensate
研究了激光冷却囚禁离子($^+$或$^+$)与光限$^{87}$ Rb玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的相互作用.该系统具有有趣的离子和原子云的动力学,由它们的碰撞和它们在各自的陷阱中的运动确定。弹性以及非弹性的过程进行观察,并确定其各自的截面。我们证明了单离子可以用来探测超冷原子云的密度分布。
2010-07-27 cond-mat.quant-gas
Collective modes of a one-dimensional trapped atomic Bose gas at finite temperatures
利用变分方法和局域密度近似,研究了有限温度下谐振势阱中一维相互作用玻色气体的集体模。我们发现,集体模频率的温度依赖性是显着不同的弱和强相互作用制度。因此,集体模的实验测量可以提供一个灵敏的探针,不同的量子相位的一维囚禁玻色气体,实现通过调整原子间的相互作用强度和温度。我们对呼吸模式频率的温度依赖性的预测与谐波陷阱中铷-87原子的弱相互作用1D玻色气体的早期实验测量具有良好的定性一致性[Moritz等人,物理修订版信函91,250402(2003)]。
2014-02-07 cond-mat.quant-gas
Finite-temperature dynamics of a single vortex in a Bose-Einstein condensate: Equilibrium precession and rotational symmetry breaking
本文研究了准二维势阱中的有限温度玻色-爱因斯坦凝聚体。我们发现,这样的配置自然产生的投影Gross-Pitaevskii方程的遍历平衡,当约束到一个有限的守恒角动量。在各向同性囚禁势中,经典场凝聚成离轴涡旋态破坏了系统的旋转对称性。我们提出了一种方法来识别凝聚和Goldstone模式与破缺的旋转对称性的经典场模型。我们还研究了微正则场模拟的能量变化时,涡旋轨迹和热力学参数的变化。
2009-10-23 cond-mat.quant-gas
The second critical point for the Perfect Bose gas in quasi-one-dimensional traps
我们提出了一个新的准一维陷阱模型,并给出了一些关于第二跃迁的未知物理预言,包括由于第二临界温度Tm < Tc的存在而引起的凝聚相干长度分数的变化.如果这个物理模型是可以接受的,我们想在这方面挑战实验物理学家。
2010-09-12 cond-mat.quant-gas
Weakly interacting Bose-Einstein condensates in temperature-dependent generic traps
本文研究了在温度依赖的三维类属势场中的玻色-爱因斯坦凝聚体中,相互作用引起的凝聚温度的变化,直到s波散射长度的二阶.没有假设以外的平均场的方法和半经典近似,它表明,包括一个温度相关的陷阱,提高了经验值的数值参数相比,在以前的报告中获得的温度漂移。
2014-04-12 cond-mat.quant-gas
Solitary waves in mixtures of Bose gases confined in annular traps
一个两个组件的玻色-爱因斯坦凝聚体,被限制在一个一维的环势支持孤波解,我们分析评估。所得到的解决方案是唯一的。相应的色散关系,概括了单组分系统的情况下,显示出有趣的功能。
2009-12-13 cond-mat.quant-gas
Visualization of Dimensional Effects in Collective Excitations of Optically Trapped Quasi-Two-Dimensional Bose Gases
考虑到弱隧穿效应,我们分析了轴向受限于叠加谐波阱的光晶格中玻色气体的宏观动力学。我们的研究结果表明,过渡到准二维(2D)制度的被困气体,3D状态方程和平衡密度分布获得2D多体效应的修正。横向呼吸模式中的相应频率偏移在当前设施内是可访问的,这表明直接观察到尺寸效应。与其他相关影响的比较。
2011-03-16 cond-mat.quant-gas
Mixtures of Bose gases confined in concentrically coupled annular traps
