Stabilization of trapless dipolar Bose-Einstein condensates by temporal modulation of the contact interaction
从理论上研究了短程接触相互作用时间调制下无陷阱偶极玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的稳定性。为此,通过分析和数值方法,我们解决了Gross-Pitaevskii方程的常数和振荡形式的短程接触相互作用以及远程,非本地,偶极-偶极(DD)相互作用项。利用变分法讨论了无陷阱偶极BEC在存在和不存在常接触相互作用和振荡接触相互作用时的稳定性。我们发现,振荡接触相互作用,防止崩溃的无陷阱偶极BEC。我们通过数值模拟证实了分析预测。我们还研究了振荡相互作用引起的有效势在系统中引起的集体激发。
2018-09-18 cond-mat.quant-gas
Stability of trapped degenerate dipolar Bose and Fermi gases
极化矢量沿对称轴的圆柱对称简并偶极玻色和费米气体,只有在偶极相互作用强度低于临界值时才稳定。在玻色子的情况下,这样的偶极玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的稳定性进行了研究不同强度的接触和偶极相互作用使用变分近似和数值解的平均场模型。在圆盘形状中,当极化矢量垂直于圆盘平面时,原子经历总体偶极排斥,这一事实应有助于稳定性。然而,一个完整的数值解的动力学导致崩溃的强烈盘状偶极BEC由于长程各向异性偶极相互作用。在费米子的情况下,在局域密度近似下研究了囚禁单组分简并偶极费米气体的稳定性,包括Hartree-Fock交换和Brueckner-Goldstone关联能.给出了BEC和简并费米气体中极性玻色和费米分子的最大允许数目的估计。
2013-05-06 cond-mat.quant-gas
Interplay between binary and three-body interactions and enhancement of stability in trapless dipolar Bose-Einstein condensates
研究了具有长程偶极-偶极相互作用和接触相互作用(包括二体和三体碰撞)的非定域Gross-Pitaevskii(GP)方程.本文研究了三体相互作用对稳定无陷阱偶极玻色-爱因斯坦凝聚体的影响。结果发现,偶极BEC表现出稳定性,不仅为通常的组合的吸引力的二元和排斥的三体相互作用,但也为情况下,当这些条款有相反的符号。通过费什巴赫共振对三体相互作用进行时间周期性调制,可以进一步增强偶极BEC的无陷阱稳定性。结果产生的分析使用变分法和数值模拟证实。
2022-01-22 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
Finite temperature stability of a trapped dipolar Bose gas
本文计算了具有偶极-偶极相互作用的囚禁正常玻色气体的稳定性图。我们的研究特征的陷阱的几何形状,温度和短程相互作用的稳定性的作用。我们预测一个强大的双不稳定性功能所产生的热气体饱和度和各向异性的相互作用的相互作用在扁俘获几何形状。我们的研究结果是相关的,目前的实验与极性分子,将是有用的发展战略,以获得一个极性分子玻色-爱因斯坦凝聚体。
2011-07-01 cond-mat.quant-gas
Stability and structure of an anisotropically trapped dipolar Bose-Einstein condensate: angular and linear rotons
本文从理论上研究了各向异性阱中具有极化偶极相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚体。我们通过改变陷阱频率和偶极相互作用强度来映射参数空间,并找到一个不规则形状的参数空间区域,在该区域中发生密度振荡凝聚态,最大密度远离陷阱中心。这些密度振荡状态可能是双凹的(红细胞形状),或者有两个或四个峰。对于所有的陷阱频率,冷凝物变得不稳定崩溃足够大的偶极相互作用强度。坍缩与基元激发的软化相一致。当凝聚态模为密度振荡模时,软化激发的性质与凝聚态的结构有关。我们分类这些激励的线性和角度特性。我们还发现了Gross-Pitaevskii方程的激发解,它总是不稳定的。
2012-11-03 cond-mat.quant-gas
A local exchange theory for trapped dipolar gases
我们发展了一个实用的Hartree-Fock理论的囚禁玻色和费米气体的偶极-偶极相互作用。该理论适用于零温和有限温。我们的方法是基于引进当地的动量畸变场的特征交换效应的一个当地的有效潜力。我们验证了我们的理论对现有的理论,找到良好的协议与充分的Hartree-Fock计算。
2012-08-01 cond-mat.quant-gas
Collective excitation frequencies and stationary states of trapped dipolar Bose-Einstein condensates in the Thomas-Fermi regime
本文给出了一种求解具有偶极相互作用的囚禁玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的精确静态解和集体激发频率的一般方法.该方法采用了任意多项式密度分布的偶极电位的解析表达式,从而减少了处理非局部偶极相互作用的代数方程组的解决方案的问题。我们全面映射出的静态解决方案和激发模式,包括非圆柱对称的陷阱,也是负散射长度的情况下,偶极相互作用稳定,否则不稳定的冷凝物。激发模式的动力学稳定性,使洞察崩溃的偶极BEC的发病。我们发现,全球崩溃是一致介导的各向异性四极集体模式,虽然有两个捕获制度中的BEC是稳定的四极波动,即使偶极s波相互作用的比率变得无限大。由于偶极玻色气体中的部分吸引相互作用,碎片BEC的可能性,我们特别注意的剪刀模式,它可以提供一个签名的超流性,并确定一个长程回复力,这是偶极系统特有的。作为本文的支持材料的一部分,我们提供了用于进行计算的计算机程序,包括图形用户界面。
2010-03-01 cond-mat.quant-gas
Collective excitations of a harmonically trapped, two-dimensional, spin-polarized dipolar Fermi gas in the hydrodynamic regime
本文用Weizsäcker流体力学理论研究了零温、自旋极化、简谐囚禁的二维偶极费米气体的集体激发。我们专注于排斥相互作用,并调查的偶极相互作用和粒子数的强度上的激发频率的依赖性。我们发现,模式谱可以分为体模,其频率向上移动的相互作用强度的增加,和一个无限的阶梯的表面模式,其频率是{ \em独立}的大粒子极限的相互作用。我们认为,这是相当普遍的{ \em本地}字符的二维能量密度这是负责的表面激发的偶极相互作用强度的不敏感性,而不是状态方程的精确形式。这种性质在一维和三维的谐波俘获偶极费米气体的集体激发中找不到,因为那里的能量密度明显是非局域的。
2014-07-09 cond-mat.quant-gas
Analysis of two and three dipolar bosons in a spherical harmonic trap
随着偶极气体在实验中变得更容易获得,有必要发展一个全面的理论框架,这些系统的少体物理。在这里,我们扩展的耦合对的方法开发的酉两组份费米气体的偶极玻色子的球谐势阱中的少体系统。偶极-偶极相互作用的长程和各向异性由一个灵活有效的相关高斯基随机变分优化处理。我们计算了两个和三个玻色偶极子的本征能谱和结构特性。这证明了耦合对方法在处理具有复杂相互作用的系统时的效率和灵活性。
2015-12-09 cond-mat.quant-gas
Dipolar Drag in Bilayer Harmonically Trapped Gases
我们考虑两个分离的饼状被困气体与偶极(磁或电)力的相互作用。我们研究了如何从一个云的质心运动传播到其他的相互作用的长程性质的结果。相应的动力学是固定的频率之间的差异的相位和相位的质量质心模式的两个云,其依赖于偶极相互作用强度和云分离明确调查。我们讨论费米气体的简并以及在经典的限制和评论的情况下,玻色-爱因斯坦凝聚气体。
2011-05-02 cond-mat.quant-gas
Stability of a trapped dipolar quantum gas
本文计算了具有偶极-偶极相互作用的束缚正常费米或玻色气体的稳定性图。利用Hartree-Fock理论研究了陷阱几何形状和温度对稳定性的影响。我们发现,交换明显降低稳定性,并且,对于玻色子,先前预测的扁形捕获几何中的双不稳定性特征仍然由Hartree-Fock理论预测。我们的研究结果与目前的实验与极性分子,并将在发展战略,以获得极性分子玻色-爱因斯坦凝聚体或简并费米气体有用。
2015-01-13 cond-mat.quant-gas
Dipolar Dynamics for Interacting Ultracold Fermions in a Trapped Optical Lattice
利用含时密度矩阵重整化群方法,计算了具有限制阱的光晶格中相互作用费米气体在阱心突然位移后的输运性质.在吸引相互作用的制度,位移后的偶极运动可以分为欠阻尼振荡和过阻尼松弛,这取决于相互作用的强度。这些数值计算与实验结果是一致的。在该制度的排斥相互作用,我们预测的复苏的质心的振荡时,相互作用强度的增加。这一独特的特征可以被认为是光晶格中相互作用囚禁费米气体出现Mott平台的动力学特征。
2012-09-15 cond-mat.quant-gas
Breakdown of the mean field for dark solitons of dipolar bosons in a one-dimensional harmonic trap
我们直接比较了平均场和多体方法在一维玻色系统中的谐波陷阱。接触和偶极相互作用被认为是。我们提出了一种多原子版本的相位印记方法,在系统中产生暗孤子。我们从系统动力学的一般分析开始,观察到暗孤子和冲击波的出现。由于激波以陷阱频率振荡而孤子不以陷阱频率振荡,因此质心与孤子运动解耦。频率的详细调查显示,在平均场和多体图片获得的结果之间的显着差异。
2019-11-21 cond-mat.quant-gas
Dipolar Bose gas in highly anharmonic traps
本文用平均场论研究了饼状阱中纯偶极玻色气体的结构和激发谱,其中x-y平面内的约束由高度非谐势提供,导致平面内几乎均匀的约束。我们表明,稳定的凝聚体的特点是标记的径向结构的密度分布。通过独立地改变相互作用的强度和陷阱的几何形状来计算稳定性图。通过计算Bogoliubov激发谱附近的不稳定线,我们表明,软“角”的回旋负责系统的崩溃。释放陷阱后的云的自由膨胀也通过随时间变化的计算进行了研究,显示出一个扁长的,雪茄形的冷凝物是动态稳定的膨胀过程中,否则会崩溃。当偶极凝聚体以足够高的角速度旋转时,会形成多重量子化的巨涡旋,而凝聚体则会获得环形的形状。
2014-01-28 cond-mat.quant-gas
Critical superfluid velocity in a trapped dipolar gas
研究了全三维势阱中偶极玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的超流性质。具体地说,我们计算了该系统的超流临界速度应用朗道准则的离散准粒子谱。我们测试这个临界速度直接数值模拟的凝聚耗尽作为一个蓝色失谐激光移动通过凝聚。在这两种情况下,光谱中的旋子的存在有助于降低临界速度超过临界粒子数。由于分散体的形状,因此,最小的旋子,是可调的粒子数的函数,因此,我们提出了一个实验,可以同时测量的朗道临界速度的偶极BEC和演示的存在下,在这个系统中的旋子。
2010-02-08 cond-mat.quant-gas
Defect-Driven Superfluid Crossover for Two-Dimensional Dipolar Excitons Trapped at Thermodynamic Equilibrium
我们研究了双GaAs量子阱中10 $μ$ m陷阱中的超冷偶极激子。在局域密度近似下,首次给出了激子在纯热力学平衡下的状态方程。在这个制度中,我们表明,低于约$1$开尔文的临界温度,超流体的形式在内部区域的陷阱在局部激子密度$n \sim 2-3 \, 10^{10} \text{cm}^{-2}$,包围了一个更稀的和正常的组件在外缘的陷阱。值得注意的是,这种空间排列与激子密度中的缺陷浓度直接相关,激子密度在超流性开始时突然减少,从而指向潜在的Berezinskiii-Kosterlitz-无缺陷机制。
2018-05-21 cond-mat.quant-gas
Droplets of trapped quantum dipolar bosons
本文用精确的路径积分基态蒙特卡罗方法分析了三维强相互作用的偶极玻色子系统。通过增加一个排斥的两体势,我们发现一个狭窄的窗口的相互作用参数导致稳定的基态配置的液滴在一个晶体的安排。我们发现,这种效果完全是由于相互作用存在于哈密顿量,而不诉诸额外的稳定机制或特定的三体力。我们分析了形成的液滴的数量的哈密顿参数,将它们与相应的s-波散射长度,并讨论了一个简单的缩放模型的密度分布。我们的结果是在定性协议与最近的实验表明量子Rosensweig不稳定性被困Dy原子。
2016-07-25 cond-mat.quant-gas
Induced supersolidity and hypersonic flow of a dipolar Bose-Einstein Condensate in a rotating bubble trap
本文基于扩展Gross-Pitaevskii框架的三维数值模拟,研究了偶极BEC在气泡阱拓扑中的基态相及旋转效应,发现特定频率旋转可诱导超固态与量子液滴形成,并通过调节射频失谐实现超声速流动,最后提出驱动原子气体进入量子霍尔区的动态协议。
2024-09-12 cond-mat.quant-gas
Thermodynamics and coherence of a trapped dipolar Fermi gas
我们发展了一种平均场方法来处理具有偶极-偶极相互作用的极化囚禁费米气体。我们的方法是基于自洽的半经典Hartree-Fock理论,占直接和交换相互作用。我们讨论我们的程序数值实现的计算。我们研究了该体系的热力学和一阶、二阶关联性质。我们发现,系统熵依赖于陷阱的几何形状,允许系统被冷却的陷阱纵横比增加,交换相互作用导致的关联函数是各向异性的低温制度。我们还发现,许多均匀的气体热力学预测,直接相互作用的影响消失,是定性不可靠的被困系统,最显着的扁圆陷阱。我们开发了一个简化的哈特里形式主义,适用于各向异性谐波陷阱。
2010-07-27 cond-mat.quant-gas
Low-Lying Excitation Modes of Trapped Dipolar Fermi Gases: From Collisionless to Hydrodynamic Regime
利用Boltzmann-Vlasov动力学方程研究了零温下囚禁的、具有各向异性和长程偶极-偶极相互作用的单组分费米气体的动力学性质。为此,我们通过重新调整平衡分布的空间和动量变量来确定近似解,从而获得相应尺度参数的耦合常微分方程。基于前人关于偶极费米气体在流体力学体系中费米球变形的研究结果,我们实现了碰撞积分的弛豫时间近似。然后,我们继续通过线性化的平衡周围的运动方程,以研究所有的方式从碰撞的流体动力学制度的频率和阻尼的低洼激发模式。我们的理论结果预计将与理解目前的实验与被困偶极费米气体。
2017-10-11 cond-mat.quant-gas
Giant vortex in a harmonically-trapped rotating dipolar $^{164}$Dy condensate
通过求解包含 Lee-Huang-Yang 型相互作用的改进平均场模型数值解,演示了谐和势阱中旋转强偶极 $^{164}$Dy Bose-Einstein 凝聚体中动力学稳定巨涡旋的形成,并验证了其稳态特性与长期稳定性。
2025-02-27 cond-mat.quant-gas
Quasi-two-dimensional trapped tilted dipoles at zero and finite temperatures in the strongly dipolar regime
Universitat Politècnica de Catalunya(加泰罗尼亚理工大学)
通过Bogoliubov理论研究准二维几何中完全极化偶极子在零温和有限温度下的行为,揭示倾斜角、粒子数和散射长度对系统的影响,并发现温度升高促进空间调制。
2026-09-29 cond-mat.quant-gas
Miscibility in coupled dipolar and non-dipolar Bose-Einstein condensates
我们对耦合偶极和非偶极玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)在各向异性阱中的不混溶条件进行了全三维研究。在不失去双组分混合物可能出现的一般相容性方面的情况下,我们的主要关注点是原子铒-镝($^{168}$ Er- $^{164}$ Dy)和镝-镝($^{164}$ Dy- $^{162}$ Dy)混合物。我们的纯偶极BEC分析仅限于耦合系统局限于煎饼型陷阱,考虑了这种系统的稳定性制度的研究后。在具有排斥接触相互作用的非偶极系统的情况下,我们能够将耦合性分析扩展到具有雪茄型对称性的耦合系统。对于一个耦合的冷凝物与排斥的物种间和物种内的两体相互作用,由外部谐波陷阱限制,从混溶相到不混溶相的过渡被验证是软得多的情况下,系统被限制在一个对称的硬壁势。我们的结果,提出的密度图,指出的陷阱对称性和物种间的相互作用的可解释性的主要作用。一个相关的参数来衡量两个密度之间的重叠的定义,并发现适当的量化耦合系统的可扩展性。
2017-04-22 cond-mat.quant-gas
Relaxation of Shannon entropy for trapped interacting bosons with dipolar interactions
研究了偶极玻色子在外简谐势阱中的动力学行为。我们监测的自然轨道和规范化的第一和第二阶Glauber的关联函数的职业的时间演化。我们特别关注香农熵的弛豫动力学。与接触相互作用的相应结果的比较。我们观察到显着的影响来自存在的非本地排斥的相互作用的一部分。偶极玻色子的弛豫过程非常快,具有真正饱和的最大熵态的明显特征。我们还讨论了熵产生与系统中相关性的发生和相干性的丧失之间的联系。我们将长时间弛豫态定义为一阶关联函数中只保留对角关联、二阶关联函数中建立反聚束效应的多体态。
2019-07-19 cond-mat.quant-gas
Ultracold dipolar bosons trapped in atomtronic circuits
本研究通过对角化扩展Bose-Hubbard哈密顿量,探讨了环形三阱势中少量极性玻色子的基态性质,发现偶极相互作用的各向异性及与局域相互作用的竞争导致不同基态,且纠缠依赖于粒子数,偶极相互作用可作为操控工具。
2024-06-12 cond-mat.quant-gas
Ground state and collective excitations of a dipolar Bose-Einstein condensate in a bubble trap
本文研究了泡阱中偶极玻色-爱因斯坦凝聚体的基态和低激发态,壳形球对称约束势。通过一个适当的高斯anomaly,我们确定的情况下,粒子相互作用的各向同性和短程接触和各向异性和长程偶极-偶极势在薄壳极限的基态性质。此外,我们利用已有的基态,采用求和规则方法研究了双极模、二维四极模、三维四极模以及偶极模。我们发现的情况下,既不是维里也不是科恩的定理可以应用。最重要的是,我们证明了各向异性粒子密度分布的存在,这是不存在的情况下,排斥接触相互作用。这些显着的偏差,从人们通常会期望的,然后追溯到偶极相互作用的各向异性性质和新的拓扑结构引入的气泡阱。
2019-11-08 cond-mat.quant-gas
Three-dimensional vortex structures in a rotating dipolar Bose-Einstein condensate
研究了纯偶极玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的三维基态涡旋晶格结构。通过使用平均场模型,我们得到了在纯偶极BEC中的涡旋态的稳定性图作为谐波陷阱纵横比($λ$)和偶极-偶极相互作用强度($D$)在旋转下的函数。在不稳定区域内旋转凝聚体导致坍缩,而在稳定区域内旋转偶极BEC的稳定涡旋晶格。我们通过求解三维含时Gross-Pitaevskii方程来分析稳定的涡旋晶格结构。此外,涡状态的稳定性进行了检查的实时演化。我们还研究了通过增加外囚禁势的偏心率,在完全各向异性势阱中涡旋的分布。当阱足够弱且旋转频率高时,已经观察到冷凝物在两个部分中的破裂,每个部分上具有相等共享的涡流。
2016-06-29 cond-mat.quant-gas
Off-axis Vortex in a Rotating Dipolar Bose-Einstein Condensation
本文研究了旋转偶极超冷气体中单量子化的离轴直涡旋。我们推导出小位移的解析结果,并进行数值计算TF制度内的大位移。我们表明,偶极相互作用能增加(减少)作为涡从中心的陷阱边缘的扁(长)陷阱。我们发现,对于一个扁(长)的陷阱,偶极-偶极相互作用的效果是降低(提高)的进动速度的偏离中心的直涡线和角速度代表的亚稳性的开始。
2010-05-20 cond-mat.quant-gas
Magnetostriction and exchange effects in trapped dipolar Bose and Fermi gases
我们研究磁致伸缩的位置和动量空间扭曲,发生在谐波限制偶极玻色和费米气体。直接相互作用产生位置空间磁致伸缩,交换相互作用产生动量空间磁致伸缩。虽然位置空间磁致伸缩在玻色和费米系统中是相似的,但动量空间磁致伸缩是明显不同的:玻色气体的动量分布在与费米气体相反的方向上扭曲。通过将交换效应与粒子间的短程关联联系起来,我们讨论了这种差异的能量来源。我们的主要计算是基于Hartree-Fock理论,但我们也提供了解析近似的磁致伸缩效应在零温度和有限的温度。我们的预测应该在目前的超冷极性分子实验中得到验证。
2012-08-07 cond-mat.quant-gas
Collective excitations of quasi-two-dimensional trapped dipolar fermions: transition from collisionless to hydrodynamic regime
通过求解碰撞Boltzmann-Vlasov(CBV)方程,研究了各向同性简谐势阱中极化单分量准二维偶极费米子的集体激发。我们研究了陷阱势的双极和四极扰动的响应,并研究了每种情况下激发的性质。基于线性化标度分析,给出了简单的解析公式,并通过满足CBV方程的前八阶矩,得到了精确的数值结果。除了最低的躺在模式,表现出一个可以忽略不计的阻尼在所有的研究情况下,四极和更高的顺序的模式进行过渡从无碰撞制度的高耗散交叉制度,最后到流体动力学制度时,增加偶极相互作用强度。对于强垂直约束(2D限制),我们预测存在一个温度窗口内的集体模式的特性变得与温度无关。这种行为,这是一个独特的功能,普遍的近阈值偶极-偶极散射,持续只要散射能量保持在近阈值制度。这项工作的预测预计将在目前的实验。
2012-09-18 cond-mat.quant-gas
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
Dipolar particles in a double-trap confinement: Response to tilting the dipolar orientation
我们分析了两个平行准一维谐振子阱中偶极粒子的微观少体性质。特别是,我们表明,绝热旋转的偶极取向的陷阱轴可以驱动一个最初的非本地化的少数费米子状态到本地化的状态与强大的陷阱间配对。然而,对于瞬间,非绝热旋转,局部化被抑制,并达到高度激发态。这种状态可以被解释为超级Tonks-Girardeau状态的少体模拟,从具有接触相互作用的一维系统中已知。
2017-10-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum Monte Carlo study of a two dimensional dipolar Bose gas in a harmonic trap
本文用量子蒙特卡罗方法研究了简谐势阱中具有偶极矩的二维玻色粒子系统的基态性质。偶极子的方向被假定为由外部场固定。我们研究了当系统的偶极矩方向改变时系统的行为。我们的分析是使用路径积分蒙特卡罗模拟在大正则系综,使用蠕虫算法。我们研究系统的大小不断增加,专注于空间分布的陷阱内的原子和超流部分的样品。我们发现,垂直偶极子形成晶体,其特征在于由壳结构,而倾斜的偶极子诱导条纹结构的效果。我们发现类似的行为可以在模拟经典系统中找到。垂直偶极子显示非经典惯性,而强烈的倾斜减少超流性。
2014-04-07 cond-mat.quant-gas
Dipolar condensates confined in a toroidal trap: ground state and vortices
本文研究了52 Cr原子的玻色-爱因斯坦凝聚体在一个环形势阱中的s波接触相互作用。我们分析的偶极相互作用的各向异性性质的影响,通过考虑的磁化轴垂直于陷阱对称轴。在没有中心排斥势垒的情况下,当陷阱是纯谐波时,减少散射长度的效果是调整系统的几何形状:从大的煎饼形凝聚体到小散射长度的雪茄形凝聚体。对于一个环形陷阱中的凝聚体,在一个固定的径向距离与中央排斥高斯势垒的相互作用相结合,产生的粒子密度的方位角依赖性。我们发现,沿磁化方向的密度随着散射长度的减小而减小,但在垂直轴上呈现两个对称的密度峰。对于更低的散射长度的值,我们观察到系统经历偶极诱导的对称性破缺现象。整个密度集中在其中一个峰上,就像一个被转移了原点的雪茄状凝结物。在这种情况下,我们还分析了固定涡旋状态和它们相关的速度场,发现后者也表现出很强的方位角依赖性小的散射长度。沿z方向的角动量的期望值提供了不同密度峰中的速度之间的差异的定性测量。
2010-01-20 cond-mat.quant-gas
How to realise a homogeneous dipolar Bose gas in the roton regime
均匀量子气体为研究多体现象开辟了新的可能性,现在已经在各种系统中实现。对于具有短程相互作用的气体,可以预见的是,使云均匀的方法是将其捕获在理想(均匀)箱势中。我们发现,创建一个接近均匀的偶极气体的roton制度,当长程相互作用是重要的,实际上需要捕获粒子在软壁(不均匀)盒状电位。特别是,我们用数值方法探讨了偶极气体被限制在一个煎饼陷阱,这是谐波沿极化轴和圆柱对称的幂律势$r^p$径向。我们发现,中间$p$的最大比例的样品,可以接近所需的临界密度,以达到旋子制度,而较高的$p$的触发密度振荡附近的壁,即使当系统的大部分是不是在旋子制度。讨论了最佳密度分布与阱势形状的关系,发现它受阱壁陡度的控制。
2022-06-09 cond-mat.quant-gas
Ground states of dipolar gases in quasi-1D ring traps
我们利用少体技术结合解析方法计算了准一维环形陷阱中偶极子的基态。两个偶极子之间的有效相互作用取决于它们的质心坐标,并且可以通过改变偶极子与环平面之间的角度来调节。对于足够弱的相互作用,状态类似于弱相互作用的费米气体或(非均匀)Lieb-Liniger气体。建立了玻恩近似下的Lieb-Liniger和偶极气体参数之间的映射,并讨论了局域密度近似下的非均匀性效应。对于强排斥相互作用,该系统表现出晶体般的本地化的颗粒。它们的不均匀分布可以用简单的少体模型和局域密度近似来理解。在部分吸引相互作用的情况下,形成集群状态足够强的耦合,和状态的依赖于粒子数和偶极子的取向角解析地讨论。
2011-12-15 cond-mat.quant-gas
Vortex dynamics in rotating dipolar supersolids across Josephson and self-trapping regimes
University of the Basque Country UPV/EHU(巴斯克大学);IKERBASQUE, Basque Foundation for Science(伊卡巴斯基奎巴斯克科学基金会);Universidad de Buenos Aires, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales(布宜诺斯艾利斯大学理学院);CONICET - Universidad de Buenos Aires, Instituto de Física de Buenos Aires (IFIBA)(阿根廷国家科学研究委员会-布宜诺斯艾利斯大学布宜诺斯艾利斯物理研究所)
通过将三角液滴晶格中的旋转偶极超固体视为弱连接凝聚体阵列,利用约瑟夫森和自俘获动力学研究涡旋成核与输运,揭示了相位滑移的微观拓扑机制。
2026-06-05 cond-mat.quant-gas
Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov pairing states of a polarized dipolar Fermi gas trapped in a one-dimensional optical lattice
利用密度矩阵重整化群方法研究了一维二组分偶极费米子光晶格系统中长程相互作用和短程相互作用之间的相互作用。计算了基态下的原子密度分布、对-对关联函数和压缩系数,确定了F-F配对态、半金属态、F-F配对-金属态和正常极化态的参数区域,并由此确定了长程和短程相互作用强度坐标下的相图.详细讨论了长程偶极相互作用对FFLO态的影响。我们发现,在哈伯德模型中,偶极-偶极相互作用的长程部分并没有扫过由短程相互作用驱动的FFLO超导区,因此,FFLO态仍然存在于长程相互作用、极化和填充的宽参数空间中.
2018-08-28 cond-mat.quant-gas
Rotational properties of dipolar Bose-Einstein condensates confined in anisotropic harmonic potentials
本文研究了在准二维各向异性势阱中的偶极玻色-爱因斯坦凝聚体的转动性质。在平均场近似下,我们发现系统的最低能态强烈地依赖于偶极和接触相互作用之间的相对强度,以及偶极的大小和取向,以及捕获势变形的大小和取向。
2011-02-21 cond-mat.quant-gas
Quench dynamics of dipolar fermions in a one-dimensional harmonic trap
我们研究了一维谐振子阱中的少数费米子系统,并着重讨论了偶极多数粒子与单个杂质接触的情况。杂质既用于猝灭系统,又用于跟踪猝灭后的系统演化。采用精确对角化,我们研究松弛和热化性质。在没有偶极相互作用的情况下,系统接近可积性,即使在长时间尺度上,动力学仍然是振荡的。另一方面,排斥以及吸引力的偶极相互作用导致快速松弛的对角系综平均值,这是显着不同的相应的热平均值。维格纳形状的能级间距分布表明,由于偶极相互作用的存在,能级排斥,从而混沌动力学行为。
2015-07-20 cond-mat.quant-gas quant-ph
Characterization of the energy level-structure of a trapped dipolar Bose gas via mean-field parametric resonances
本文报道了一维偶极玻色-爱因斯坦凝聚体在不同俘获几何条件下的平均场动力学参数共振。主要目标是通过分析方法来表征该系统的能级,并且本研究的意义来自于众所周知的事实,即在存在相互作用的情况下,被捕获的BEC的能级很难解析计算。后者的表征是通过匹配的PR能量的限制陷阱的能级,使用微扰方法。此外,这项工作揭示了偶极-偶极相互作用(DDI)和捕获几何形状之间的相互作用,在定义的PR的能量和振幅的作用。脉冲响应是由深度随时间振荡的负高斯势引起的。此外,DDI在这种诱导中起作用。该系统的动力学模型的时间依赖性的总Pitaevskii方程(TDGPE),数值求解的Crank-Nicolson方法。PR的分析方法的基础上进行了讨论:首先,它表明,它是可能的再现PR的拉格朗日变分法,类似于从TDGPE。第二,产生PR的能量与由与时间无关的微扰理论计算的相应陷阱的能级密切匹配。第三,产生PR的陷阱能级之间的最可能的跃迁由含时微扰理论确定。这项工作的最重要的结果是,我们已经能够表征上述能级的DBEC在复杂的捕获潜力。
2021-01-24 cond-mat.quant-gas
Ultracold dipolar few-boson ensembles in a triple well trap
我们从少体从头算的角度研究了一维三势阱中超冷偶极玻色子的基态性质和隧穿动力学。我们的重点主要是在偶极玻色子的接触相互作用玻色子相比,独特的功能。观察到非常强的偶极相互作用形成井内定位。一般人口rearangement以及破碎和本地化的影响已被发现,强烈依赖于粒子数。两个粒子的能谱表现出避免交叉,导致几个不同的共振涉及不同的频带,即带间共振隧穿动力学。相应的机制进行了研究,其中包括对概率的研究,并进行本征态分析。
2012-12-19 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dynamical properties of a trapped dipolar Fermi gas at finite temperature
本文研究了有限温度正常费米气体在偶极-偶极相互作用下的动力学性质。对于自由膨胀动力学,我们表明,膨胀气体总是成为拉伸沿方向的偶极矩。此外,我们提出了温度和相互作用的渐近纵横比的依赖性。通过突然增加偶极相互作用强度,我们进一步研究了系统的坍缩动力学。我们发现,与偶极玻色-爱因斯坦凝聚体的各向异性坍缩相反,当系统变得全局不稳定时,偶极费米气体总是各向同性坍缩。我们还探讨了相互作用和温度的依赖性的频率低的集体激发。
2011-02-27 cond-mat.quant-gas quant-ph
The Fate of the Higgs Mode in a Trapped Dipolar Supersolid
本文从理论上研究了束缚偶极量子气体在玻色-超固体相变中的元激发谱。我们的计算揭示了不同的希格斯和南武-戈德斯通模式的存在,出现从软化roton模式的偶极BEC在相变点。在过渡的超固体一侧,希格斯模式的能量迅速增加,导致与更高的模式的强耦合。我们的研究强调了超固态的对称破缺性质如何转化为有限尺寸系统。
2019-07-22 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Properties of a static dipolar impurity in a 2D dipolar BEC
本文通过Gross-Pitaevskii方程数值研究二维偶极玻色凝聚体中静态偶极杂质的密度分布、自能及时间演化,揭示势阱各向异性对杂质自能的影响,为偶极气体杂质实验提供理论指导。
2024-12-28 cond-mat.quant-gas
Roton immiscibility in a two-component dipolar Bose gas
本文研究了具有偶极-偶极相互作用的二组分玻色-爱因斯坦凝聚体的不变性-不变性跃迁。特别是,我们考虑准二维几何,其中一个强大的捕获势承认只有零点运动的陷阱方向,而原子更自由地在横向方向上移动。我们采用Bogoliubov治疗的两个组件的系统,以确定除了一个roton-like IMT,其中的过渡发生在有限波数,并让人想起的roton软化在单组件偶极BEC的众所周知的长波长IMT。此外,我们通过直接数值模拟的两个组件耦合的非局部Gross-Pitaevskii方程,验证了在完全捕获,有限系统中的Roton IMT的存在。
2012-08-08 cond-mat.quant-gas
Beyond Mean-Field Low-Lying Excitations of Dipolar Bose Gases
我们从理论上研究了零温玻色气体的各种超平均场效应,这些效应除了各向同性和短程接触相互作用外,还具有各向异性和长程偶极-偶极相互作用。在Bogoliubov-de Gennes理论的范围内,我们考虑了均匀和谐波捕获偶极玻色子气体的静态性质和低位激发。对于均质系统,详细讨论了凝聚体的损耗、基态能量、状态方程和声速。利用局域密度近似,我们推广了这些结果,以研究偶极玻色气体在谐波阱中和大粒子数下的性质。在推导出一般情况下的三轴陷阱的运动方程后,我们分析了量子涨落对气体的重要性质的影响,例如在圆柱对称陷阱的情况下的平衡构型和低位激发。除了四极模和四极模外,我们还讨论了径向四极模。我们发现,后者获得量子修正完全是由于偶极-偶极相互作用。其结果是,我们确定的径向四极作为一个合理的访问源的偶极多体效应的签名,并强调增强字符,偶极相互作用的量子涨落在其他振荡模式。
2012-12-16 cond-mat.quant-gas
Bright solitons in a spin-orbit-coupled dipolar Bose-Einstein condensate trapped within a double-lattice
本研究通过调控偶极-偶极相互作用,在双晶格中实现自旋轨道耦合偶极玻色-爱因斯坦凝聚体亮孤子的产生与操控,并绘制稳定性相图,为复杂系统量子模拟提供新途径。
2023-11-14 cond-mat.quant-gas
Onset of a modulational instability in trapped dipolar Bose-Einstein condensates
本文研究了有限尺寸镝偶极玻色-爱因斯坦凝聚体在圆柱形谐振子阱中的相图。我们监测的最终状态后,散射长度降低从排斥BEC制度的量子液滴制度。或者获得BEC和量子液滴之间的绝热变换,或者在临界阱纵横比$λ_{\rm c}=1.87(14)$以上,调制不稳定性导致形成多个液滴。这与相图的预测结构完全一致,其中交叉区域低于$λ_{\rm c}$,多稳态区域高于。我们的研究结果提供了连接以前探索的制度,导致一个或多个偶极量子液滴丢失的一块。
2018-01-23 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Arbitrary-angle rotation of the polarization of a dipolar Bose-Einstein condensate
我们采用谐波捕获偶极玻色-爱因斯坦凝聚体的理论来研究以任意角度旋转的均匀磁场对其取向的影响。这是通过在托马斯-费米近似下半解析地求解该系统的偶极超流体流体动力学,并允许冷凝物密度分布的体框相对于非旋转谐波陷阱的对称轴倾斜来实现的。这个额外的自由度体现在以前未知的固定解决方案分支的存在下,对于任何给定的偶极子倾斜角。我们还发现,相对于旋转轴的静止状态的身体框架的倾斜角是一个非平凡的函数的捕获几何形状,旋转频率和偶极倾斜角。对于旋转频率的至少一个数量级高于平面内捕获频率,稳态密度分布几乎完全等同于预期的分布在一个时间平均的偶极电位,有效地消失时,偶极子是沿着“魔角”,$54.7 °$倾斜。然而,通过线性化这些定态的完全时间相关的超流流体动力学,我们发现它们对集体模式的形成是动态不稳定的,我们预计这将导致湍流衰减。
2021-03-23 cond-mat.quant-gas
Vortices in dipolar condensates with dominant dipolar interactions
本文对旋转偶极凝聚体中的单涡旋态进行了全三维数值计算。本文研究了52 Cr原子在轴对称简谐势阱中的玻色-爱因斯坦凝聚体,其中原子间存在偶极-偶极相互作用和s波接触相互作用.在旋转坐标系下,我们通过数值求解Gross-Pitaevskii方程得到了涡旋态,没有进一步的近似。我们研究了单个涡旋的性质,并计算了不同s波散射长度值时的临界角速度。我们表明,而标准的变分方法打破了纯偶极相互作用的限制,精确的解决方案的Gross-Pitaevskii方程可以得到的s-波散射长度的值下降到零。对于旋转阱的不同角速度值,作为从旋转轴的涡旋位移的函数计算用于涡旋成核的能垒。
2009-06-23 cond-mat.quant-gas
Dipole-mode and scissors-mode oscillations of a dipolar supersolid
本文研究一维和二维偶极超固体在谐波阱中的偶极模式与剪刀模式振荡,发现平移振荡在准一维和准二维体系中均稳定,而角向剪刀振荡仅存在于准一维体系,且振荡过程中晶体结构保持完整,理论频率与数值结果吻合良好。
2023-05-24 cond-mat.quant-gas
Fermi surface of a trapped dipolar Fermi gas
在半经典理论的框架下,通过数值计算研究了自旋极化偶极费米气体的平衡态性质。我们证明了在实空间和动量空间中的费米面沿偶极相互作用的吸引方向被拉伸。我们进一步验证了变形的费米面可以很好地近似椭球。此外,变形参数略有依赖于当地的真实和动量空间密度。我们还研究了相互作用强度依赖的能量和实空间密度和动量空间密度。通过与变分结果的比较,我们发现在弱偶极相互作用下,椭球近似通常能得到精确的结果,而在强偶极相互作用下,则有显著的差异。最后,我们绘制出系统的稳定边界。
2009-11-18 cond-mat.other cond-mat.quant-gas