Localized collapse and revival of coherence in an ultracold Bose gas
本文研究了Rb-87原子囚禁气体中偶极自旋波引起的相干性的坍缩和恢复。特别是,我们观察到空间局部的崩溃和复苏的拉姆齐条纹对比度,并显示如何图案的连贯性取决于自旋波激发的强度。我们发现相干动力学的空间特征与仅基于波函数的位置-空间重叠的简单模型是不相容的。这种现象需要使用量子玻尔兹曼输运方程对原子自旋进行完整的相空间描述,该方程突出了自旋波诱导的相干自旋电流及其驱动的后续动力学。
2010-08-26 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Collapse and revival of the monopole mode of a degenerate Bose gas in an isotropic harmonic trap
我们研究了Lobser等人最近发展的各向同性谐振阱中有限温度玻色-爱因斯坦凝聚体的呼吸模。物理、\textbf{11},1009(2015)]。我们观察到一个非指数崩溃的振幅的凝聚振荡,然后由部分复苏。这种行为被确定为是由于两个本征模式的系统,对应于同相和异相振荡的气体的冷凝和非冷凝馏分之间的跳动。我们使用Zaremba-Nikuni-Griffin方法[J.~低温~物理、\textbf{116},277(1999)],并且发现与数据良好的一致性,从而证实了两种模式的描述。
2016-10-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
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
Interaction Quench Dynamics and Stability of Quantum Vortices in Rotating Bose-Einstein Condensates
Universidade de São Paulo(圣保罗大学);Asansol Girls’ College(阿桑索尔女子学院);INFN-TIFPA Trento Institute of Fundamental Physics and Applications(意大利国家核物理研究所-特伦托基础物理与应用研究所);European Centre for Theoretical Studies in Nuclear Physics and Related Areas (FBK-ECT*)(欧洲核物理及相关领域理论研究中心);Texas A&M University(德克萨斯农工大学);Presidency University(总统大学)
研究通过精确量子多体方法,探讨了旋转玻色-爱因斯坦凝聚体中量子涡旋在相互作用淬火后的动力学行为,揭示了不同涡旋配置下的非平衡响应特性。
2025-04-01 cond-mat.quant-gas
Interaction-induced quantum phase revivals and evidence for the transition to the quantum chaotic regime in 1D atomic Bloch oscillations
研究了玻色-哈伯德体系中一维倾斜超流体系综中原子的布洛赫振荡。对于大的倾斜值,我们观察到相互作用引起的相干衰减和物质波量子相位恢复的布洛赫振荡合奏。我们分析了复苏周期依赖于相互作用的费什巴赫共振。当减少倾斜的值,我们观察到的准周期相位复苏签名的消失,对布洛赫振荡的不可逆衰减,表明从常规的量子混沌动力学的过渡。
2013-12-06 cond-mat.quant-gas
Dynamical revival of phase coherence in a many-boson system
研究了双势阱中冷玻色原子的量子动力学。结果表明,自陷,以及人口振荡是常见的现象与非线性相互作用。对于较大的$U/t$,多粒子隧穿被阻尼,量子动力学由单粒子隧穿主导。截断Fock空间可以有效地描述多体系统。它在时间演化过程中表现出相干-退相干振荡。我们预言了在超流-莫特绝缘体相边界附近的区域中,光晶格中物质波场的动力学恢复和坍缩的新现象。
2011-12-23 cond-mat.quant-gas quant-ph
Many-body dynamics of a Bose--Einstein condensate collapsing by quantum tunneling
利用量子多体模拟研究了具有吸引相互作用的原子玻色-爱因斯坦凝聚体的动力学。数值模拟了凝聚体的量子隧穿坍缩过程,并计算了隧穿率。研究了量子多体态的关联性质。
2013-09-30 cond-mat.quant-gas
Floquet engineering of correlated tunneling in the Bose-Hubbard model with ultracold atoms
我们报道了在超冷原子玻色-哈伯德系统中通过对在位相互作用能的时间周期调制实现可调占位相关隧穿的实验。隧穿速率是从量子猝灭后晶格位置占据的时间分辨测量推断的。我们展示了相干控制的相关多体系统中的隧穿动力学,包括完全抑制隧穿的Floquet理论的框架内预测。我们发现隧穿率明显依赖于相邻晶格位置的原子数差。我们的结果可能为实现具有密度依赖性的超冷原子人工规范场开辟了新的途径。
2016-05-18 cond-mat.quant-gas
Multi-band spectroscopy of ultracold fermions: Observation of reduced tunneling in attractive Bose-Fermi mixtures
我们对超冷费米子在光晶格中的能带激发和隧穿性质进行了详细的实验研究。利用一种新的费米原子多带光谱技术,可以高精度地测量费米原子的全能带结构和隧穿能量。在有吸引力的玻色-费米混合物中,我们观察到费米隧穿能量的显著降低,这取决于相对原子数。我们把这归因于相互作用引起的晶格深度的增加,由于自陷的原子。
2011-07-12 cond-mat.quant-gas
Mesoscopic quantum superpositions in bimodal Bose-Einstein condensates: decoherence and strategies to counteract it
本文从理论上研究了双模态玻色-爱因斯坦凝聚体中相互作用诱导的从初始相干自旋态到介观相干自旋态叠加态(小猫态)的产生以及随后的相位恢复,包括由于粒子损失和总粒子数波动引起的退相干.在一个完整的多模描述中,我们提出了一个初始相干自旋态的制备过程,我们研究了预先存在的热涨落对相位恢复的影响,以及对自旋和轨道旋量的影响。
2017-06-26 cond-mat.quant-gas quant-ph
The role of inter-well tunneling strength on coherence dynamics of two-species Bose-Einstein condensates
在平均场近似下研究了双势阱中两组分玻色-爱因斯坦凝聚体的相干动力学。结果表明,即使没有凝聚态与环境的耦合,系统也会表现出退相干现象,并且相干度的变化趋势不仅依赖于系统的参数,还依赖于系统的初始状态。我们还研究了Rosen-Zener形式的隧穿强度的相干度随时间的演化,并提出了一种通过依赖于时间的隧穿强度得到具有一定相干度的凝聚体系的方法.
2011-02-28 cond-mat.quant-gas
Creating exotic condensates via quantum-phase-revival dynamics in engineered lattice potentials
在光晶格中的超冷原子研究中,近年来人们研究了大量由跳跃能$J$和相互作用能$U$控制的现象。然而,这些系统中通常存在的捕获势设置了另一个能量尺度,并且很少考虑相应的时间尺度对量子动力学的影响。本文研究了任意空间势场中的格点玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的量子坍缩和复活,重点研究了谐振子禁闭的特殊情况。通过对单粒子密度矩阵随时间演化的分析,我们发现在(时间上)周期性量子相位恢复时产生的物理本质上是由一个有效的单粒子理论所捕获的.这打开了可能性,准备异国情调的非平衡凝聚态的大自由度的工程基础的空间晶格势。
2011-09-01 cond-mat.quant-gas
Tunable nonlinear Landau-Zener tunnelings in a spin-orbit-coupled spinor Bose-Einstein condensate
该研究提出在自旋轨道耦合的自旋玻色-爱因斯坦凝聚体中激发可调非线性朗道-齐纳隧穿,利用系统可调非线性和多个避免交叉产生非线性结构,并通过自旋-动量锁定实现时间分辨观测。
2024-11-05 cond-mat.quant-gas
Many-body tunneling dynamics of Bose-Einstein condensates and vortex states in two spatial dimensions
本文研究了二维径向双势阱中玻色-爱因斯坦凝聚体的非平衡多体隧穿动力学。我们研究了粒子间斥力的影响,并比较了角动量对多体隧穿动力学的影响。通过求解完整的多体薛定谔方程得到精确的多体动力学。我们证明了宏观涡旋状态的确定的总角动量确实隧道,即使在该制度的弱排斥,多体处理是必要的,以捕捉正确的隧道动力学。一般来说,当隧穿系统携带角动量时,多体效应会在较弱的相互作用中出现。
2015-10-01 cond-mat.quant-gas
Coherent tunneling of collective excitation of Bose-Einstein condensate in a double-well potential
提出多模理论描述双阱势中一维玻色-爱因斯坦凝聚体的局部激发,证明其可由两个独立双模模型描述,并解析预测及数值验证了约瑟夫森振荡与自俘获现象。
2025-06-18 cond-mat.quant-gas
Anomalous tunneling of collective excitations and effects of superflow in the polar phase of a spin-1 spinor Bose-Einstein condensate
研究了自旋为1的旋量玻色-爱因斯坦凝聚体极性相中集体模的隧穿性质。该旋量BEC状态具有两种无隙模式,即,Bogoliubov模和自旋波。在T=0时的平均场论的框架内,我们证明了这些Goldstone模在低能极限下表现出完美的传输。它们的反常隧穿行为除了在临界电流状态下外,在存在超流时仍然成立。在临界电流状态下,当Bogoliubov模隧穿伴随着有限反射时,自旋波仍然表现出完美的透射,除非自旋相关和自旋无关相互作用的强度取相同的值。
2011-05-14 cond-mat.quant-gas
Entangled Dynamics in Macroscopic Quantum Tunneling of Bose-Einstein Condensates
在纠缠多体情况下,准束缚态的纠缠是一个非光滑过程。使用随时间变化的块抽取,我们表明,排斥(吸引)的相互作用加速(减慢)隧穿,这发生在突发。虽然逃逸时间与小的相互作用呈指数级,剩余的准束缚和逃逸原子之间的冯诺依曼纠缠熵的最大化时间的规模平方。更强的相互作用需要更高阶的修正。当大约一半的原子逃逸时,纠缠熵达到最大。
2016-05-18 cond-mat.quant-gas
Experimental investigation of tunneling times using Bose-Einstein condensates
量子系统完成隧穿事件所花费的时间(在跨势垒隧穿的情况下,可以将其视为在经典禁止区域中花费的时间)与状态演化到正交状态所需的时间有关,并且观察,即,需要在特定基础上的量子力学投影来区分一种状态与另一种状态。我们对加速光晶格中玻色-爱因斯坦凝聚体的朗道-齐纳隧穿进行了时间分辨测量,清楚地分辨出了带布居的阶跃式时间依赖性。使用不同的协议,使我们能够访问隧道概率,在两个不同的基础上,即绝热基础和非绝热基础。绝热基对应于晶格的本征态,非绝热基对应于自由粒子的动量本征态。我们的研究结果铺平了道路,对LZ跃迁,这是目前感兴趣的最佳量子控制和量子速度限制的背景下,隧道时间的定量研究。
2011-02-08 cond-mat.quant-gas
Resurgent revivals in bosonic quantum gases: a striking signature of many-body quantum interferences
物质波的复苏依赖于光晶格中超冷玻色子系统发展动力学过程中相长多体量子干涉的微妙相互作用。结果表明,弱的intersite隧穿和现场强相互作用之间的相互作用,可以导致量子动力学的密度波显示几个功能没有发现在平均场极限:占用振荡,复苏复苏,和(反)同步的复苏峰和占用振荡峰。这意味着合作干涉效应,交替建设性和破坏性的功能,导致峰值复苏的行为。这些多体量子干涉现象在各种可观测量中产生了引人注目的特征,这些特征在实验测量中是可以获得的。
2022-03-31 cond-mat.quant-gas quant-ph
Macroscopic Quantum Tunneling Escape of Bose-Einstein Condensates
最近的宏观量子隧穿实验揭示了势垒后准束缚态原子数的非指数衰减。通过实验和理论,我们证明了这种非指数衰减的结果,原子之间的相互作用。采用修正的Jeffreys-Wentzel-Kramers-Brillouin模型模拟了玻色-爱因斯坦凝聚体中数万个~(87)Rb原子的量子隧穿,并考虑了平均场诱导的有效含时势垒.三维Gross-Pitaevskii模拟证实了平均场的结果与实验相比。然而,随着时间的推移块抽取一维建模,我们提出了一个有效的重整化平均场论,建议裸平均场论可能不适用的多体动力学。
2017-08-23 cond-mat.quant-gas
Macroscopic Quantum Tunneling of Solitons in Bose-Einstein Condensates
研究了一维光晶格中超冷玻色气体组成的多体纠缠孤子的量子隧穿动力学。一个明亮的孤子,限制在一个潜在的障碍,允许隧道的限制,通过减少障碍的宽度和不同的吸引力的相互作用的强度。玻色哈伯德哈密顿量的模拟与时间演变的块抽取。我们发现的特征$1/e$时间的孤立子逃逸,从平均场的预测有很大的不同,并解决如何多体效应,如量子涨落,纠缠,和非局域相关影响宏观量子隧穿;数波动和二阶相关建议作为实验签名。我们发现,虽然逃逸时间的相互作用的指数尺度,在这两个冯诺依曼纠缠熵和数量波动的斜率最大化的时间尺度只有线性。
2011-05-25 cond-mat.quant-gas
Josephson dynamics and localization revivals in ultradilute quantum liquids
研究双势阱中一维超稀薄量子液体的约瑟夫森结动力学,发现超越平均场效应导致局域化复兴和频率显著变化,与常规玻色-爱因斯坦凝聚体形成对比。
2024-09-23 cond-mat.quant-gas
Tunneling of persistent currents in coupled ring-shaped Bose-Einstein condensates
环形几何原子气体实验研究的长足进展为研究超流态的基本性质和创建原子电子电路的新配置开辟了新的前景。特别是,原子玻色-爱因斯坦凝聚体装载在双环陷阱建议考虑隧道动力学耦合凝聚体之间的不同角动量的可能性。因此,我们解决了隧道在一对同轴的环形冷凝分开的水平势垒。一个弱耦合截断(有限模式)Galerkin模型和直接数值模拟的基础三维Gross-Pitaevskii方程用于分析隧道超流驱动的初始不平衡的环的原子布居。通过玻色-约瑟夫森结的超流强烈的影响持续电流是目前在环。得到了耦合环中粒子数不平衡和角动量的约瑟夫森振荡。另一方面,隧道流的方位角结构意味着形成约瑟夫森涡旋(磁通)与零净电流通过结的混合状态,建立在耦合环中的反向旋转持续电流。
2019-09-24 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
Bose-glass phase of a one-dimensional disordered Bose fluid: metastable states, quantum tunneling and droplets
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。我们发现玻色玻璃相是由一个完全吸引的强无序不动点描述的,其特征在于由奇异的无序相关器,其功能依赖性假设一个尖形的形式,这与亚稳态的存在有关。在非零动量尺度$k$下,基态和低亚稳态之间的量子隧穿导致尖点奇点变成量子边界层(QBL)。QBL的宽度取决于有效Luttinger参数$K_k\sim k^θ$,该参数随着与动力学临界指数$z$相关的指数$θ=z-1$而消失。QBL编码的存在罕见的“超流体”的地区,控制低能量的动力学,并产生(耗散)电导率消失的$ω^2$在低频极限。这些结果揭示了玻色玻璃相的玻璃性质(钉扎,“冲击”或静态雪崩),并可以理解内的“液滴”图片提出的玻璃(经典)系统的描述。
2020-05-13 cond-mat.quant-gas
Bose-Einstein condensates with balanced gain and loss beyond mean-field theory
在具有平衡增益和损失的玻色-爱因斯坦凝聚体领域中所做的大部分工作都是在平均场近似下使用PT对称的Gross-Pitaevskii方程进行的。在这项工作中,我们研究的多粒子动力学的双模凝聚平衡的增益和损失所描述的主方程在Lindblad形式的纯度周期性地下降到小的值,但随后几乎完全恢复。平均场近似无法涵盖这种效应,因为平均场近似假设的是完全纯的凝聚。我们提出了在非相互作用的限制动力学的解析解,并使用Bogoliubov反反应方法来讨论现场相互作用的影响。我们的主要结果是纯度恢复的强度几乎完全由增益和损耗的强度决定,并且与系统中粒子的数量和相互作用强度无关。然而,对于较大的粒子数,强复兴转向更长的时间,但通过增加相互作用强度,这些强复兴再次发生更早。
2016-10-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
Nonlinear multi-state tunneling dynamics in a spinor Bose-Einstein condensate
本研究在超冷钠旋量气体多态系统中实验实现动态自囚禁与非指数隧穿,揭示隧穿动力学依赖相互作用诱导非线性且受自旋自由度影响,建立严格多态隧穿模型,为多态斜坡和态转移协议提供新方向。
2023-06-09 cond-mat.quant-gas
Effective multi-body induced tunneling and interactions in the Bose-Hubbard model of the lowest dressed band of an optical lattice
我们构造了有效的最低带玻色-哈伯德模型,并结合相互作用引起的现场相关。该模型是基于梯形算子的本地相关态,这偏离了通常的Wannier创建和湮灭,允许最合适的单带低能量描述的形式的扩展玻色-哈伯德模型的系统建设。该模型的梯形算子公式不仅自然包含了以前发现的有效的多体相互作用,而且还包含了多体诱导的单粒子隧穿,对隧穿和最近邻相互作用过程的高阶。同一模型的另一种描述可以用与职业相关的玻色-哈伯德参数来表示。这些多粒子效应可以增强使用费什巴赫共振,导致的修正,这是很好的实验范围内和意义的超冷玻色子原子的相图中的光晶格。我们分析的能量减少机制的相互作用原子在一个本地的晶格网站,并表明,这不能解释只有一个空间加宽的Wannier轨道上的单粒子水平,忽略相关性。
2012-08-21 cond-mat.quant-gas
Transmission of Excitations in a Spin-1 Bose-Einstein Condensate through a Barrier
我们研究了两个自旋为1的玻色-爱因斯坦凝聚体之间的势垒激发隧穿。利用绝对零度温度下的平均场论,我们确定了饱和磁化状态和非饱和磁化状态下的激发透射系数。除了饱和磁化状态下的四极自旋模式外,所有激发都表现出反常隧穿现象,其特征在于在低动量极限下通过势垒的完美隧穿。饱和磁化状态下的四极自旋模,其谱是块状的,表现为全反射。我们讨论的属性之间的共同激发显示的异常隧穿现象。在没有磁场的情况下,完全隧穿的激发具有无隙谱,并且它们在低能极限下的波函数与凝聚态的波函数相同。
2011-05-11 cond-mat.quant-gas
Bloch oscillations and quench dynamics of interacting bosons in an optical lattice
研究了一维垂直光晶格中相互作用超流玻色子在晶格势深度突然增加后的动力学行为。我们表明,该系统可以利用强相互作用的Bloch振荡的影响进行调查。我们进行这个系统的理论建模,确定实验的挑战,并探索一个新的制度的布洛赫振荡的特点是相互作用引起的物质波崩溃和复兴,修改布洛赫振荡动力学。此外,我们还研究了三种退相机制:有效的三体相互作用、有限值隧穿和背景谐波势。我们还发现,质心运动的存在下,有限的隧道经历崩溃和复苏,给出了一个例子的量子输运的相互作用诱导的复苏是重要的。我们量化了剩余谐波捕获对动量分布动力学的影响,并显示了相互作用修改的时间Talbot效应的发生。最后,我们分析了利用冷原子在强相互作用下的布洛赫振荡精确测量引力加速度$g$的前景和挑战。
2013-10-18 cond-mat.quant-gas
Density dependent tunneling in the extended Bose-Hubbard model
最近,已经变得明显的是,当光晶格中极性分子之间的相互作用变得很强时,使用扩展的哈伯德模型的常规描述必须通过附加项,特别是密度依赖的隧穿项来修改。本文研究了这一项对二维扩展玻色-哈伯德模型基态相图的影响。利用量子蒙特卡罗模拟,我们研究了系统相图中超流、超固态和相分离参数区的变化。通过研究密度相关跳跃与通常的在位相互作用U和最近邻排斥V的相互作用,我们表明基态相图与标准扩展玻色-哈伯德模型预期的相图有很大不同。然而,我们没有发现对超流行为的迹象,在这个二维正方形晶格的研究相比,一维的情况下。
2013-06-24 cond-mat.quant-gas
Collapse and revival dynamics of superfluids of ultracold atoms in optical lattices
最近的实验已经显示出光晶格中超冷原子的物质波相干性的显著数量的振荡和恢复振荡[Will等人,Nature 465,197(2010)]。利用玻色-哈伯德模型的平均场近似,我们证明了超流初始态的数压缩现象。为了描述的动力学,我们使用一个有效的哈密顿量,它结合了固有的两体和诱导的三体相互作用,我们详细分析了由此产生的复杂模式的虚跃迁到更高的频段产生的振荡和复兴频率,作为晶格参数和平均原子数的函数。我们的工作表明,结合分析最终深晶格中的多带非定常动力学和初始超流态的数压缩,可以解释光晶格的振荡和复苏物理的重要特征。最后,通过将两体和三体相互作用强度以及描述数态初始叠加的系数作为与实验数据拟合的自由参数,应该可以超越我们模型的某些局限性,并深入了解初始态的平均场论的崩溃或非微扰效应在末态动力学中的作用。
2012-09-07 cond-mat.quant-gas
Few-boson tunneling in a double well with spatially modulated interaction
研究了具有空间调制相互作用的一维双势阱中的少玻色子隧穿。的动态变化,从拉比振荡在非相互作用的情况下,一个高度抑制的隧穿中间耦合强度,然后由附近的费米子化极限复兴。在强相关的区域中,我们观察到了极端的相互作用不均匀性,在更高的能带之间产生了隧穿。动力学解释的基础上的少体光谱和平稳本征态。对于更高数量的粒子,N > 2,它表明,相互作用的不均匀性可以被调谐,以产生隧穿共振。最后讨论了倾斜双势阱及其与相互作用不对称性的关系。
2010-10-26 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
Coherent tunneling via adiabatic passage in a three-well Bose-Hubbard system
我们应用玻色哈伯德哈密顿量的三阱系统和分析表明,通过绝热通道(CTAP)的$N$非相互作用的粒子穿过链的相干传输是可能的。我们调查的影响失谐的中间以及恢复CTAP时,现场粒子间的相互作用,否则会破坏运输。小的相互作用的情况下,重申使用一阶微扰理论,制定标准定义的制度,CTAP是可能的。在此范围内,我们调查限制希尔伯特空间所需的最小必要的基础上证明CTAP,这大大增加了粒子的数量,可以有效地考虑。最后,我们比较了等效系统的玻色-哈伯德模型的平均场三模Gross-Pitaevskii分析的结果。
2012-01-30 cond-mat.quant-gas
Tunneling-assisted Spin-orbit Coupling in Bilayer Bose-Einstein Condensates
基于实现一维以上自旋轨道耦合的目标,我们提出并分析了一种利用激光辅助层间隧穿在双层BEC中产生有效的二维自旋轨道耦合的方法.我们发现,层间隧穿、自组织碳和层内原子相互作用之间的相互作用可以产生不同的基态构型。特别是,该系统经历了一个过渡到一种新的类型的条纹相自发地打破了时间反演对称性。与普通的Rashba型SOC不同,在没有外部陷阱的双层系统中自发出现了碎裂的skyrmion晶格。此外,我们预测的双层BEC,其中四个不同的阶段合并在一起的相图中的四临界点的发生。阐明了出现的不同阶段的起源。
2015-04-08 cond-mat.quant-gas
Controlling quantum coherence of a two-component Bose-Einstein condensate via an impurity atom
提出了一种利用单杂质原子控制二组分玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)量子相干性的方案。我们发现单个杂质原子可以作为单原子阀(SAV)来控制两组分BEC的量子相干性。结果表明,SAV可以在任意时刻实现对量子相干性的按需控制。特别地,我们发现SAV还可以控制二分量BEC的高阶量子相干性。我们研究了双组分BEC的量子相干性的长时间演化。结果表明,单个杂质原子可以诱导双组分BEC的量子相干性的崩塌和回复现象。量子相干性的坍缩-回复组态可以通过杂质原子的初态参数和杂质原子与BEC相互作用强度来控制。
2019-09-08 cond-mat.quant-gas quant-ph
Tunneling properties of Bogoliubov mode and spin wave modes in supercurrent states of a spin-1 ferromagnetic spinor Bose-Einstein condensate
研究了自旋为1的自旋玻色-爱因斯坦凝聚体铁磁相中集体激发的隧穿性质。除了Bogoliubov模式,这个超流相有两个自旋激发,即,无隙横向自旋波和四极模式与有限的激发间隙。在T=0时的平均场论中,我们研究了这些集体模如何隧穿与粒子局域密度耦合的势垒。在具有有限动量$q$的超导体中,Bogoliubov模在低能极限下表现出所谓的反常隧穿行为(其特征是完全透射),而横向自旋波只有在该模的动量$k$与$\pm q$重合时才能完全透射.在$k=\pm q$中,这种自旋波的波函数与载流态的凝聚态的波函数具有相同的形式,从而发现这种完全传输的机制与超导的隧穿相同。利用这一事实,自旋波的完美传输被证明为一个通用的势垒。我们表明,这种完美的传输不会发生在四极模式。进一步,我们考虑了势破缺U(1)和自旋旋转对称性对激发态透射性质的影响。我们的研究结果将有助于理解旋量玻色-爱因斯坦凝聚体的激发性质,以及玻色超流体中的反常隧穿现象。
2011-02-15 cond-mat.quant-gas
Control of spin current in a Bose gas by bang-bang pulses
我们在磁场梯度作用下,在$^{87}$ Rb自旋2的玻色-爱因斯坦凝聚体中产生了自旋电流.自旋电流破坏了自旋极化,导致两体碰撞的突然发生。此外,自旋相干性,测量的条纹对比度使用拉姆齐干涉,大幅减少,但经历了弱复苏,由于陷阱振荡。可以使用周期性$π$脉冲(bang-bang控制)来控制自旋电流,从而产生更长的自旋相干时间。我们的研究结果表明,自旋相干性可以保持,即使在存在的自旋电流,应用于量子传感在噪声环境中。
2014-05-02 cond-mat.quant-gas
Inter-species Tunneling in One-dimensional Bose Mixtures
研究了一维势阱中具有强排斥作用的少玻色子混合体系的基态性质和量子动力学。如果一个物种位于中心,例如,由于与另一个组分相比,它具有非常大的质量,因此它代表了后者的有效势垒,并且该系统可以映射到双阱中的相同玻色子上。对于较弱的本地化,势垒原子开始响应轻的分量,导致诱导的吸引力之间的移动原子,甚至可能超过其裸露的物种内排斥。为了解释所产生的影响,我们推导出一个有效的哈伯德模型的较轻的物种占的势垒的反作用在校正项的晶格参数。隧穿也受到了极大的影响:改变“势垒”原子的局域化程度,本质上没有相互作用的玻色子的动力学可以从拉比振荡变成有效的对隧穿。对于相同的费米子(或费米子化玻色子),这导致吸引束缚对的隧穿。
2009-11-09 cond-mat.quant-gas
Interaction induced single impurity tunneling in a binary mixture of trapped ultracold bosons
我们研究了超冷玻色杂质与第二个更大的玻色气体相互排斥的隧穿动力学。这两个物种都被关押在一个有限大小的准一维箱势。此外,杂质玻色子经历由光晶格产生的周期性势。我们首先准备我们的二元混合物在其基态,这样的杂质和玻色气体相分离和杂质本地化成对在相邻网站的周期性电位,通过调整相互作用强度和晶格深度相应。动力学开始突然降低排斥种间相互作用的强度,从而进入一个不同的制度中的交叉图。对于特定的淬火后物种间的相互作用强度,我们发现,一个单一的杂质隧道第一个相邻的空网站,并根据淬火强度可以进一步隧道到下一个相邻的网站。有趣的是,这种效应对玻色气体的存在高度敏感,并且当玻色气体在整个动力学过程中不与杂质物质相互作用时不会发生。此外,我们还发现隧穿过程伴随着玻色气体和杂质之间的强纠缠以及杂质之间的关联。
2019-10-17 cond-mat.quant-gas
Sauter-Schwinger like tunneling in tilted Bose-Hubbard lattices in the Mott phase
研究了倾斜晶格上玻色-哈伯德模型的Mott相。在(Gutzwiller)平均场水平上,倾斜没有影响--但量子涨落需要通过隧道产生粒子-空穴对。对于小的电势梯度(长波长极限),我们推导出与索特-施温格效应的定量类比,即,通过电场从真空中产生电子-正电子对。对于大倾角,我们得到共振隧穿布洛赫振荡。
2011-07-19 cond-mat.quant-gas quant-ph
Soliton resuscitations: asymmetric revivals of the breathing mode of an atomic bright soliton in a harmonic trap
State Research Center OPTIMAS and Fachbereich Physik, Technische Univerität Kaiserslautern(OPTIMAS州立研究中心与凯泽斯劳滕工业大学物理系)
研究了原子明亮孤子在谐振阱中呼吸模式的非对称复兴现象,通过推导频率谱近似表达式解释其非对称性。
2026-03-07 cond-mat.quant-gas quant-ph
Entanglement sudden death and revival in quantum dark-soliton qubits
研究了准一维玻色-爱因斯坦凝聚体中量子涨落引起的两个暗孤子量子比特之间的有限时间纠缠动力学。最近,暗孤子被证明是一个有吸引力的平台,量子比特由于其相当长的寿命。研究了相干双声子纠缠态的纠缠衰减,量子位处于所谓的Dicke态的对角基中。我们观察到纠缠的崩溃和复苏,严重依赖于集体阻尼项,但独立于两个初始状态的量子比特-量子比特相互作用。暗孤子量子比特的集体行为证明了纠缠演化对原子间距离的依赖性。
2018-01-26 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum tunneling time of a Bose-Einstein condensate traversing through a laser-induced potential barrier
从理论上研究了原子非线性对原子玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)穿越激光诱导势垒时隧穿时间的影响。利用费什巴赫共振技术调节隧穿过程中原子间的相互作用,使原子非线性效应只出现在势垒区。数值模拟表明,原子非线性效应显著改变了BEC物质波包的隧穿行为,导致哈特曼效应的破坏和负隧穿时间的出现。
2010-06-01 cond-mat.quant-gas quant-ph
Two supersolid phases in hard-core extended Bose-Hubbard model
研究了次近邻隧穿效应对正方晶格上硬核扩展Bose-哈伯德模型的影响。用集团平均场论确定了基态相图。当引入适度的nnn隧穿时,根据其符号,发现两种不同的具有棋盘晶体结构的超固态远离半填充。讨论了这两种超固态的各种相变特征。特别地,对于动力学阻挫的情况,建立了同时具有固体和非常规超流序的半超固相的存在性。因此,我们的工作揭示了这个有趣的超固相在真正的超冷晶格气体与挫折隧道搜索。
2017-11-07 cond-mat.quant-gas
Tunneling Time of Bose-Einstein Condensates on Real Time Stochastic Approach
用实时随机方法研究了玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的隧穿过程,揭示了隧穿时间的一些性质。一个重要的结果是隧穿时间随着原子间排斥作用的增强而减小。此外,在强相互作用区的隧穿时间不受势高的影响,并表示为一个几乎恒定的函数。我们也得到了其他相关的时间,如犹豫和相互作用的,并研究它们对相互作用强度的依赖性。最后计算了BEC波包的平均到达时间,并显示了其峰值位置的大位移。
2011-06-04 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dynamical Phase Transition of two-component Bose-Einstein condensate with nonlinear tunneling in an optomechanical cavity-mediated double-well system
研究了在高精细度光学腔中双阱中与单模色散耦合的具有非线性隧穿效应的二组分玻色-爱因斯坦凝聚体的动力学相变.非线性隧穿作用增加了系统的稳定点,丰富了系统的相图。结果表明,移动端镜的出现加速了玻色-爱因斯坦凝聚体的隧穿,使两阱间的布居数产生差异,并调节了系统的稳定点数目.
2018-03-06 cond-mat.quant-gas quant-ph
Supersymmetry-like tunneling current noise as a probe of Goldstino excitation in a Bose-Fermi mixture
该研究通过分析弱相互作用超冷玻色-费米混合物中类超对称隧穿电流的散粒噪声,利用Fano因子变化探测超对称破缺产生的Goldstino激发,揭示了从准粒子输运到多粒子输运的交叉,并可通过调节势垒改变隧穿通道。
2025-01-22 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Macroscopic Klein Tunneling in spin-orbit coupled Bose-Einstein Condensates
我们提出了一个利用自旋轨道耦合的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)探测宏观Klein隧穿的实验方案。我们证明了一个参数可调的非线性狄拉克方程可以用这种BEC来实现。%,以产生人工自旋-轨道耦合。通过数值计算,我们证明了宏观克莱因隧道可以清楚地检测到现实条件下。宏观量子相干性在这样的相对论隧道被澄清和BEC与负能量被证明是能够通过一个宽的高斯势垒透明传输。
2012-01-26 cond-mat.quant-gas quant-ph
Interaction-assisted quantum tunneling of a Bose-Einstein condensate out of a single trapping well
实验研究了准束缚态下玻色凝聚$^{87}$ Rb原子的隧穿效应,观察到原子间相互作用引起的非指数衰减。磁四极阱和薄$1.3\mathrm{μm}$势垒的组合使用蓝色失谐光片创建用于定制具有可控深度和隧穿速率的阱。逃逸动力学强烈地依赖于平均场能量,这引起了三个不同的制度-经典溢出的障碍,量子隧穿,和衰变占主导地位的背景损失。我们表明,隧道速率指数依赖于化学势。我们的结果与三维Gross-Pitaevskii方程的数值解有很好的一致性。
2016-04-21 cond-mat.quant-gas quant-ph
Probing Goldstino excitation through the tunneling transport in a Bose-Fermi mixture with explicitly broken supersymmetry
本文在具有显式超对称破缺的超冷玻色-费米混合物中,理论上研究了由费米子化学势偏置诱导的隧穿输运,发现Goldstino通过超荷交换过程对隧穿电流有贡献,为冷原子实验中探测Goldstino输运提供了新途径。
2024-09-02 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Nonlinear resonant tunneling of Bose-Einstein condensates in tilted optical lattices
在平均场近似下研究了倾斜光晶格中玻色-爱因斯坦凝聚体的隧穿衰变。我们介绍了一种新的方法来计算也激发共振本征态的Gross-Pitaevskii方程,基于网格松弛程序与复杂的吸收势。该算法在广泛的参数范围内有效地工作,其中已建立的方法失败。它使我们能够详细研究共振隧穿机制中的非线性效应,其中通过共振耦合到激发的不稳定状态来增强衰减速率。
2010-07-19 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dynamical quantum phase transitions in collapse and revival oscillations of a quenched superfluid
在这项工作中,我们重温崩溃和复苏振荡的情况下,突然淬火的强局部相互作用的一维玻色-哈伯德模型的超流体。作为主要的结果,我们确定了这些振荡的内在非平衡量子多体特性,揭示了它们是由一系列潜在的动力学量子相变在淬火后的实时演化,这表现为返回概率或Loschkovich回声的时间非解析性。具体地说,我们发现,崩溃和复苏振荡的时间尺度,首先,设置的频率,动力学量子相变出现,是,其次,涌现的非平衡性质,因为它不仅是由最终的哈密顿量,但也取决于初始条件。
2018-12-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph