Bose-Einstein condensation of photons with nonlocal nonlinearity in a dye-doped graded-index microcavity
我们考虑由梯度折射率(GRIN)玻璃制成的微腔,掺杂染料分子,放置在两个平面镜中,并研究光子的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)。镜子的存在导致了有效的光子质量,折射率梯度提供了有效的捕获频率;光子气体在形式上等价于被捕获在各向同性谐波势中的二维玻色气体。包含非线性效应提供了光子之间的有效相互作用。我们讨论,特别是,热透镜效应和非局域非线性,并定量比较我们的结果与实验数据。
2014-06-24 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.optics
Phase-space views into dye-microcavity thermalised and condensed photons
我们已经观察到动量和位置分辨光谱和图像的光致发光从热化和凝聚染料微腔光子。光谱产生光子的色散关系和势能景观。从这个色散关系,我们发现,有效质量是一个自由光子,而不是极化激元。我们把上界的无量纲二维相互作用强度的$\tilde{g}\lesssim 10^{-3}$,这是与现有的估计兼容。光子-光子和光子-分子相互作用都很弱。发现温度与动量无关,但依赖于泵浦光斑的大小,表明系统是遍历的,但不是完全处于热平衡。凝结总是首先发生在具有最低势能和最低动能的模式中,尽管在非常高的泵浦功率下,多模凝结发生在其他模式中。
2016-09-06 cond-mat.quant-gas
Polarization of a Bose-Einstein Condensate of Photons in a Dye-Filled Microcavity
我们测量了填充染料的微腔中光子气体的偏振。通过对斯托克斯参数的单次测量获得偏振。我们发现,热云和光子的玻色-爱因斯坦凝聚体(phBEC)的偏振并没有从拍摄到拍摄不同。在phBEC的情况下,我们发现偏振与泵浦脉冲的偏振相关。热云的偏振与实验中的参数变化无关,并受系统中隐藏的各向异性的影响。
2017-12-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
Observation of bosonic condensation in a hybrid monolayer MoSe2-GaAs microcavity
玻色子凝聚成宏观量子态是自然界中最有趣的现象。它首先在超冷原子的量子气体中实现,但最近在高温下的开放耗散,激子为基础的固态系统中变得可用。半导体单层晶体已经成为研究薄材料中强束缚激子的新平台。在这里,我们证明了玻色子凝聚驱动的激子托管在一个原子薄层的MoSe 2,强烈耦合到光在固态谐振器的形成。该结构是在集体强耦合的制度,产生混合激子极化激元模式组成的Tamm-plasmon共振,GaAs量子阱激子和二维激子限制在一个单层的MoSe 2。极化激元凝聚在单层晶体中表现为在注入功率低至4.8 pJ/脉冲的混合极化激元模式的发射强度的超线性增加,以及其密度相关的蓝移和作为时间相干性的标志的发射线宽的急剧崩溃。重要的是,我们观察到一个显着的自旋极化注入极化激元凝聚,指纹的单层激子的核心属性自旋谷锁定。所观察到的效应清楚地支持了基于轻物质流体、基于原子薄材料的相干玻色子光源构建新型高度非线性valleytronic器件的观点,并为在玻色子凝聚框架内研究具有非常规拓扑性质的材料铺平了道路。
2018-05-09 cond-mat.quant-gas
The Effective Interaction Strength in a Bose-Einstein Condensate of Photons in a Dye-Filled Microcavity
实验研究了染料填充微腔中光子的玻色-爱因斯坦凝聚。通过多次吸收和发射循环,微腔内的光子热化到染料溶液的旋转振动温度。将热化光子气体的光子密度提高到超过临界光子密度产生基态的宏观占据,即phBEC。对于增加密度,我们观察到的凝聚体半径的增加,我们归因于有效的排斥相互作用。对于几种染料浓度,我们准确地确定了凝聚体的半径作为凝聚光子数的函数,并推导出有效的相互作用强度参数$\tilde{g}$。对于所有浓度,我们发现$\tilde{g} \sim 10^{-2}$,一个订单大于以前报道的。
2017-12-29 cond-mat.quant-gas quant-ph
Theory of Bose-Einstein Condensation of Light in a Microcavity
提出了染料微腔中光的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)理论。考虑了所有腔模中光子的偏振简并以及染料分子与光子的相互作用。该理论超越了巨正则近似,并允许一个确定的统计性质的光子气体的所有数量的染料分子和光子在所有温度下,从而描述微观,介观和宏观光BEC从一般的角度来看。得到了光子凝聚和偏振光子凝聚的二阶相干度之间的普遍关系。光子玻色-爱因斯坦凝聚体可以作为一种新的非经典光源。
2013-08-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.optics
Bose-Einstein condensation of photons
本文综述了染料微腔环境中光子的玻色-爱因斯坦凝聚。除了物质粒子,例如冷原子玻色气体,光子通常不会在低温下凝结。对于普朗克的黑体辐射,最普遍的玻色气体,光子数和温度不是独立可调的,并且在低温下光子简单地消失在系统的壁中,而不是大量占据腔地模。在这里描述的方法中,这个障碍是克服了在染料填充的微腔中的荧光诱导的热化机制。在实验上,光子气体的热化和在高光子密度下的玻色-爱因斯坦凝聚都被观察到。本文详细介绍了光子气体的热化机制,并总结了迄今为止所做的实验工作。
2012-10-29 cond-mat.quant-gas
Bose-Einstein Condensation of Photons versus Lasing and Hanbury Brown-Twiss Measurements with a Condensate of Light
玻色-爱因斯坦凝聚体的受控实验可达性的出现,如用例如冷原子气体、激子-极化激元和最近在染料填充的光学微腔中的光子实现的,为量子物理学中过多的基本概念的新研究和测试铺平了道路。我们在这里描述了最近的实验研究之间的过渡激光动力学和玻色-爱因斯坦凝聚的染料微腔系统中的光子。此外,测量的二阶相干的光子凝聚。在凝聚态中,我们观察到光子数波动的总粒子数的顺序,从有效的粒子交换与光激发染料分子的理解。观测到的强度涨落性质为玻色-爱因斯坦凝聚在巨正则统计系综体系中的发生提供了证据。
2016-06-29 cond-mat.quant-gas
Bose condensation of upper-branch exciton-polaritons in a transferrable microcavity
East China Normal University(华东师范大学);University of Pittsburgh(匹兹堡大学);Shanxi University(山西大学);Chongqing Institute of East China Normal University(华东师范大学重庆研究院);CAS Center for Excellence in Ultra-intense Laser Science(中国科学院超强超短激光科学中心)
本研究在可转移WS$_2$单层微腔中观察到上极化子支的玻色-爱因斯坦凝聚,揭示了其非线性强度增加、线宽变窄和相干性增强的特征,并通过量子玻尔兹曼方程模拟阐明了其产生的三个关键条件。
2023-08-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Dynamics of spatial coherence and momentum distribution of polaritons in a semiconductor microcavity under conditions of Bose-Einstein condensation
本文研究了在皮秒激光脉冲非共振激发下,GaAs微腔中量子阱的玻色-爱因斯坦凝聚区域中极化激元的空间相干性和动量分布的动力学特性。结果表明,凝聚体的一阶稀疏相干性的开始伴随着极化激元动量分布的变窄。同时,在足够高的激发密度下,从直接测量确定的极化激元动量分布的宽度的动态行为与从相干空间分布计算的动态行为之间存在显著的定性差异。这种差异是观察到在快速初始阶段的极化激元系统动力学,显然,结果从强大的空间非均匀性的相位的冷凝物波函数,平衡在一个更长的时间尺度。
2016-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Bose-Einstein condensation temperature of weakly interacting atoms
玻色-爱因斯坦凝聚的临界温度主要取决于系统的内部性质以及俘获势的几何形状。综述了玻色-爱因斯坦凝聚相变温度定义的特点,包括均匀玻色气体、囚禁玻色原子和光晶格中玻色子的相变温度。本文简要叙述了自相似近似法,这种方法便于计算临界温度。
2017-05-25 cond-mat.quant-gas
Pump-power-driven mode switching in a microcavity device and its relation to Bose-Einstein condensation