研究了一个两分量的玻色-爱因斯坦凝聚体,它被限制在一个轴对称势场中,具有两个局部极小值,类似于两个同心环形陷阱。该系统显示了一些量子相变,导致从相共存之间的竞争,和径向/方位角相分离。基态相图,以及旋转特性,包括(Meta)稳定性的电流在这个系统中,进行了分析。
2009-12-16 cond-mat.quant-gas
Rotational properties of non-dipolar and dipolar Bose-Einstein condensates confined in annular potentials
研究了环形势场中非偶极和偶极玻色-爱因斯坦凝聚体的转动响应。对于非偶极的情况下,我们确定某些临界旋转频率与形成的漩涡。对于偶极情形,假设原子的偶极沿着任意的可调方向排列,我们研究了原子偶极矩取向角的函数关系。
2012-07-27 cond-mat.quant-gas quant-ph
Bose-Einstein Condensation and Many-Body Localization of Rotational Excitations of Polar Molecules
从理论上研究了二维光晶格中极性分子转动激发的集体动力学。这些激发表现为硬核玻色子与相对论能量色散所产生的分子之间的偶极耦合。这对集体多体相有着有趣的影响。转动激发在非零温度下可以形成玻色-爱因斯坦凝聚体,即使在存在非均匀加宽的情况下也表现为转动跃迁的发散$T_2$相干时间。稠密气体转动激发态的动力学演化具有非遍历性、多体局域化特征和局域化保护量子序。
2013-11-21 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Life time of topological coherent modes of a Bose--Einstein condensate in a gravito optical surface trap
我们给出了各种不稳定的Gross-Pitaevskii方程的定态解的数值估计,在轴对称设置沿对称轴的线性捕获势,和二次捕获沿径向方向。它们代表了重力光学表面阱(GOST)中玻色-爱因斯坦凝聚体的拓扑相干模。尽管它们的不稳定性,我们发现,这些解决方案中的许多衰减足够慢,使他们可以实现实验。
2017-08-15 cond-mat.quant-gas quant-ph
Hard-core Bose-Fermi mixture in one-dimensional split traps
本文研究了强相互作用的一维玻色-费米混合物在硬壁阱或谐振子阱中的动力学行为,其中在阱中心有一个可调的$δ$函数势垒.该混合物由具有排斥相互作用的1D玻色气体和1D非相互作用的自旋取向费米气体组成,两种物质通过硬核相互作用相互作用。利用广义玻色-费米映射,计算了约化的单粒子密度矩阵和气体的动量分布随势垒强度和粒子数宇称的变化。动量分布中的次峰显示了分裂两侧粒子间的显著相关性。
2010-07-15 cond-mat.quant-gas quant-ph
Instability of Rotationally Tuned Dipolar Bose-Einstein Condensates
通过偶极极化的快速旋转,有效地反转偶极-偶极相互作用的符号的可能性,被检查内的谐波捕获偶极玻色-爱因斯坦凝聚体。我们的分析是基于定态的Crachas-Fermi极限,在共转框架,以及直接数值模拟的Crachas-Fermi制度,明确占旋转极化。凝聚体被发现是固有的不稳定,由于集体模式的动力学不稳定性。这最终阻止了鲁棒且长寿命的旋转调谐状态的实现。我们的研究结果对实验性地访问该政权具有重大意义。
2019-02-12 cond-mat.quant-gas quant-ph
Anomalous Effects in a Trapped Bose-Einstein Condensate
本文在变分框架下研究了零温和有限温度下超冷玻色气体的反常密度。我们证明了它在一维是有限的,而在二维和三维是几何和线性发散的。我们采用的重整化方法更可靠,与变分格式相容。主要结果是:异常密度和非凝聚密度分别是
2013-03-22 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Groundstate and Collective Modes of a Spin-Polarized Dipolar Bose-Einstein Condensate in a Harmonic Trap
在外加磁场不平行于简谐各向异性势阱的主轴的情况下,我们报道了自旋极化偶极相互作用玻色-爱因斯坦凝聚体密度振荡的四极模和双费米基态的新结果.
