Interaction of solitons in dipolar Bose-Einstein condensates and formation of soliton molecules
研究了偶极玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）中两个亮孤子之间的相互作用，旨在寻找它们形成稳定束缚态（孤子分子）的机制.为了研究BEC中孤子间的相互作用，我们采用了与光纤中孤子间相互作用的实验研究相似的方法。该思想包括在初始时间$t_0$以彼此一定的空间间隔产生两个孤子，然后在稍后的时间$t_1 > t_0$测量它们之间的距离。根据孤子之间的距离是否增加，减少或保持不变，相比其初始值在$t_0$，我们得出结论，孤子相互作用是排斥，吸引或中性，分别。我们提出了一种实验上可行的方法，根据孤立子分子在临界孤立子速度下的解离来估计孤立子分子的结合能。我们的理论分析是基于变分方法，这似乎是相当准确的描述孤子分子的性质在偶极BEC，反映在良好的协议之间的分析和数值结果。
2015-06-02 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Stability and dynamics of two-soliton molecules
重新讨论了孤子-孤子力问题。从非自治Gross-Pitaevskii方程的精确双孤子解出发，导出了两孤子间相互作用力的一般公式。给出了任意孤子的振幅差、相对速度、相位和分离时的力。后者允许调查孤子分子的形成，动力学和稳定性。我们揭示了孤子之间的时间依赖性的相对相位在绑定它们在一个孤子分子中的作用。我们推导了它的平衡键长、弹性常数、频率、有效质量和分子结合能。我们调查分子的稳定性对扰动，如反射从表面，散射障碍，碰撞与其他孤子。
2010-11-05 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Soliton Molecules In Dipolar Bose-Einstein Condensates
偶极相互作用支持在准一维陷阱的堆叠中形成站点间孤子分子。我们发现，在这样的几何形状中的单个孤子和孤子分子的稳定性和性质关键取决于接触和偶极相互作用之间的相互作用。特别是，两种不同的准一维孤子制度是可能的：一个一维孤子的特点是由纯粹的排斥DDI和一个三维孤子，其中一个足够大的偶极矩呈现的DDI吸引力。此外，我们发现，相反的极性分子的二聚体的情况下，孤子二聚体表现出的非平凡的行为的基本激发，源于现场和站点间的DDI之间的竞争。最后，我们证明了孤子三聚体的存在，在一个政权的分子三聚体不发生。我们证明了我们报道的孤子分子在现实的实验条件下是可行的。
2012-05-04 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Coherent Atomic Soliton Molecules
本文讨论了体相不混溶玻色-爱因斯坦凝聚体中原子亮孤子与暗泡相互作用的动力学。相干物质波簇可以用具有适当相位的暗-亮对来构造。在二维中，我们描述了新类型的物质波分子，没有标量对应物，可以看作是矢量对象的束缚态。
2010-03-24 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Coherent atomic soliton molecules for matter-wave switching
讨论了多组分不混溶体块玻色-爱因斯坦凝聚体中相互作用的暗-亮二维矢量孤立子的动力学行为。我们描述的物质波分子没有一个标量对应物，可以看作是矢量对象的束缚态。我们还分析了使用这些结构作为物质波开关的设计积木的可能性。
2011-05-31 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Bright Matter-Wave Bound Soliton Molecules in Spin-1 Bose-Einstein Condensates with Non-autonomous Nonlinearities
本文研究了自旋为1的玻色-爱因斯坦凝聚体中的物质波亮孤子分子，该凝聚体由具有非自治非线性的三分量Gross-Pitaevskii方程描述，可以通过费什巴赫共振管理进行调谐。值得注意的是，它描绘了产生明亮的束缚孤子分子的帮助下，一个精确的解析解控制的速度共振机制的可能性。结果表明，这些孤子分子在传输过程中经历了时变非线性的影响，并通过保持其稳定的性质对自身进行调制。值得注意的是，所选择的周期性和扭结状的非线性暴露蜿蜒，弯曲，压缩，放大的多结构孤子分子随着其幅度，速度，宽度和振荡的分子轮廓的明显变化。目前的研究结果将增加重要的知识，以全面了解以外的物质波明孤子在旋量凝聚的相互作用动力学。
2023-03-15 cond-mat.quant-gas nlin.PS nlin.SI
Single impurity atom embedded in a dipolar two-soliton molecule as a qubit
King Fahd University of Petroleum and Minerals（法赫德国王石油与矿产大学）；S. A. Azimov Physical-Technical Institute of Uzbekistan Academy of Sciences（乌兹别克斯坦科学院 S.A. 阿齐莫夫物理技术研究所）；Department of Physics, School of Science, The University of Jordan（约旦大学理学院物理系）；KFUPM（法赫德国王石油与矿产大学）
利用双极双孤子分子形成的双井势阱，将单个杂质原子作为量子比特实现，通过双模近似推导出粒子不平衡的相干振荡表达式，验证了其作为量子比特的可行性。
2026-01-17 cond-mat.quant-gas
Magnetic soliton molecules in binary condensates
研究揭示了二元凝聚态中磁孤子形成机制及碰撞动态，通过解析解和数值模拟验证了束缚态的解离能及其偶极子行为。
2025-11-20 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Soliton Instabilities and Vortex Streets Formation in a Polariton Quantum Fluid
激子-极化激元是研究玻色量子流体性质的最佳体系。我们在这里报告的观察暗孤子的工程圆形障碍物和他们的衰变成街道的量子化漩涡。我们的实验提供了一个时间分辨的访问的极化激元的相位和密度，这使得自由发展的极化激元的不稳定性的定量研究。孤子的衰减被量化，并确定为耗散极化激元气体中的无序引起的横向扰动的影响。
2011-09-30 cond-mat.quant-gas
Solitons as the early stage of quasicondensate formation during evaporative cooling
我们计算了一维玻色-爱因斯坦凝聚体的蒸发冷却动力学参数，导致在最终的平衡态的凝聚体和准凝聚体的范围。我们证实，孤立子在蒸发过程中产生的，但总是最终在热化过程中消散。在蒸发斜坡的末端处的孤子之间的距离与最终热状态中的相干长度相匹配。使用经典场方法进行了计算。它们弥补了Kibble-Zurek机制的相位缺陷图像与热态中的长波长相位波动之间的差距。
2011-01-04 cond-mat.quant-gas
Collision dynamics and reactions of fractional vortex molecules in coherently coupled Bose-Einstein condensates
相干耦合的二组分玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）表现出类似于量子色动学（QCD）中夸克禁闭的涡旋禁闭。分数量子化的涡旋只在两个分量中的一个分量中缠绕，并被孤子附着，它们不能单独稳定存在。可能的稳定状态是“强子”，无论是介子类型，即，由在同一分量中的涡旋和反涡旋组成的分子，通过孤子连接，或者重子类型，即，由两个涡旋组成的分子，两个涡旋缠绕在由孤立子连接的两个不同分量中。介子分子以恒定的速度直线运动，而重子分子旋转。我们数值模拟了介子和重子分子的碰撞动力学，发现分子在碰撞过程中会像化学反应和核反应一样交换一个伙伴，把所有的碰撞归结为涡旋反应，并用费曼图描述了这些反应。我们发现涡旋分子碰撞后终态的选择规则，类似于QCD中强子碰撞的选择规则。
2019-12-19 cond-mat.quant-gas hep-th
Observation of self-patterned defect formation in atomic superfluids -- from ring dark solitons to vortex dipole necklaces
本研究在二维原子超流体中通过淬灭圆形盒势阱实验实现了环暗孤子的产生，观测到其横向不稳定性导致圆形涡旋偶极阵列的图案化形成，并揭示了涡旋解绑、钉扎及稀疏脉冲发射等动力学过程，为研究多维暗孤子和拓扑缺陷开辟了新途径。
2023-09-09 cond-mat.quant-gas
Dynamics of atomic and molecular solitary waves inatom-molecular hybrid Bose-Einstein condensates coupled by Magnetic Feshbach Resonance: Role of induced decays of Feshbach Molecules
研究了~（85）Rb原子-分子BEC（玻色-爱因斯坦凝聚体）磁费什巴赫共振（MFR）耦合系统中原子和分子亮孤子的动力学行为。通过求解与时间无关的原子-分子耦合方程，得到了初始原子和分子波函数，并通过求解含时原子-分子耦合方程，研究了一维球形阱中初始原子和分子波的动力学行为.在演化过程中，激光场和射频场分别诱导feshbach分子向两原子连续谱和最低超精细态束缚能级的诱导和受激衰变。因此，这两个感应衰减的强度可以通过改变激光或RF场参数（例如强度）来控制，研究发现，依赖于这两种受激或感生衰变的相对强度，初始原子和分子波在演化过程中表现为亮孤子，通过控制感生衰变的相对强度可以实现孤子波的稳定性两个不同的频道。结果表明，这两种诱导衰变通过抑制85 Rb原子-分子耦合系统的初始振荡和不稳定性，导致稳定的原子和分子孤子的形成.
2016-05-14 cond-mat.quant-gas quant-ph
Oblique solitons in the flow of polariton condensate past an obstacle
本文研究了极化激元凝聚流通过障碍物时斜孤子的形成。由于极化激元的有限寿命，流场是不均匀的，这与原子凝聚态相比，极大地改变了斜孤子的形成条件。理论表明，亚音速流可以产生极化激元孤子，这与最近的实验结果一致[A。Amo { \it等人}，Science，{ \bf 332，} 1167（2011）]。解析计算了斜孤子的几何形状及其参数，数值模拟证实了解析结果。
2011-11-17 cond-mat.quant-gas
Dark Soliton Formation as a Dark-State Phase Transition in a Dissipative Superfluid Josephson Junction Chain
本研究在含单个损耗位点的玻色-哈伯德链中识别并表征了离散暗孤子与均匀超流体间的一级暗态相变，通过模拟与分析揭示其机制可定量解释实验相边界，解决了先前建模差异，揭示了驱动、耗散和量子相干的相互作用。
2025-11-16 cond-mat.quant-gas
Quantum and thermal effects in dark soliton formation and dynamics in a 1D Bose gas
数值研究了玻色原子气体中暗孤子在紧束缚一维谐振子阱中的烙印和动力学行为，包括有无光晶格。在准凝聚描述中，在截断的维格纳近似下合成了量子涨落和热涨落。我们跟踪孤子坐标和计算位置和速度的不确定性。我们发现相位起伏{ \em}降低了经典预言的孤子速度和种子不稳定性。单独的运行显示孤子与声波的相互作用，分裂和消失的孤子。
2009-12-08 cond-mat.quant-gas quant-ph
Interference Pattern Formation between Bounded-Solitons and Radiation in Momentum Space: Possible Detection of Radiation from Bounded-Solitons with Bose-Einstein Condensate of Neutral Atoms
本文提出了一种间接观测振幅足够大的不完全孤子辐射的方法。我们表明，辐射造成的波包在动量空间的包络缺口结构。这种结构的起因是振荡孤子的主体与动量空间中的小辐射干涉的结果。我们数值积分的非线性薛定谔方程和执行傅立叶变换，以确认预测的结构真的出现。我们还展示了简单的模型，再现定性结果。本文讨论了中性原子玻色-爱因斯坦凝聚对缺口结构的探测实验，并给出了探测实验的合适参数。
2012-09-27 cond-mat.quant-gas nlin.SI
Spectroscopy of the soliton lattice formation in quasi-one-dimensional fermionic superfluids with population imbalance
受最近低维囚禁费米子超流体实验的启发，我们利用平均场精确解的方法研究了两个超精细态之间布居不平衡的准一维（准1D）超流体的序参量.当有效“磁场“超过一个临界值时，超流序参量发展出孤子晶格形式的空间不均匀性。孤子晶格在能隙内产生一个准粒子态带，它起源于定域在孤子上的Andreev束缚态。孤子晶格的出现伴随着自旋密度波的形成，大多数费米子位于空间中的点，在那里富尔德-费雷尔-拉金-奥夫钦尼科夫（FFLO）序参量消失。我们讨论了实验检测的准一维FFLO状态使用弹性和非弹性光学布拉格散射和射频光谱的可能性。我们表明，这些测量可以提供必要的信息，明确识别的空间非均匀准一维FFLO状态和孤子晶格的形成。
2011-08-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Spontaneous formation of bright solitons in self-localized impurities in Bose-Einstein condensate
利用含时Hartree-Fock-Bogoliubov理论研究了玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）-杂质混合物中杂质组分中亮孤子的形成.虽然我们假设玻色子-玻色子和杂质-玻色子相互作用是有效排斥的，但它们的性质可以在强反常相关的存在下自发地从排斥变为吸引。在这样一个制度的杂质成分成为一个系统的有效吸引原子自动导致产生明亮的孤子。我们发现，由于杂质-宿主和宿主-宿主相互作用引起的耗散，该孤子在较高温度下衰减。我们发现，在突然增加的杂质玻色子强度的训练的明亮的孤子产生，这可以解释的调制不稳定性（MI）的含时杂质波函数。
2015-09-24 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Formation of matter-wave soliton trains by modulational instability
非线性系统可以表现出丰富的动态集合，这些动态集合对它们的初始条件具有固有的敏感性。一个这样的例子是调制不稳定性，它被认为是自然界中最普遍的不稳定性之一。利用费什巴赫共振的浅零交叉，我们描述了调制不稳定性及其在玻色-爱因斯坦凝聚体中形成物质波孤子串的作用。我们研究了系统所表现出的普遍标度律，并通过实时成像，解决了一个长期存在的问题，即列车中的孤子是否是通过有效的排斥最近邻相互作用产生的，或者更确切地说，演变成这样的结构。
2017-04-11 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.atom-ph
Proximity effects of vortices in neutron $^3P_2$ superfluids in neutron stars: Vortex core transitions and covalent bonding of vortex molecules
本文研究了中子星$^3P_2$超流体中两个涡旋分子的邻近效应，发现低于临界磁场时分子会通过“共价键”二聚化且涡旋核序由铁磁序转变为循环序，高于临界磁场时则发生极化方向转变。
2023-04-06 cond-mat.quant-gas nucl-th
Dynamics of quasi-one-dimensional bright and vortex solitons of a dipolar Bose-Einstein condensate with repulsive atomic interaction
通过对三维Gross-Pitaevskii方程的数值和变分分析，研究了雪茄状偶极玻色-爱因斯坦凝聚体中大排斥原子相互作用下亮孤子和涡亮孤子的形成和动力学.给出了孤子稳定区域的相图。我们还研究了孤子的呼吸振荡动力学以及两个孤子在大速度下的碰撞动力学。两个静止时并排放置的孤子在偶极引力作用下聚结形成一个稳定的束缚孤子分子。
2011-04-04 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Observation of universal quench dynamics and Townes soliton formation from modulational instability in two-dimensional Bose gases
实验研究了二维原子玻色气体从排斥相互作用到吸引相互作用的普遍非平衡动力学。我们观察到的调制不稳定性的表现，而不是导致崩溃，碎片成多个波包普遍围绕阈值原子数的汤斯孤子的形成所需的一个大的二维超流体。我们确认，猝灭诱导孤立波的密度分布是在很好的协议与稳态汤斯配置文件。此外，我们在空间和时间域中的密度测量揭示了这个动力学过程的详细信息，从密度波的双曲线增长，孤子的形成，到随后的碰撞和崩溃动力学，展示了多个普遍的行为在一个有吸引力的多体系统与准稳态的形成。
2020-12-18 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.atom-ph
Drag-induced dynamical formation of dark solitons in Bose mixture on a ring
Andreev-Bashkin阻力在超流混合物、超导体和致密核物质等许多领域都起着非常重要的作用。在这里，我们指出，拖曳现象在孤子物理学中也很重要，孤子是从海啸波和光纤通信到生物系统的广泛领域中出现的无处不在的物体。迄今为止，人们对超冷原子系统中由于组分间密度相互作用而产生的非平凡孤子动力学进行了卓有成效的研究。在这项工作中，我们表明，组件之间的电流-电流耦合（Andreev-Bashkin阻力）可以导致一个显着不同的效果，不支持的密度-密度相互作用，如拖曳诱导的暗孤子产生。这也指出孤子动力学可以作为实验研究无耗散拖曳效应的工具。
2022-10-16 cond-mat.quant-gas nlin.PS quant-ph
Dark-bright solitons in Bose-Einstein condensates at finite temperatures
利用两个耦合的耗散Gross-Pitaevskii方程组研究了有限温度下二元玻色混合气体中暗-亮孤子的动力学行为。我们发展了一个微扰理论的两个组成部分的系统，推导出一个运动方程的孤子中心，并确定不同的温度依赖性阻尼制度。我们表明，明亮的（“填充”）孤子组件的效果是部分稳定的“裸”暗孤子对温度引起的耗散，从而提供更长的寿命。我们还研究了分析热效应对暗-亮孤子“分子”（即，两个同相和异相的暗-亮孤子），表明它们在相互作用时经历膨胀振荡。我们的分析结果是通过Bogoliubov-de Gennes分析和直接数值模拟得到的结果吻合得很好。
2011-10-14 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Spontaneous formation and non-equilibrium dynamics of a soliton-shaped Bose-Einstein condensate in a trap
提出了准二维非平衡玻色-爱因斯坦凝聚体在面内势场中的玻色激发自组织。利用谱展开方法，得到了囚禁在外部非对称抛物势中的玻色-爱因斯坦凝聚体的非线性、驱动耗散Gross-Pitaevskii方程的解.我们发现，与以前的观察形成鲜明对比，凝聚体可以自发地获得空间均匀泵浦的孤子状形状。这种凝聚孤子在抛物阱中进行振荡运动，也可以自发旋转。分析了空间非对称势阱中凝聚孤子的稳定性。除了超冷原子非平衡玻色-爱因斯坦凝聚体的非线性动力学外，我们的研究结果还可以应用于半导体异质结构中量子阱激子和腔极化激元的凝聚体以及光子的凝聚体.
2015-06-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el nlin.PS
Chaos-assisted formation of immiscible matter-wave solitons and self-stabilization in the binary discrete nonlinear Schrödinger equation
用二元离散非线性薛定谔方程描述了两组分玻色-爱因斯坦凝聚体在光晶格中的动力学行为。物种间的线性耦合导致物种之间的拉比跃迁。在强非线性的制度，对应于凝聚体的波包分离成本地化和弹道分数。定域分数主要由单一组分的不混溶孤子形成。初始状态没有空间分离的占领网站暴露形成不混溶孤子后，强烈的混沌瞬态。我们计算有限时间李雅普诺夫指数作为希尔伯特空间中的波包发散率。利用李雅普诺夫分析辅以蒙特卡罗采样，它表明，出现不混溶孤子后的混沌瞬态对应于自稳定的波包。研究发现，混沌的发生伴随着动能和相互作用能的快速变化。由于弹道传播波的发射率，自稳定的交叉伴随着冷凝物密度的降低。结果表明，在存在线性种间耦合的情况下，种间的空间分离是波包稳定性的必要条件。
2015-12-09 cond-mat.quant-gas nlin.CD nlin.PS