我们研究了双模微腔器件的相干发射模式的切换,发生在泵浦功率变化时。我们比较实验数据的理论结果和确定的基本机制是基于有效增益之间的竞争,一方面和另一方面的模间动力学。当泵浦斜升时,在阈值以上,具有最大有效增益的模式开始发射相干光,对应于激射。相反,在强泵浦的限制下,是模间动力学决定了哪种模式获得大的占据并显示相干发射。我们指出后一种机制类似于大质量玻色子的平衡态玻色-爱因斯坦凝聚。因此,在我们的微腔器件中的模式切换可以被视为光子的玻色-爱因斯坦凝聚的最小实例。此外,我们表明,从一个腔模式切换到另一个总是发生通过一个中间阶段,其中两种模式都发出相干光,它是与超热强度波动和两种模式之间的强相互关系。
2017-06-23 cond-mat.quant-gas physics.optics quant-ph
Competition between Bose Einstein Condensation and spin dynamics
通过快速冷却铬多组分玻色气体,研究了自旋交换碰撞对玻色-爱因斯坦凝聚动力学的影响。尽管有相对较强的自旋相关相互作用,但在自旋自由度完全热化之前,就达到了玻色-爱因斯坦凝聚的临界温度。由于玻色-爱因斯坦凝聚而导致的密度增加然后触发自旋动力学,阻碍自旋激发态中凝聚物的形成。小的亚稳态旋量凝聚体仍然产生,并表现出强烈的自旋波动。
2016-07-08 cond-mat.quant-gas
Numerical modeling of exciton-polariton Bose--Einstein condensate in a microcavity
提出了一种模拟半导体微腔中激子-极化激元超流体的优化数值方法。激子-极化激元是由与激子强烈耦合的光子形成的携带自旋的准粒子。它们具有独特的性质,从基础研究的角度以及许多潜在的应用来看都很有趣。然而,由于描述其演化的非线性微分方程的结构,它们的数值建模是具有挑战性的。在本文中,我们提出了一个修改的Runge-Kutta方法的四阶,进一步优化有效的计算来解决方程。算法以适合并行环境的C++程序的形式实现,并利用向量指令。这些程序组成了EPCGP套件,已用于激子-极化激元的理论研究。
2016-03-08 cond-mat.quant-gas quant-ph
Vortex Dynamics of Rotating Bose-Einstein Condensate of Microcavity Polaritons
在这项工作中,我们执行的旋转,谐波捕获,玻色-爱因斯坦凝聚体的微腔极化激元的数值研究。开发了求解复杂Gross-Pitaevskii方程的有效数值方法(工具箱)。使用这种方法,我们调查的行为如何形成的内部的冷凝物的涡的数量的变化,作为各种系统参数的变化。与原子凝聚相比,我们发现,存在一个(实验上可实现的)参数值的范围内,所有的漩涡可以使消失,即使有一个高的旋转。我们进一步探讨了这个区域如何通过其他自由参数进行调谐,并讨论了这项研究如何有助于实现极化激元的合成磁场,从而为实现量子霍尔物理和许多其他奇异现象铺平了道路。
2015-04-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Bose-Einstein condensation in self-consistent mean-field theory
在关于相互作用原子的玻色-爱因斯坦凝聚的文献中,有一种广泛的观点认为,所有的平均场论变体都错误地描述了凝聚相变,表现出的不是必要的二级相变,而是一级相变,即使是弱相互作用的玻色气体。在本文中,它是一个自洽的平均场方法是唯一的平均场论,提供了正确的二阶凝聚过渡任意强度的原子相互作用的玻色系统,无论是弱或强。
2014-04-18 cond-mat.quant-gas
Proof of Bose condensation for weakly interacting lattice bosons
本文研究简立方晶格上弱相互作用玻色气体。我们证明了在足够低的温度下标准或零模玻色凝聚的存在。这一结果对于足够小的相互作用势和小的化学势值是有效的。我们的方法利用红外线限制适当的两点Bogolyubov的内积。我们不使用反射正性或某些扩展方法。
2018-06-05 cond-mat.quant-gas
Bose-Einstein Condensation in the presence of an artificial spin-orbit interaction
考虑了自旋-动量相互作用下的玻色-爱因斯坦凝聚,重点讨论了Dirac或Rashba势通过三角架方案产生的情况.我们发现,基态可以是平面波态,也可以是它们的叠加态,每一种都有其独特的密度分布。
2011-01-11 cond-mat.quant-gas
Large-$N$ expansion for condensation and stability of Bose-Bose mixtures at finite temperatures
研究了有限温度下具有短程成对相互作用的玻色粒子的二维混合体。特别地,我们利用大$N$展开技术研究了玻色-爱因斯坦转变点以下混合态的稳定性和对称混合玻色气体凝聚密度的温度依赖性。本文的分析揭示了非凝聚态粒子的有限温度激发在二元玻色体系相图形成中的重要性。
2020-10-01 cond-mat.quant-gas
Thermo-optical interactions in a dye-microcavity photon Bose-Einstein condensate
超流性和玻色-爱因斯坦凝聚通常被认为是两个密切相关的现象。事实上,在大多数宏观量子系统中,如液氦、超冷原子玻色气体和激子-极化激元,凝聚和超流性是并行发生的。在染料微腔系统中实现的光子玻色-爱因斯坦凝聚体中,热化不是通过如上述系统中凝聚体粒子的直接相互作用(即光子-光子相互作用)发生的,而是通过染料分子上的吸收和再发射过程发生的,染料分子充当储热器。目前,没有实验证据表明在染料微腔系统中的超流性,但有效的光子相互作用已被观察到从染料介质中的热光效应。在这项工作中,我们从理论上研究了有效的热光光子相互作用,时间延迟和空间非局部效应,对光子凝聚体的影响,并推导出由此产生的Bogoliubov激发光谱。计算表明,在低动量的线性光子色散,满足朗道的超流性标准。我们设想,热光光子相互作用的时间延迟和长程性质提供了新的量子流体现象的前景。
2017-10-04 cond-mat.quant-gas physics.comp-ph quant-ph
Bose-Einstein Condensation of 84-Sr
本文报道了~(84)Sr在光偶极阱中的玻色-爱因斯坦凝聚。有效的激光冷却在狭窄的相互组合线和理想的s波散射长度允许创建大的凝聚体(N 0 ~ 3 × 10^5),即使这种同位素的自然丰度只有0.6%。凝聚预示着飞行时间图像中低速分量的出现。
2009-10-16 cond-mat.quant-gas
The two-state Bose-Hubbard model in the hard-core boson limit: Non-ergodicity and the Bose-Einstein condensation
研究了具有两个局域态的玻色-哈伯德模型在硬核玻色子极限下的玻色-爱因斯坦凝聚,粒子仅在激发带内跳跃.为了考虑非遍历性,在无规相位近似下,利用温度玻色子格林函数计算了单粒子谱密度。粒子的动量分布函数的非遍历贡献(与静态密度波动有关)显着增加,并变得与三临界点附近的超流相的遍历贡献相当。
2012-10-04 cond-mat.quant-gas
Laser operation and Bose-Einstein condensation: analogies and differences
在回顾了将激光运转解释为非平衡态玻色-爱因斯坦凝聚相变之后,我们阐述了最近在实验中观察到的光子和极化激元玻色-爱因斯坦凝聚体的非平衡性质所产生的新特征。然后,我们prosea定量标准,实验评估的平衡与非平衡性质的一个特定的冷凝过程,波动耗散关系的基础上。这一标准的力量是说明两个模型,表现出非常不同的行为。
2015-03-10 cond-mat.quant-gas
Bose-Einstein condensation of paraxial light
由于光子-光子相互作用几乎为零,光子构成理想玻色气体,但由于化学势为零,(自由)光子气体不表现出玻色-爱因斯坦凝聚。然而,对于低维光子气体来说,这并不一定是真的。利用光学微腔中的荧光诱导热化过程,可以得到化学势可自由调节的热光子气体。在实验上,我们观察到光子气体在室温下的热化和随后的玻色-爱因斯坦凝聚。在本文中,我们给出了详细的描述,这是基于一个染料填充的光学微腔,作为一个白墙盒的光子。通过光子散射离开染料分子以光子数守恒的方式实现热化,并且腔镜都提供有效光子质量和限制势-光子的玻色-爱因斯坦凝聚的关键先决条件。实验结果与描述热化光子气体性质的统计模型和简单速率方程模型都符合得很好。
2011-09-19 cond-mat.quant-gas
Bose-Einstein condensation of 86Sr
本文报道了~(86)Sr的玻色-爱因斯坦凝聚。这种同位素的散射长度约为+800 a0,因此遭受快速三体损失。为了避免有害的原子损失,在大体积光学偶极阱中,在约3 × 10^12 cm^-3的低密度下进行蒸发冷却。我们得到了几乎纯的5 × 10^3个原子的凝聚体。
2010-09-09 cond-mat.quant-gas
Polariton Bose-Einstein condensate at room temperature in a Al(Ga)N nanowire-dielectric microcavity with a spatial potential trap
在外延生长过程中,通过改变Al(Ga)N纳米线长度方向上的组分,在6.0 μm Al(Ga)N纳米线中形成了空间势阱。研究了室温下平面内嵌入单根纳米线的介质微腔的极化激元发射特性。在纳米线的Al(Ga)N端处提供激发,并且从纳米线的最低带隙GAN区域观察到极化激元发射。结果与在具有均匀GAN纳米线的相同微腔中测量的那些结果的比较,并且具有相同的激子-光子失谐,表明极化激元在它们穿过Al(Ga)N纳米线中的陷阱传输时蒸发冷却。极化激元发射的光谱特性、它们的动量分布、一阶空间相干性和极化激元冷却的时间分辨测量的测量提供了在室温下在纳米线的GAN区域中形成平衡的玻色-爱因斯坦凝聚体(固态系统中物质的独特状态)的强有力的证据。在没有空间势阱的GAN纳米线电介质微腔中不形成平衡冷凝物。
2012-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Strong-Coupling Bose-Einstein Condensation
本文将玻色-爱因斯坦凝聚理论从Bogoliubov的弱耦合区推广到任意强耦合区。
2011-05-25 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Two-component polariton condensate in optical microcavity
提出了一种利用光学微腔支持的极化激元凝聚体实现扩展的二分量玻色-哈伯德模型的方案。与通常的只考虑Kerr非线性效应的两分量Bose-哈伯德模型相比,我们的模型包含了一个依赖于两个模中粒子数差的非线性隧穿项.在平均场处理中,该模型是一个非刚性摆的模拟,具有可变的摆长,其符号也可以改变。我们研究了该模型的动力学和基态性质,发现随着非线性隧穿率的变化,存在一级相变。此外,我们还提出了一种获得极化激元凝聚波函数的方案。
2014-07-19 cond-mat.quant-gas quant-ph
Bose-Einstein Condensation of Light in a Semiconductor Quantum Well Microcavity
该研究证实无机半导体量子阱微腔中的光子可热化并发生玻色-爱因斯坦凝聚,明确区分其与激光作用,揭示该体系可连续维持、光子散射强等优势,为量子统计光子凝聚的物理研究与应用提供支撑。
2023-06-27 cond-mat.quant-gas physics.optics
Bose-Einstein condensation of light: General theory
本文提出了光在染料填充光学微腔中的玻色-爱因斯坦凝聚理论。该理论是基于分级最大熵原理,并允许一个调查的波动行为的光子气体在微腔中的所有数量的光子,染料分子,和激发在所有温度下,包括整个临界区域。推导了描述微腔中光子与染料分子相互作用的主方程,证明了层次最大熵原理与主方程方法的等价性。被认为是一个固定的平均总光子数和一个固定的总激发数的情况下,和一个更尖锐的,非抛物线的宏观玻色-爱因斯坦凝聚的光在后一种情况下的发病证明。该理论不使用巨正则近似,考虑了光子的偏振简并,精确地描述了光的微观、介观和宏观玻色-爱因斯坦凝聚。在一定条件下,它预言了光子凝聚和偏振光子凝聚的亚泊松统计,并且这些凝聚的二阶相干度之间存在普适关系.在宏观情况下,二阶相干度出现一个急剧的跳跃,偏振凝聚体和整体凝聚体中光子数的涨落的约化标准差出现一个急剧的跳跃和扭结,整体凝聚体的Mandel参数在临界区出现一个尖锐的峰值,即尖点。预测了光子玻色-爱因斯坦凝聚体在微腔中产生非经典光的可能性。
2013-08-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.optics
Two-photon pumped exciton-polariton condensation
双光子吸收(TPA)允许访问否则光无法访问的物质的暗态,其作为量子信息处理的重要构建块。在半导体微腔中,TPA驱动的强耦合轻物质激子-极化激元的凝聚可以实现暗态-凝聚相互作用的新的固态量子模拟,并且被预测为激发THz发射。在这里,我们报告的第一个观察到的双光子泵浦极化激元凝聚,证明了角分辨光致发光在GaAs基微腔。TPA是证明在二次发射依赖于泵浦功率低于和高于冷凝阈值,和二次谐波产生被排除了这两个阈值行为,并通过显示不依赖于泵浦光子能量的发射峰值能量。我们的研究结果为新型极化激元源和集体量子态与单个二能级系统的固态相干控制铺平了道路。
2022-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Investigation of Bose condensation in ideal Bose gas trapped under generic power law potential in $d$ dimension
本文研究了理想玻色气体玻色凝聚特性在外生普适幂律势$U=\sum_{i=1} ^d c_i |\frac{x_i}{a_i}|^{n_i}$作用下的变化。Kim $et$ $al.$(S. H.金角,澳-地K. Kim和K. Nahm,J Phys. Condens. 10269(1999).)产生了层次的冷凝过渡与变化的分数维。本文给出了关于定容比热$C_V$的几个定理。对这些定理的仔细研究也揭示了囚禁系统中凝聚相变的隐藏层次的存在。
2015-12-03 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
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
Yukawa-Screened Bose-Star Condensation
School of Physical Science and Technology, Southwest University(西南大学物理科学与技术学院)
研究Yukawa-Schrödinger-Poisson系统中有限相互作用范围对玻色星形成的影响,推导了屏蔽动力学凝聚公式,并通过数值模拟验证了Yukawa屏蔽延迟玻色星凝聚的效应。
2026-08-12 cond-mat.quant-gas hep-ph
On the Bose-Einstein Condensation of Rotons
很久以前人们就考虑过氦中的旋子的玻色-爱因斯坦凝聚。结果表明,在这种状态下的正常运动的相对速度必须等于朗道临界速度。我们认为,冷凝可以在一个较小的速度,如果温度足够低。
2010-10-13 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Bose-Einstein condensation in a mixture of interacting Bose and Fermi particles
建立了玻色粒子和费米粒子混合体的自洽场模型。详细讨论了类δ相互作用的情况,得到了其热力学函数,并研究了费米子混合物存在下相互作用粒子的玻色-爱因斯坦凝聚。结果表明,费米粒子的加入使玻色-爱因斯坦凝聚的温度降低,相变温度下的热力学量特征变平滑。在纯玻色系统的情况下,在与凝聚态的混合物状态下,热力学势对玻色粒子之间的相互作用常数的依赖性具有非解析性质,因此证明不可能在玻色粒子相互作用的大小上发展微扰理论。
2017-10-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Coexistence of Bose condensation and pairing in Boson mixtures
我们考虑的问题时,有两种玻色子之间的吸引力。我们发现该系统由两个玻色凝聚体与一个额外的配对秩序之间的玻色子。讨论了这种状态的性质。
2016-04-19 cond-mat.quant-gas quant-ph
Bose-Einstein condensation at finite momentum and magnon condensation in thin film ferromagnets
本文利用Gross-Pitaevskii方程确定了在有限波矢q处具有两个简并极小值的相互作用玻色子的凝聚密度的空间结构。我们表明,在一般的傅里叶变换的凝聚密度有有限的振幅为所有整数倍的q。如果相互作用是由许多傅立叶分量贡献的,那么玻色凝聚体就局限在一维晶格的位置上,间距为2 π/q;在这种情况下,玻色-爱因斯坦凝聚类似于从液体到结晶固体的转变。利用我们的结果研究了磁振子在具有偶极-偶极相互作用的铁磁体薄膜中形成的玻色凝聚体的空间结构。
2011-01-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Bose-Einstein condensation at constant pressure
本文在弱非理想气体模型中研究恒压下的玻色-爱因斯坦凝聚,确定了凝聚转变温度,并计算了密度、能量、熵和热容随温度的变化。
2024-11-25 cond-mat.quant-gas quant-ph
Bose Einstein condensation and superfluidity in an open system: theory
提出了一种新的理论形式,描述了有限寿命弱相互作用玻色子与热浴相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚。我们表明,如果准热分布函数的粒子是实现的,基本激发的凝聚体显示的线性频谱特性的超流体,与重整化声速相对于平衡的情况下。
2009-11-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Difference in Bose-Einstein condensation of conserved and unconserved particles
讨论了粒子和准粒子的玻色-爱因斯坦凝聚的特殊性。分析了守恒粒子凝聚与非守恒粒子凝聚的区别。给出了准粒子的分类。重点是粒子和准粒子凝聚的能力。插图包括:一般的玻色凝聚原子系统,如囚禁原子系综、具有守恒和非守恒原子数的玻色气体、双阱晶格中的振动原子、Holstein-Primakoff磁振子、Schwinger玻色子、从属玻色子以及单重态和三重态的凝聚。基本的区别是,粒子的质点系,其总数是保守的,可以形成平衡以及非平衡凝聚,而不保守的粒子只能在非平衡系统中凝聚,受到外部泵的支持,这些粒子的密度足以使其凝聚。这种不守恒粒子的非平衡凝聚的例子是激子、极化激元和光子的玻色-爱因斯坦凝聚。自洽定义的基本集体激发,如玻色子和声子,不凝聚。磁振子不能在平衡系统中凝聚。解释了文献中关于某些准粒子的玻色-爱因斯坦凝聚的争论。将系统推离平衡可能有利于不守恒准粒子的凝聚,但抑制守恒粒子的凝聚分数。
2012-07-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
New kind of condensation of Bose particles through stimulated processes
Texas A&M University(德克萨斯农工大学);Xiamen University of Technology(厦门理工学院);Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学);Baylor University(贝勒大学)
研究通过受激过程使孤立Bose粒子系统发生凝聚,形成激发集体态,粒子数和能量守恒,熵增,关键参数为临界粒子数。
2022-02-17 cond-mat.quant-gas physics.optics
The bulk correlation length and the range of thermodynamic Casimir forces at Bose-Einstein condensation
在微观上研究了两个经历玻色-爱因斯坦凝聚的三维系统:理想玻色气体和非理想平均场玻色气体的体关联长度与热力学Casimir力衰减长度之间的关系.对于这些系统中的每一个,两个长度在从单相侧接近对应的凝结点时发散,并且彼此成比例。我们确定的比例因子,并讨论它们对边界条件的依赖。衰变长度和关联长度的临界指数值相同,对于理想气体为1/2,对于不理想气体为1。
2012-06-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Bose - Einstein condensation in arbitrary dimensions
本文计算了广义d维无自旋自由质量玻色子的玻色子态密度。玻色子的数量是在最低能量状态下计算的。在广义d维(d = 3及以上)中发现了玻色-爱因斯坦凝聚,并计算了凝聚温度,观察到凝聚温度在三维以上突然下降,并随着系统维数的增加而单调下降。随着维数的增加,冷凝温度的下降速率减小。有趣的是,在无限维的极限,冷凝温度被观察到接近一个非零的有限值。
2012-08-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Bose-Einstein condensation in quantum glasses
用数值和解析相结合的方法研究了强相互作用玻色系统中几何挫折的作用。我们证明了一个新的量子相的存在,具有玻色-爱因斯坦凝聚和自旋玻璃行为。阐明了这种相和其他绝缘“玻色玻璃”之间的差异。
2009-11-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Bose-Einstein condensation on hyperbolic spaces
数学物理中一个著名的猜想认为,相互作用的玻色气体在热力学极限下表现出玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)。我们考虑了某些双曲空间上的玻色气体。在这种情况下,人们得到一个简短的证明BEC在无限体积极限的存在体积无关的光谱间隙的拉普拉斯算子。
2022-02-14 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
The Paradox of Bose-Einstein Condensation
针对玻色-爱因斯坦凝聚中宏观现象与微观基态占据的悖论,研究通过理想玻色子推导指出凝聚发生于多个低能态而非仅基态,解决了该矛盾。
2023-07-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Bose-Einstein Condensation in a Plasmonic Lattice
玻色-爱因斯坦凝聚是量子统计和宏观量子相干性的一个显著表现。超导性和超流性起源于玻色-爱因斯坦凝聚。超冷量子气体提供了接近玻色和爱因斯坦最初想法的凝聚,而极化激元和磁振子的凝聚引入了非平衡凝聚的新概念。在这里,我们展示了一个玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的表面等离子体极化激元在晶格模式的金属纳米颗粒阵列。纳米尺度限制的表面等离子体与室温下的染料分子浴的相互作用使得在皮秒内实现热化和冷凝。超快热化和凝聚动力学揭示了一个实验,利用热化下的传播和开放的腔系统的字符。通过对能带结构的剪裁,实现了从BEC到普通激光的跨越。这种表面等离子体激元晶格激发的新凝聚体由于其超快、室温和片上性质而具有未来技术的前景。
2018-11-16 cond-mat.quant-gas physics.optics quant-ph
Photon-photon correlation of condensed light in a microcavity
针对光子玻色-爱因斯坦凝聚体时间相干性研究的难点,本研究利用微观多模模型与量子回归定理推导关联函数运动方程解析表达式,得到光子模式相干时间并发现其与微腔截止频率的非单调依赖关系。
2023-10-25 cond-mat.quant-gas physics.optics quant-ph
Application of machine learning in Bose-Einstein condensation critical-temperature analyses of path-integral Monte Carlo simulations
我们详细介绍了使用简单机械学习算法来确定的关键玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)的临界温度$T_\text{c}$从合奏的路径创建的路径积分蒙特卡罗(PIMC)模拟。我们快速概述了文献中的临界温度分析方法,然后将简单机械学习算法分析的结果与这些先前发表的单组分库仑玻色气体和液体$^4$ He的方法进行比较,显示出良好的一致性。
2019-12-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Effects of Interactions on Bose-Einstein Condensation
玻色-爱因斯坦凝聚是一种独特的相变,因为它不受粒子间相互作用的驱动,但理论上可以发生在理想气体中,纯粹是量子统计的结果。本章讨论的问题是\emph{`How is this ideal Bose gas condensation modified in the presence of interactions between the particles?' }这个看似简单的问题,结果却出奇地难回答。在这里,我们概述了这个问题的理论背景,并讨论了一些最近的测量超冷原子玻色气体,试图提供一些答案。
2016-09-15 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Polariton linewidth and the reservoir temperature dynamics in a semiconductor microcavity
本文提出了一种确定微腔激子-极化激元系统中无辐射储层温度的方法。从理论上推导出了均匀极化激元线宽的一般关系式,并在实验上应用于该方法。在非共振脉冲激励下的GaAs微腔实验中,从极化激元线宽中提取了储层温度动力学。在第一纳秒内,储存器温度大大超过晶格温度,并决定了系统中主要过程的动力学。结果表明,对于非共振脉冲激发的GaAs微腔,极化激元玻色-爱因斯坦凝聚是典型的由极化激元-声子散射,而粒子间散射导致凝聚人口减少。
2014-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
On Bose-Einstein condensation in interacting Bose gases in the Kac-Luttinger model
本文在Kac-Luttinger随机模型中研究零温平均场型相互作用的玻色气体,利用Sznitman关于无相互作用玻色气体谱隙的最新结果,证明了玻色-爱因斯坦凝聚以概率或几乎必然发生并凝聚到Hartree型泛函极小元。
2023-12-22 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Bose-Einstein condensation for two dimensional bosons in the Gross-Pitaevskii regime
我们考虑系统的N玻色子被困在二维单位环面,在格罗斯-Pitaevskii制度,排斥相互作用的散射长度是指数小的粒子数。我们发现,低能态表现出完整的玻色-爱因斯坦凝聚,几乎最佳的正交激发的数量上的界限。
2020-11-21 cond-mat.quant-gas math-ph math.AP