2010-11-24 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Interaction ramps in a trapped Bose condensate
非绝热相互作用斜坡被认为是捕获的玻色-爱因斯坦凝聚体。从绝热性的偏离通过升温过程中产生的加热或剩余能量来表征。我们发现,斜坡时间上的热量的依赖性是非常敏感的斜坡协议。我们解释了这种依赖性的特点,通过一个单参数的有效描述的基础上的动态的冷凝物的大小。
2010-12-20 cond-mat.quant-gas quant-ph
Frictionless dynamics of Bose-Einstein condensates under fast trap variations
提出了一种设计陷阱频率随时间变化的方法,并在短时间内实现了由Gross-Pitaevskii方程控制的玻色-爱因斯坦凝聚体的绝热(无摩擦)演化.不同的情况下,根据有效尺寸的陷阱和相互作用制度被认为是。2D陷阱是特别合适的,因为可以应用该方法而不需要在原子间相互作用的强度中施加任何额外的时间依赖性变化或如对于1D和3D陷阱发生的那样的Fermas-Fermi机制。
2009-10-16 cond-mat.quant-gas quant-ph
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
A simple method for generating Bose-Einstein condensates in a weak hybrid trap
本文报道了一种新的用于制备$^{87}$ Rb原子的玻色-爱因斯坦凝聚体的简单捕获方案。该方案采用了近红外单光束光偶极阱结合弱磁四极场用于磁光阱,以提高在轴向方向上的约束。通过在恒定磁场梯度下降低光偶极阱的激光强度,在这种弱混合阱中实现了对相变的有效强制蒸发冷却。
2010-12-19 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Zero-energy states in rotating trapped Bose-Einstein condensates
本文计算了三维旋转玻色-爱因斯坦凝聚体的准粒子激发谱。与流体力学连续介质理论的预测相反,我们发现在谐波陷阱的中间旋转频率处的Tkachenko模式谱中存在最小值。这样的最小值可以容纳激发能为零的Tkachenko准粒子。我们讨论这样的零模式的实验签名。
2013-06-24 cond-mat.quant-gas quant-ph
Ultra cold atoms and Bose-Einstein condensation for quantum metrology
本文简要介绍冷原子物理和玻色-爱因斯坦凝聚。介绍了光对原子的作用力、激光冷却和几种原子陷阱:磁光陷阱、偶极陷阱和磁陷阱。简要介绍了玻色-爱因斯坦凝聚及其与凝聚态物理的一些重要联系。关于原子冷却、俘获和玻色-爱因斯坦凝聚的进一步细节,读者可以参考综合评论和其他课堂讲稿。
2009-09-25 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Particle fluctuations in nonuniform and trapped Bose gases
研究了任意非均匀玻色-爱因斯坦凝聚体系统中的粒子涨落问题。这包括被困玻色原子的情况。结果表明,对于任何非均匀相互作用原子系统,粒子涨落的正确描述总是导致正则涨落。
2009-08-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Critical behavior at the spatial boundary of a trapped inhomogeneous Bose-Einstein condensate
研究了非均匀条件下量子气体的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)。我们考虑三维(3D)量子气体被捕获的外部潜力时,温度是足够低,以显示BEC相区周围的中心陷阱。如果陷阱足够大,当从陷阱的中心移动时,不同的相可以共存于不同的空间区域。结果表明,量子气体在BEC区边界处具有特殊的临界行为,其标度行为受均匀BEC跃迁普适类的控制。我们提供了这种现象的数值证据,晶格原子气体建模的3D玻色哈伯德哈密顿。
2017-04-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Fluctuation indices for atomic systems with Bose-Einstein condensate
提出了表征统计系统热力学稳定性的涨落指数的概念。这些指数对于研究非均匀和囚禁原子组装体的稳定性特别有用。计算了几个具有玻色-爱因斯坦凝聚体的系统的涨落指数。结果表明:理想的均匀玻色凝聚气体是不稳定的;被囚禁的理想气体对于大于2的约束维数是稳定的;被囚禁的气体,在约束维数2以下,是弱不稳定的;被囚禁的气体只在空间维数3是稳定的;一维被囚禁的气体是不稳定的;在谐波陷阱中的二维气体代表边缘情况,是弱不稳定的;相互作用的非均匀三维玻色凝聚气体是稳定的。在稳定的玻色凝聚系统中不存在反常粒子涨落。
2010-08-27 cond-mat.quant-gas hep-ph
Rotational cooling of molecules in a Bose-Einstein-Condensate
讨论了超冷原子玻色-爱因斯坦凝聚体中双原子分子通过发射具有轨道角动量的声子的转动冷却。尽管BEC具有超流性,但对于典型的分子来说,没有无摩擦旋转,因为主要的冷却是通过粒子状声子的发射发生的。只有对于宏观二聚体,其大小变得可比或大于冷凝愈合长度,朗道样,临界角动量存在,低于该声子发射被抑制。我们发现典型分子的转动弛豫一般比BEC中杂质线性运动的冷却快。这也导致了角动量的有限寿命,角动量是旋转分子的准粒子,与具有轨道角动量的声子耦合。基于包含单声子和双声子散射的量子Boltzmann方程,分析了同核双原子分子的转动冷却动力学,并讨论了热声子的影响.
2019-07-25 cond-mat.quant-gas quant-ph
Bose-Einstein condensation of 85Rb by direct evaporation in an optical dipole trap
本文报道了一种在交叉光偶极阱中直接蒸发生成$^{85}$ Rb玻色-爱因斯坦凝聚体的简单方法。由捕获方案提供的捕获频率和磁偏置场的独立控制允许捕获的原子样品的完全控制,使得能够容易地操纵碰撞参数以实现在155 G费什巴赫共振附近的有效蒸发。我们产生了近纯的凝聚物高达$4\times10^4$原子,并证明原子相互作用的可调性质。
2013-04-10 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Characterization of nonequilibrium states of trapped Bose-Einstein condensates
通过数值求解非线性薛定谔方程,研究了囚禁玻色-爱因斯坦凝聚体中不同非平衡态的产生。通过摇动陷阱来诱导非平衡态,产生以下状态:弱非平衡态、涡芽状态、涡环状态、直涡线状态、变形涡状态、涡湍流、颗粒湍流和波湍流。通过引入有效温度、菲涅耳数和马赫数,提出了非平衡态的表征方法。
2018-04-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Vibrations of a Columnar Vortex in a Trapped Bose-Einstein Condensate
本文导出了旋转柱对称抛物阱中玻色-爱因斯坦凝聚体中涡旋线支撑的Kelvin波的控制方程。从这个解决方案的开尔文波色散关系确定。在限制的扁圆陷阱和纵向捕获的情况下,我们的结果与以前的工作是一致的。我们表明,导出的开尔文波色散在一般情况下是在定量协议与数值计算的Bogoliubov频谱,并提供了显着的改进,以前的分析工作。
2012-08-07 cond-mat.quant-gas physics.flu-dyn
Production of large Bose-Einstein condensates in a magnetic-shield-compatible hybrid trap
我们描述了在一个由弱磁场四极和紧聚焦红外光束组成的混合阱中产生大的${}^{23} \mathrm{Na}$玻色-爱因斯坦凝聚体。小磁场梯度的使用使得阱与最先进的磁屏蔽兼容。通过利用灰糖蜜的深度冷却和高效率来改善初始陷阱加载条件,我们在小于$30 \; \mathrm{s}$的温度下产生由多达$7$百万个原子组成的凝聚体。
2018-03-26 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Variance of a Trapped Bose-Einstein Condensate
在无限粒子极限下,对二维阱势中的玻色-爱因斯坦凝聚体的基态进行了数值分析。它示出的各向异性的多粒子位置方差沿$x$和$y$轴可以是相反的计算时,在多体和平均场水平的理论。尽管系统是$100\%$凝聚的,并且每个粒子的各自能量和每个粒子的密度是一致的。
2018-12-24 cond-mat.quant-gas quant-ph
Vortices in a rotating Bose-Einstein condensate under extreme elongation in a harmonic plus quartic trap
研究了二维各向异性简谐加四次势阱中快速旋转的玻色-爱因斯坦凝聚体在极端伸长条件下的行为。由于四次陷阱,系统在高旋转速度$Ω\geq ω_\perp$($ω_\perp$是径向谐波陷阱频率)下保持稳定,并且即使在不存在排斥性s波相互作用($g$)的情况下也形成涡旋晶格。当存在$g$时,$g$和四次陷阱势之间的相互作用可以导致作为$Ω$的函数的丰富的涡旋晶格过渡态,涡旋晶格最终在更高的$Ω$处消失。
2012-06-11 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Nonlinearity from quantum mechanics: Dynamically unstable Bose-Einstein condensate in a double-well trap
我们从理论上研究了双阱中原子玻色-爱因斯坦凝聚体的量子力学和经典力学性质,条件是在经典模型中,不稳定的平衡溶解成势阱之间原子的大尺度振荡。量子力学本身并不表现出这样的非线性动力学,但是测量势阱中的原子数仍然可能导致凝聚体的行为基本上是经典的。
2010-05-06 cond-mat.quant-gas quant-ph
Production of Sodium Bose--Einstein condensates in an optical dimple trap
本文报道了钠玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)在一个组合的红失谐光偶极阱中的实现,该光偶极阱是由两束在水平面上交叉的光束和一个垂直传播的紧聚焦的凹坑阱构成的。我们产生BEC在三个主要步骤:加载的交叉偶极陷阱从激光冷却原子,中间蒸发冷却阶段,从而导致有效加载的辅助凹坑陷阱,和最后的蒸发冷却阶段中的凹坑陷阱。我们的协议是在一个紧凑的设置,并允许我们达到量子简并,即使相对温和的初始原子数和可用的激光功率。
2011-05-06 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Quantum hydrodynamic approximations to the finite temperature trapped Bose gases
对于描述玻色-爱因斯坦凝聚体与激发态原子相互作用的量子动力学模型,我们采用Chapman-Enskog展开法推导了它的流体力学近似,包括Euler近似和Navier-Stokes近似。流体力学近似不仅描述了BEC的宏观行为,而且还描述了它与非凝聚体的耦合,这与Landau的双流体理论相一致。
2018-06-12 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP