Diffraction of strongly interacting molecular Bose-Einstein condensate from standing wave light pulses
研究了强粒子间相互作用对$^6Li_2$分子的玻色-爱因斯坦凝聚体从远失谐光学驻波脉冲产生的周期势场衍射的影响。对于短脉冲,我们观察到标准的Kapitza-Dirac衍射,由于相互作用相关的损失过程,对于非常大的相互作用,衍射图案的对比度大大降低。对于较长的脉冲,衍射显示出物质波撞击管阵列和相干沟道输运的特性。我们观察到由强原子相互作用引起的动量模布居的时间演化减慢。一个简单的物理解释是,在驻波内部形成的物质波图案的自相互作用引起的相移。简单的一维平均场模拟定性捕捉的现象,然而,定量再现的实验结果的分子散射长度乘以因子4.2。此外,两个贡献的相互作用相关的退化的相干衍射图案被确定:(i)在陷阱中的损失的分子在晶格脉冲,这涉及到Feshbach分子解离成自由原子,如通过射频光谱和(ii)在分离过程中不同的动量模式之间的碰撞。这一点通过将衍射动量干涉重组为零动量峰得到了证实,从而消除了散射背景。
2022-03-31 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Nanometer-scale spatial modulation of an inter-atomic interaction in a Bose-Einstein condensate
我们演示了镱(Yb)的玻色-爱因斯坦凝聚体中原子间相互作用的纳米尺度空间控制。在光学费什巴赫共振附近调谐的脉冲光学驻波跨越驻波图案连续地改变s波散射长度。通过飞行时间图像中的衍射图案监测具有每278 nm的空间周期的调制平均场能量。我们观察到高达160 nm的宽散射长度控制。所展示的散射长度的空间调制证明了原子相互作用的高分辨率控制是可能的。
2010-05-19 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Manipulating matter waves in an optical superlattice
我们研究了在一维光学超晶格中控制无相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚体的可能性。我们的控制策略结合布洛赫振荡源于加速晶格和时间依赖性控制的超晶格参数。我们调查两个实验可行的方案,非常低和非常高的潜在深度。我们能够表现出广泛的控制使用超晶格控制参数的能带人口。通过这种分析,我们考虑了在超晶格结构中制备量子态的几个例子,这在规则晶格中可能难以实现。
2017-01-06 cond-mat.quant-gas quant-ph
Time-dependent self-trapping of Bose-Einstein Condensates in a double-well potential
基于平均场近似和相空间分析,讨论了双势阱中玻色-爱因斯坦凝聚体的动力学性质。通过对凝聚体之间的耦合进行周期性调制,我们发现凝聚体可以被囚禁在有效哈密顿量的含时本征态中,我们称这种效应为BEC的含时自陷。将这种自陷与绝热演化进行比较,发现通过控制非线性度和能级偏置与耦合常数的比值,可以在BEC中实现超越传统(线性)绝热条件的绝热演化。计算并讨论了系统的不动点。
2011-02-23 cond-mat.quant-gas quant-ph
The phonon dispersion relation of a Bose-Einstein condensate
我们测量了玻色-爱因斯坦凝聚体中声子驻波的振荡,从而得到色散关系。我们提出了短布拉格脉冲技术,它激发的驻波。随后的振荡在原位观察。可以看出,声子经历了3D到1D的转变,当它们的波长变得比凝聚体的横向半径长。一维区域在色散关系中包含一个拐点,根据朗道判据,该拐点会降低超流临界速度。拐点也表示群速度的最小值,尽管最小值不足以导致旋转。3D-1D的过渡也导致驻波振荡的寿命增加,局部密度近似的崩溃。此外,静态结构因子的测量在长波长制度。新技术的高灵敏度使测量成为可能。
2012-07-27 cond-mat.quant-gas
Improved optical standing-wave beam splitters for dilute Bose-Einstein condensates
基于玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的原子干涉测量法利用低温和长相干长度来促进高精度测量。原子干涉测量学的进展预示着陀螺仪和加速计等导航设备的改进,以及基础物理学中的应用,如精确测定物理常数。以前的工作表明,分束器和原子干涉仪中的稀BEC动量的相干操作的反射镜可以实现与序列的非共振驻波光脉冲。虽然以前的工作集中在光脉冲的振幅和持续时间的优化,以产生具有高保真度的高阶动量态,我们探索如何改变光脉冲的形状影响最佳分束器的性能,以及脉冲形状的影响优化参数的灵敏度在实现高保真度在高动量态。在模拟的两个脉冲分束器,利用优化的方形,三角形,正弦平方脉冲形状应用于稀释BEC,我们,在某些情况下,降低参数的灵敏度的数量级,同时保持保真度。
2021-11-24 cond-mat.quant-gas physics.app-ph
Ground state of spin-1 Bose-Einstein condensates with spin-orbit coupling in a Zeeman field
本文系统地研究了塞曼外场中自旋轨道耦合的弱囚禁自旋1玻色-爱因斯坦凝聚体。我们发现,当塞曼场强度低于与自旋轨道耦合强度有关的临界值时,平均场基态有利于磁化驻波相或平面波相.塞曼场可以诱导驻波和平面波之间的相变,我们用解析和数值方法确定了相边界。这两个相位的磁化以非常独特的方式响应于外部磁场,线性塞曼效应沿着磁场的方向磁化驻波相位,但是二次塞曼效应使平面波相位退磁。当塞曼场的强度超过临界值时,系统被完全极化为铁磁态或零动量的极性态。
2012-08-13 cond-mat.quant-gas
Stable Fractional Vortices in the Cyclic States of Bose-Einstein Condensates
我们提出了在F = 2旋量的玻色-爱因斯坦凝聚体的循环态中,通过使用脉冲微波和激光场操纵其内部自旋结构来产生分数涡旋的方法。这种涡的稳定性研究作为一个功能的旋转频率的限制谐波陷阱在煎饼和雪茄形冷凝。我们发现一个范围内的参数,所谓的1/3涡旋状态是积极有利的。这样的分数涡可以创建在87 Rb原子的凝聚体使用当前的实验技术,促进探测的拓扑缺陷与非阿贝尔统计。
2009-10-15 cond-mat.quant-gas
Manipulating topological charges via engineering zeros of wave functions
本文提出通过设计局域波激发的密度零点来操控拓扑荷的新方法,以环形玻色凝聚体中暗孤子与背景的相对速度穿越零点为例,证明可控制绕数增减,为量子模拟平台设计拓扑材料提供新思路。
2025-09-19 cond-mat.quant-gas nlin.PS quant-ph
Momentum-space engineering of gaseous Bose-Einstein condensates
我们展示了如何气态玻色-爱因斯坦凝聚体的动量分布可以通过施加驻波激光脉冲序列的形状。我们提出了一个理论,其有效性在早期的实验中得到了证明[L.]。Deng等人,\prl { \bf 83},5407(1999)]中,研究了动量空间中双脉冲序列对凝聚波函数的影响。我们推广以前的结果的情况下,任意强度的任意间隔分开的$N$脉冲,并显示这些参数可以被设计成产生所需的最终动量分布。我们发现,几个动量分布,重要的原子干涉应用,可以工程高保真度与两个或三个脉冲。
2010-11-19 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
Braiding and fusion of non-Abelian vortex anyons
我们证明了旋量玻色-爱因斯坦凝聚体中的某些涡旋是非阿贝尔任意子,这可能对拓扑量子计算有用。我们进行了可控编织和融合这样的旋涡的数值实验,实现操作拓扑量子位所需的行动。我们的研究结果表明,利用旋量玻色-爱因斯坦凝聚体中的非阿贝尔涡旋任意子可以开发一个新的拓扑量子信息处理平台。
2019-01-11 cond-mat.quant-gas quant-ph
Classical dynamics of the optomechanical modes of a Bose-Einstein condensate in a ring cavity
研究了由玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)与两个反向传播的行波模在光学环形腔中相互作用组成的腔光机系统。与我们所熟悉的由高$Q$ Fabry-P{é}rot腔驻波场驱动凝聚体的情况不同,我们发现BEC的对称和反对称集体密度边模都被光场机械激发。在半经典,平均场的限制,其中的光场和零动量模式的冷凝物被视为经典的系统被发现表现出丰富的多稳态行为,包括孤立的分支的解决方案(isolas)的外观。我们还提出了系统的动力学的输入参数,如驱动激光器的频率是不同的例子。
2010-02-23 cond-mat.quant-gas quant-ph
Bose-Einstein Condensates with Cavity-Mediated Spin-Orbit Coupling
提出了一种利用驻波和行波产生光腔中凝聚体自旋轨道耦合的新方案。结果表明,激光和腔的相互作用产生了丰富的量子相位。我们的方案还产生了一个非平凡的磁通量的晶格,这可能有助于奇异量子相位的研究。
2013-09-03 cond-mat.quant-gas
Quantum Walk in Momentum Space with a Bose-Einstein Condensate
我们提出了一个离散时间,一维量子行走的基础上的纠缠超冷铷原子的动量(行走空间)和两个内部原子状态(“硬币”自由度)。我们的方案是高度灵活的,可以提供一个平台,广泛的应用,如量子搜索算法,观察的拓扑相位,并实现更高的维度的行走。随着调查的量子到经典的过渡,我们展示了量子行走的显着特点,并将其与经典的对应。此外,通过操纵步行或硬币运营商,我们展示了如何步行动态可以转向,甚至逆转。
2018-09-24 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Collective Excitation Interferometry with a Toroidal Bose-Einstein Condensate
使用捕获和引导原子干涉仪的紧凑型惯性传感方案的精度受到由捕获势和相互作用引起的不受控制的相位误差的限制。在这里,我们提出了一个声学干涉仪,使用声波在一个环形的玻色-爱因斯坦凝聚体来测量旋转,我们实验证明了这种类型的干涉仪的几个关键方面。我们使用空间图案化的光束,以激发反传播的声波内的凝聚和使用\emph{in situ}吸收成像来表征其演变。我们提出了一种分析技术,通过该技术,我们分别提取的驻波声学模式的振荡频率,在捕获电位的静态缺陷所造成的频率分裂,以及由于旋转的驻波图案的特征进动。在解析和数值计算的支持下,我们解释了我们的测量中的噪声,这是占主导地位的原子散粒噪声,在旋转噪声。虽然我们的声学干涉传感器在$\sim \mbox{rad}\, \mbox{s}^{-1}/\sqrt{\mbox{Hz}}$水平上的噪声由于快速的声学阻尼和小的阱半径而很高,但是概念验证设备确实以比自由下落原子干涉仪高$10^4 - 10^6$倍的密度和小$10^9$倍的体积操作。
2014-06-26 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Quenching dynamics of the bright solitons and other localized states in spin-orbit coupled Bose-Einstein condensates
研究了准一维条件下碱金属超冷原子和稀碱金属原子组成的二元玻色-爱因斯坦凝聚体的动力学。数值求解两个耦合的Gross-Pitaevskii方程,准确地描述了系统的动力学,我们证明了自旋输运可以控制适当的淬火自旋轨道(SO)和拉比耦合强度。此外,我们预测了各种动力学特性引起的淬火:破碎的振荡,呼吸器样的振荡模式,自旋混合-分离,不混溶的过渡,新兴的暗亮态,暗孤子,和自旋捕获动力学。我们还概述了本研究在操纵$^{39}$ K凝聚的自旋态的实验相关性。
2020-07-13 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Outcoupling vector solitons from a Bose-Einstein condensate with time-dependent interatomic forces
我们讨论了利用费什巴赫共振调谐来控制粒子间或粒子内散射长度,从而从两组分伸长玻色-爱因斯坦凝聚体中发射矢量孤子的可能性。我们提出了不同的情况下,没有一个类似物在单一物种的情况下。特别是,我们显示矢量孤子耦合通过调整物种间的力量,如何在一个物种的进化是通过调整其他的动态控制,以及如何可以实现所谓的超孤子。通过一维Gross-Pitaevskii方程的数值模拟进行分析。简单的分析参数也提出,以提供一个定性的见解。
2016-05-09 cond-mat.quant-gas
Fragmented and symmetry-restored condensates in a three-site Bose ring: exchange versus umklapp
Atlas University Vocational School(阿特拉斯大学职业学院)
本研究通过精确对角化研究三格点玻色环,发现密度辅助跳跃导致一级相变,产生碎裂或驻波凝聚体,并阐明倒逆散射与交换作用对碎裂稳定性的关键影响。
2026-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Modulation stabilization of Bloch oscillations of two-component Bose-Einstein condensates in optical lattices
研究了自旋相关光晶格中两组分玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的布洛赫振荡(BO)。基于晶格局域波函数导出的波包运动方程,用解析和数值方法研究了组元间和组元内相互作用对BO的阻尼效应.我们还表明,这种阻尼的BO可以完全抑制,如果所有的原子-原子相互作用的调制同步和谐波的时间与适当的频率通过费什巴赫共振。当组元间和组元内相互作用具有反符号时,我们发现只要静态调制光晶格的构型,就可以获得长寿命的BO,甚至BO的复活.研究结果为在双组分BEC体系中利用费什巴赫共振实现长寿命BO以及调控光晶格的构型提供了有价值的指导。
2010-08-18 cond-mat.quant-gas quant-ph
Interference-induced suppression of particle emission from a Bose-Einstein condensate in lattice with time-periodic modulations
本文研究一维晶格中相互作用周期性调制的玻色-爱因斯坦凝聚体,发现物质波干涉可显著抑制粒子发射,为操控晶格中粒子传播和非平衡动力学激发控制提供新途径。
2024-08-30 cond-mat.quant-gas
Bogolon-mediated electromagnetic wave absorption in multicomponent Bose-Einstein condensates
本文研究了零温下两组分Bose-Einstein凝聚体中Bogolon介导的电磁波吸收过程,建立了微观理论并证明可通过调节凝聚体参数操控吸收特性。
2025-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Stability Window of Trapless Polariton Bose-Einstein condensates
从理论上探讨了无陷阱极化子玻色-爱因斯坦凝聚体(pBECs)稳定化的可能性。利用变分方法,我们解决了相关的非线性,复杂的Gross-Pitaevskii(cGP)方程,并推导出运动方程的振幅和宽度的凝聚。这些由常微分方程描述的变分结果被重写,以执行线性稳定性分析,从而在排斥域中生成稳定窗口。通过变分法得到一组耦合的非线性常微分方程,然后通过四阶Runge-Kutta方法进行数值模拟求解,并进一步通过分步Crank-Nicholson方法进行支持,从而为稳定的pBEC设置平台。特别是,我们生成一个窗口,包含系统参数的$g_1-γ_{eff}$空间内的系统可以允许稳定的凝聚。的结果的亮点是,一个观察拍效应的吸引力相互作用的凝聚物的实时演化非常相似的多组分BEC,其周期性可以通过操纵线性和非线性的损失/增益项。对于排斥凝聚,我们注意到密度的拉伸。
2022-07-20 cond-mat.quant-gas
Proposal of quantum arrival-time measurement with a Bose-Einstein condensate
RIKEN Nishina Centre, RIKEN(理化学研究所西村研究中心);Université Paris-Saclay, Institut d’Optique Graduate School, CNRS, Laboratoire Charles Fabry(巴黎萨克雷大学、高等光学学院、法国国家科学研究中心、夏尔·法布里实验室)
提出利用超冷原子玻色-爱因斯坦凝聚体测量量子到达时间的实验方案,通过测量探测器上的到达通量作为位置函数来区分不同理论预测。
2026-06-19 cond-mat.quant-gas quant-ph
Excitation band topology and edge matter waves in Bose-Einstein condensates in optical lattices
我们证明了时间反演对称性破缺的光晶格中的玻色-爱因斯坦凝聚体可以支持源自非平凡体激发带拓扑的手征边缘模。具体来说,我们分析了一个玻色哈伯德扩展的Haldom模型,这可以实现与最近开发的技术操纵蜂窝光晶格。已知的非相互作用的情况下的布洛赫带的拓扑性质顺利进行到Bogoliubov激发带的相互作用的情况下。我们发现,显示拓扑带的参数范围扩大与增加的哈伯德相互作用或粒子密度。在尖锐边界的存在下,手征边缘模式出现在拓扑激发带之间的间隙。我们证明,通过相干转移到边缘模式的凝聚的一部分,密度波形成沿边缘由于与背景凝聚的干扰。这提供了通过宏观量子现象检测边缘模式的独特方法。
2015-10-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Bose-Einstein condensate of ultracold sodium-rubidium molecules with tunable dipolar interactions
本文报道利用双微波屏蔽抑制损失并结合高效蒸发冷却,首次实现基态钠铷极性分子的玻色-爱因斯坦凝聚,并通过调节偶极相互作用观察到气相和量子液滴相,为强偶极量子物质与长程多体系统模拟开辟新途径。
2025-08-28 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Coherent magnon optics in a ferromagnetic spinor Bose-Einstein condensate
我们测量了$^{87}$ Rb的铁磁$F=1$旋量玻色-爱因斯坦凝聚体中磁振子的质量、能隙和磁矩。我们发现了一个异常重的磁振子质量的$1.038(2)_\mathrm{stat}(8)_\mathrm{sys}$倍的原子质量,通过干涉的立场和运行相干磁振子波内的密集和被困的凝聚气体。这种测量与理论估计有很大的偏差。$h\times 2.5(1)_\mathrm{stat}(2)_\mathrm{sys}\;\mathrm{Hz}$的磁振子能隙和$-1.04(2)_\mathrm{stat}(8)\,μ_\textrm{bare}$的有效磁矩乘以原子磁矩与平均场预测一致。非零能隙来自磁偶极-偶极相互作用。
2014-04-22 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Cavity-induced switching between localized and extended states in a non-interacting Bose-Einstein condensate
我们研究了一个超冷原子-腔耦合系统,该系统已在实验中实现,表现出弱光非线性[S。古普塔\textit{et al} .,物理修订信函\textbf{99},213601(2007)]。该模型是由一个非相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚体包含在法布里-珀罗光学谐振腔,其中两个无公度驻波模式被激发,从而形成一个准周期的光晶格的原子势。着重讨论了腔场对原子波函数的影响。我们发现,在适当的条件下,原子局域态和扩展态之间的双稳态可以产生。
2011-10-08 cond-mat.quant-gas
Many-Body Phases of a Planar Bose-Einstein Condensate with Cavity-Induced Spin-Orbit Coupling
我们研究了具有腔介导动态自旋轨道耦合的二维玻色-爱因斯坦凝聚体的多体相。借助两个横向非干涉、反向传播的泵浦激光器和单个驻波腔模,量子气体的两个简并塞曼子能级以双- $Λ$ -配置进行拉曼耦合。超过一个临界泵浦强度的腔模式填充通过相干超辐射拉曼散射从两个泵浦激光器,导致出现的动态自旋轨道耦合的原子。我们确定了三个具有不同原子和光子特性的量子相:正常的“自旋螺旋”相,超辐射的“自旋螺旋”相和超辐射的“超固体自旋密度波”相。后者表现出一个出射的周期性原子密度分布与正交中心的矩形晶格结构,由于相干光子散射到谐振腔和碰撞诱导的动量耦合之间的相互作用。出射晶体的横向晶格间距由动态自旋轨道耦合决定。
2020-09-14 cond-mat.quant-gas quant-ph
Integrated Mach-Zehnder interferometer for Bose-Einstein condensates
粒子波二象性使物质波干涉仪的构造成为可能,它补充了精密测量设备中的光学干涉仪。这就需要发展类似于分束器、移相器和复合器的原子光学。将这些元素集成到单个设备中一直是一个长期的目标。在这里,我们展示了一个完整的马赫-曾德尔序列与捕获的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)限制在一个原子芯片。在我们的BEC物质波中粒子相互作用导致光子光学中不存在的非线性。我们利用它来产生一个非经典状态,减少了干涉仪内的数量波动。利用空间分离的波包,施加受控相移,并由非绝热物质波复合器读出。我们证明了相干时间的三个因素超出了预期的相干态,突出了纠缠作为计量学资源的潜力。我们的研究结果为集成量子增强物质波传感器铺平了道路。
2013-07-08 cond-mat.quant-gas quant-ph
Structure and dynamics of binary Bose-Einstein condensates with vortex phase imprinting
本文研究了具有相位印迹涡旋的二元玻色-爱因斯坦凝聚体,通过调节相互作用比例和奇点位置,发现了多种密度结构与动力学特性,并探讨了势缺陷的钉扎效应。
2023-07-27 cond-mat.quant-gas
Transverse Josephson vortices and localized states in stacked Bose-Einstein condensates
通过长约瑟夫森结耦合的玻色-爱因斯坦凝聚体的堆叠呈现出丰富的现象学,其对于实验实现是可行的,并且特别适合于非线性光学和超导类似物已经证明的技术应用。其中,我们表明,横向布洛赫波激发阵列的一维耦合凝聚体可以携带隧道超流的动力学稳定性依赖于准动量。在具有周期性边界条件的叠层上,形成封闭的环形系统,这种布洛赫态产生横向约瑟夫森涡旋,其具有以$h/m$为单位的通用非整数循环。此外,简并线性布洛赫波的叠加可以抑制超导电流,并产生具有强(横向)空间局域化的非线性驻波态家族。这种类型的稳定状态也可以在有限大小的系统中找到。
2019-04-13 cond-mat.quant-gas
Characterizing ultra-narrow momentum of atoms by standing-wave light-pulse sequences
提出了一种利用驻波光脉冲序列分束器来表征原子气体超窄动量分布的方法。详细分析了光束分裂的机理,给出了有限宽度动量分布对各衍射级粒子数分布的影响。通过测量双驻波光脉冲作用后原子在不同衍射级的布居比,可以标定超冷原子气体的温度。我们得到了两种典型情况下的解析表达式,并利用Wigner函数演示了整个过程中的相空间演化。该方法对经典原子气体和玻色-爱因斯坦凝聚体都适用,适用于空间超冷原子物理学平台上的温度测量,其中原子气体的超窄动量分布在100 pK量级甚至更低。
2022-06-17 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Bosonic quantum Hall droplets in rapidly rotating two-dimensional Bose-Einstein condensates
Beijing University of Posts and Telecommunications(北京邮电大学);Quantum Science Center of Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area (Guangdong)(粤港澳大湾区量子科学中心(广东))
研究快速旋转二维BEC中量子霍尔滴状体的形成与稳定性,通过相工程化初始凝聚体实现滴状体阵列的动态生成。
2026-01-06 cond-mat.quant-gas
Dynamics of Hot Bose-Einstein Condensates: stochastic Ehrenfest relations for number and energy damping
描述部分凝聚的玻色气体是一个长期存在的理论挑战。我们提出了精确的随机投影Gross-Pitaevskii方程,包括数量和能量阻尼机制,以及所有的投影仪项所产生的能量截断分离系统从水库的随机Eklfest关系。我们测试的理论,通过将其应用到一个和谐的被困长轴系统的质量波动的中心,发现C-场模拟和分析结果之间的密切一致。这一理论体系为解析探索实验上可获得的热玻色-爱因斯坦凝聚体奠定了基础。
2019-12-13 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.comp-ph
Spin-Orbit Coupled Spinor Bose-Einstein Condensates
在冷原子系统中,通过设计原子与光的相互作用,可以产生有效的自旋-轨道耦合。本文研究了自旋为1/2和自旋为1的具有Rashba自旋轨道耦合的玻色-爱因斯坦凝聚体,发现凝聚体的波函数将发展出非平凡结构。从数值模拟,我们已经确定了两个不同的阶段。在一个相态中,基态是一个平面波,我们经常发现系统分裂成畴,一系列涡旋起着畴壁的作用。在这个阶段,时间反演对称性被打破。在另一阶段,凝聚体的波函数为驻波,并形成自旋条纹。它们之间的转变是由玻色子之间的相互作用驱动的。我们还提供了这些结果的分析理解,并确定两个阶段之间的过渡点。
2010-10-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
A scalable Bose-Einstein condensate Sagnac interferometer in a linear trap
我们利用玻色-爱因斯坦凝聚体演示了谐振磁波导中的二维原子干涉仪。这样的干涉仪可以利用Sagnac效应测量旋转。与自由空间干涉仪相比,原则上可以实现更大的相互作用时间和封闭区域,因为原子不是自由降落。在这个实现中,我们诱导原子沿一个方向振荡的陷阱中心的位移。然后,我们使用非共振光学驻波沿正交方向分裂和重组原子。我们附上0.1平方毫米的最大有效面积,在初始速度和干涉仪的相干时间的波动的限制。我们认为,这种安排是可扩展的,通过增加相干时间,然后使重复循环包围更大的区域。
2009-10-05 cond-mat.quant-gas
Localization of a Bose-Einstein condensate vortex in a bichromatic optical lattice
通过对含时Gross-Pitaevskii方程的数值模拟,证明了弱相互作用或无相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)涡旋都可以局域在由两束无公度波长的驻波偏振激光叠加产生的三维双色准周期光格势中.这是在最近的实验中研究的一维双色OL中BEC定位的一般化[Roati等人,Nature 453,895(2008)]。我们证明了本地化状态的稳定性,考虑其时间演化的形式,在一个稍微改变的潜在的一个大的时间周期的稳定的呼吸振荡。{最后,我们考虑BEC在随机一维势中的局部化,该势是以空间中任意分布的几个相同的排斥尖峰的形式。
2010-03-31 cond-mat.quant-gas
Acoustic oscillations in cigar-shaped logarithmic Bose-Einstein condensate in the Thomas-Fermi approximation
本文采用非线性近似和线性近似,研究了具有常数非线性耦合的对数波动方程所描述的雪茄形玻色-爱因斯坦凝聚体中密度涨落的动力学性质.结果表明,在强各向异性陷阱中,小密度波动沿凝聚块长轴的传播基本上是一维的,而在线性区域中,捕获势可以忽略不计。取决于非线性耦合的符号,波动或者采取几何对称脉冲和驻波的形式,或者变成具有变化幅度的振荡。利用弹性理论的概念,我们还研究了轴向简谐势阱中的凝聚态。线性粒子密度和能量也根据非线性耦合的值而表现不同。当能量为负时,密度随半径单调增长,而能量是密度的单调函数。对于正耦合,密度是从上到下的,而能量作为密度的函数单调增长,直到它达到全局最大值。
2022-06-24 cond-mat.quant-gas physics.flu-dyn quant-ph
Spin Faraday pattern formation in a circular spin-orbit coupled Bose-Einstein condensate with stripe phase
School of Physics, East China Normal University(华东师范大学物理系);College of Electronic Information and Optical Engineering, Nankai University(南开大学电子信息与光学工程学院);Chongqing Key Laboratory of Precision Optics, Chongqing Institute of East China Normal University(华东师范大学重庆研究院精密光学重点实验室)
该研究通过自旋-轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体中的调制技术,实现了无初始噪声的法拉第图案形成,并展示了对图案对称性、径向节点和半径的调控,为超流体性和非线性激发的研究提供了新方法。
2025-12-15 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Dynamical Topological Phase Transition in a Bose-Einstein Condensate
我们研究了低能极限下的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC),发现它们的集体动力学表现出有趣的拓扑行为。如果色散关系是严格线性的,并且所有的玻色子模都适当地偏离平衡位置,系统在全局周期发生动力学拓扑相变.我们证实了发生动态相变通过计算Fisher零点的突然淬火动力学的Loschirst振幅。建立了一个连接之间的顺序nonanalycity在累积的几何相位和系统的谱密度。此外,它表明,幂律标度保持在所有的关键时刻的各种位移谱,其动力学指数等于1。最后,提出了一个量子模拟这种动态相变的方案。该方案是基于一个独立的膜的二维材料的振动光谱。为了在系统中引起位移并跟踪其集体几何动力学,我们建议采用与模式正确耦合的自旋。当适当的几何和边界条件施加到膜上时,可以获得具有线性色散的光谱,然后自旋的退相干动力学揭示了动力学拓扑相变的发生。
2019-05-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
Reflection phase shifts of bouncing Bogoliubov waves
University of Potsdam(波茨坦大学)
研究通过求解Bogoliubov-de Gennes方程,揭示了非均匀凝聚体中弹跳玻色-爱因斯坦凝聚子波的反射相移现象,并应用于重力陷阱中的本征频率计算。
2025-05-19 cond-mat.quant-gas quant-ph
The observation of diffraction phases in matter wave scattering
通过Dyson级数展开,研究了驻波脉冲作用下超冷原子气体的衍射位相。由于这些衍射相位在单脉冲散射过程中是不可观测的,因此实验上用玻色-爱因斯坦凝聚体演示了由两个驻波脉冲组成的时间Talbot-Lau干涉仪来探索这种物理效应。衍射相位的作用由不同动量态的相对布居中的第二驻波脉冲清楚地示出。我们的实验表明,明显的效果超出了拉曼-纳特方法,而符合我们的理论,包括衍射相位。特别是,所观察到的不对称性的依赖关系的相对人口的两个驻波脉冲之间的间隔反映了衍射相位差。讨论了原子间相互作用在Talbot-Lau干涉仪中的作用。
2013-06-29 cond-mat.quant-gas
Localization of a Bose-Einstein condensate in a bichromatic optical lattice
通过直接数值模拟含时Gross-Pitaevskii方程,研究了无相互作用的理想玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)在一维双色准周期光格势中的局域化.这种准周期势,在最近的BEC定位实验中使用[Roati等人,Nature 453,895(2008)],可以通过具有不同波长的两个驻波偏振激光束的叠加来形成。我们研究了光的振幅和波长的变化对非相互作用BEC局域化的影响。我们还模拟了当谐波捕获的BEC突然释放到准周期势中时的非线性动力学,{如在激光散斑势中实验所做的那样[Billy等人,Nature 453,891(2008)]$我们最后研究了由于玻色子原子之间的正散射长度产生的排斥而导致的相互作用BEC中局域化的破坏。
2009-07-21 cond-mat.quant-gas
Calorimetry of a harmonically trapped Bose gas
我们通过实验研究了一个谐波囚禁的玻色-爱因斯坦凝聚体的能量-温度关系,通过转移一个已知量的能量到凝聚体,并测量由此产生的温度变化。我们考虑两种传热方法,第一种是利用重力下的自由膨胀,第二种是利用光学驻波来激发势场中的原子。我们调查的相互作用的热力学的影响,并比较我们的结果各种有限温度理论。
2015-09-03 cond-mat.quant-gas
Self-interfering matter-wave patterns generated by a moving laser obstacle in a two-dimensional Bose-Einstein condensate inside a power trap cut off by box potential boundaries
本文报道了在被硬壁盒势边界截断的功率阱中,二维玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中运动障碍物产生的高能自干涉物质波(SIMW)的观测结果.障碍物最初激发圆形色散波辐射远离中心的陷阱,这是反射从硬壁盒边界的边缘的陷阱。据我们所知,从陷阱中心发出的波与从盒子边界反射的波之间产生的干涉形成了前所未有的驻波图案。为此,我们使用分步Crank-Nicolson方法模拟了含时Gross- Pitaevskii方程。障碍物是由一个移动的不可穿透的高斯势垒。考虑了各种捕获几何形状。
2011-07-02 cond-mat.quant-gas
Lattice-Trapped Atom Interferometry with a Bose-Einstein condensate: Observation and Control of Interactions
University of Washington(华盛顿大学)
利用弱相互作用的镱玻色-爱因斯坦凝聚体实现晶格捕获原子干涉仪,通过改变原子数或样品体积控制相互作用,并观察到平均场效应,为超越单原子物理的计量学进展开辟道路。
2026-05-26 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Short range inter-vortex interaction and interacting dynamics of half-quantized vortices in two-component Bose-Einstein condensates
研究了双组分玻色-爱因斯坦凝聚体中两个半量子化涡旋的相互作用和动力学。使用涡核轮廓的Pade近似,我们计算了涡间势,其大距离的渐近形式已由Eto等人[Phys. Rev. A,83,063603(2011)]导出。通过对二维Gross-Pitaevskii方程的数值模拟,我们揭示了不同的涡旋运动轨迹取决于环流符号和分量间密度耦合的组合。在绝热极限下,我们导出了涡旋坐标的运动方程,其中涡旋运动是由Magnus力和涡旋间力的平衡引起的。这种点涡近似可以定量地解释涡运动的初始速度,但理解动力学的长时间行为需要更多的考虑超出我们的模型。
2015-10-01 cond-mat.quant-gas hep-ph
Nonlinear Scattering of a Bose-Einstein Condensate on a Rectangular Barrier
本文研究了原子激光或玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)在有限矩形势垒上的非线性散射和透射。这个问题固有的非线性导致了几个新的物理特征,超出了单粒子量子力学的众所周知的图像。我们发现的数值证据denumerous无限字符串的分叉在传输共振作为一个函数的非线性和化学势,当势垒是宽相比,在冷凝物中的振荡的波长。在分叉附近,我们观察到扩展区域的近乎完美的共振,其中的障碍是有效地看不见的BEC。与线性情况不同,控制传输行为的主要是势垒宽度,而不是高度。我们发现,势垒可以用来创建和本地化的暗孤子或暗孤子训练从声子类驻波。
2012-06-29 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Comparative studies of many-body corrections to an interacting Bose condensate
我们比较多体理论描述波动修正的平均场论在弱相互作用玻色凝聚气体。使用广义随机相位近似,我们包括密度波动和波动的粒子粒子散射通道中的一致的方式。我们还单独检查的随机相位近似的框架内的波动的影响。在粒子-粒子散射通道的波动的影响也分别使用多体T-矩阵近似检查。我们评估这些近似相对于转变温度,相变的顺序,以及所谓的Nepomnyashchii Nepomnyashchii身份,其中指出消失的非对角自能在低能量和低动量的限制。由于满足各种条件的相互作用玻色子的一致性理论的建设是一个长期存在的问题,在冷原子物理,我们的结果将是有用的这一重要挑战。
2013-11-18 cond-mat.quant-gas
Anharmonicity Induced Supersolidity In Spin-Orbit Coupled Bose-Einstein Condensates
超固体是物质的一种迷人的量子态,具有非经典转动惯量和输运反常等新现象。在凝聚态物理中,平移对称破缺与超流共存是一个长期存在的问题。通过最近的实验进展,在超冷气体中创建可调谐的合成自旋轨道耦合,这种高度可控的原子系统将提供新的可能性,以获得超固体,而固体中没有对应物。在这里,我们报告说,结合非谐性的捕获势和自旋轨道耦合将提供一个新的范例,以实现超固体。通过Gross-Pitaevskii方程的虚时间演化,我们证明了当考虑一维光晶格中囚禁的Rashba型自旋轨道耦合玻色子原子时,可以发现超固态.此外,一个skyrmion反skyrmion晶格是与这种超固体的外观,表明我们提出的超固体的拓扑非平凡性质。
2019-09-26 cond-mat.quant-gas
Lattice Polaron in a Bose-Einstein Condensate of Hard-Core Bosons
本研究采用变分试探波研究二维光学晶格中杂质与硬芯玻色子凝聚体耦合的准粒子性质,发现通过调节浴的填充因子可调控极化子特征,为超冷气体及莫尔材料等量子器件实验提供了重要指导。
2024-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Spatial separation of degenerate components of magnon Bose-Einstein condensate by using a local acceleration potential
磁振子的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)是在室温下可观察到的少数宏观量子现象之一。由于交换和磁偶极相互作用的竞争,最小能量磁振子态是双简并的,对应于两个反平行的非零波矢。相应地,磁振子BEC与其他凝聚体有着本质的不同,它是在+/-kmin同时发生的。BEC的简并性及其两个组分之间的相互作用对凝聚体的性质有着重要的影响。两种凝聚物的相位锁定导致凝聚物密度的驻波和量子化涡旋的形成。此外,这两个组件之间的相互作用被认为是重要的相对于真实空间崩溃的冷凝物的稳定。因此,创造非简并单组分凝聚的可能性对于理解磁振子BEC的基本物理是决定性的。在这里,我们通过实验证明了一种方法,它允许一个人完成这一具有挑战性的任务。我们表明,这可以实现通过使用的两个组件的简并凝聚体在真实空间中的分离,通过施加局部脉冲磁场,这会导致他们的运动在相反的方向。因此,在一定的延迟之后,对应于不同分量的两个云在真实空间中变得很好地分离。我们发现,云的运动可以很好地描述基于磁振子色散特性的特点。此外,我们表明,在运动过程中,冷凝云收获非冷凝的磁振子,这导致部分补偿的冷凝耗尽。
2020-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Thermalization of isolated Bose-Einstein condensates by dynamical heat bath generation
一个孤立的量子系统是否以及如何在其幺正时间演化的情况下热化是多体物理学的一个长期悬而未决的问题。本征态热化假设(ETH)假设热化发生在系统哈密顿量的单个本征态水平上。然而,ETH需要严格的条件来验证,并且它没有解决如何从初始非平衡态动态地达到热状态。研究了初始粒子数不平衡的双势阱中的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)。我们发现,系统热化,虽然初始条件违反ETH的要求。我们确定三个动态政权。在初始制度的无阻尼约瑟夫森振荡,非相干激发或准粒子(QP)的子系统成为强烈耦合到BEC子系统的动态生成的,参数共振。当存储在QP系统中的能量达到其最大值时,QP的数量变得有效地恒定,并且系统进入准流体动力学状态,其中两个子系统弱耦合。在这最后的制度中,BEC作为QP系统的巨正则热库(反之亦然),导致热化。我们称这种机制为动态浴生成(DBG)。
2017-12-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph