Parametric conversion via second harmonic generation and two-hump solitons in phase-matched microresonators
微谐振器中的频率转换已经彻底改变了现代非线性和量子光学。在这里,我们提出了一个理论的多模二次谐波产生的条件下,当参数转换回泵浦光谱占主导地位,通过大的域中的谐振器参数空间。我们表明,在这个制度的边带产生的光谱可调谐性是由一个离散的序列,所谓的埃克豪斯不稳定性。我们报告的过渡锁模和孤子的产生,它有一个双脉冲结构的泵浦场。这些孤子存在于双稳区间之外,并且存在于略微弯曲的背景上。
2022-10-13 nlin.PS physics.optics
Asymptotic Behavior of Manakov Solitons: Effects of Potential Wells and Humps
研究了Manakov系统在外力扰动下孤子解的渐近性态。在绝热近似下,它的多孤子相互作用可以用复Toda链(CTC)来模拟。CTC是一个完全可积系统,这一事实使我们能够确定多孤子串的渐近行为。在本研究中,我们强调的3-孤子初始配置sech类外部势扰动和比较的Manakov系统和扰动CTC在不同的制度的数值预测。分析结果表明,扰动CTC可以可靠地预测Manakov系统的长期演化。
2014-08-04 math-ph math.MP nlin.PS
Gap Solitons in Spin-Orbit-Coupled Bose-Einstein Condensates in Optical Lattices
虽然存在不同的方法来实现玻色-爱因斯坦凝聚体中的自旋-轨道耦合,但目前并不是所有的方法都可以在实验上实现。本文详细研究了具有实验可实现的自旋-轨道耦合的玻色-爱因斯坦凝聚体中的带隙孤子,并讨论了与自旋相关的宇称对称性的两种情况。在宇称对称的情况下,证明了第二线性能隙中两类宇称符号相反的基本能隙孤子,一类是单峰密度,另一类是双峰密度.在宇称对称性破缺的情况下,基模表现出自旋极化。这两个家族都具有相反的自旋极化符号。
2015-04-24 cond-mat.quant-gas nlin.PS quant-ph
Dynamics of nondegenerate solitons in long-wave short-wave resonance interaction system
本文研究了长波-短波共振相互作用(LSRI)系统中一类有趣的矢量孤子的动力学性质。我们在这里考虑的模型描述了长波和两个短波的非线性相互作用,它一般出现在几个物理设置。为了得到这类非退化矢量孤子解,我们采用了广田双线性方法,更一般的形式,允许种子解决方案与不同的传播常数。我们表示由此产生的基本以及多孤子解在一个紧凑的方式使用革兰行列式。一般的基本矢量孤子解具有几个有趣的性质。例如,双峰或单峰轮廓结构,包括一个特殊的平顶轮廓形式时,孤子传播的所有组件以相同的速度。有趣的是,在不同的速度的情况下,孤子的数量增加到两个在长波(LW)分量,而一个单峰孤子在两个短波(SW)分量中传播。通过详细的分析,我们建立了非简并多孤子与已知的矢量孤子(具有相同的波数)相比,可以经历三种类型的弹性碰撞场景:(i)形状保持,(ii)形状改变,和(iii)一种新的形状改变碰撞,这取决于孤子参数的选择。此外,我们还指出了非简并孤子和简并孤子的同时共存以及相关的物理后果。我们还指出了这些一般矢量孤子在非线性光学、流体力学和玻色-爱因斯坦凝聚体中的物理实现。我们的结果是通用的,他们将是有用的,在这些物理系统和其他密切相关的系统,包括等离子体物理。
2022-03-13 nlin.PS nlin.SI
Magnetic solitons in an immiscible two-component Bose-Einstein condensate
本文研究了不混溶二元玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中的磁孤子,其中种内相互作用略弱于种间相互作用.虽然它们的密度和相位分布类似于暗-亮孤子,但其他特性,如速度,宽度,总密度耗尽和陷阱振荡是不同的。在低速区,磁孤子简化为一对移动的磁畴壁。对孤子的碰撞行为也作了简要的讨论。我们进一步证明了这些孤子态可以在具有弱自旋相互作用的准一维(准1D)自旋1铁磁BEC中实现,例如,a Rb87 BEC。
2020-11-23 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.atom-ph
Realization of a Townes soliton in a two-component planar Bose gas
大多数孤立子的实验观测仅限于一维(1D)情况,在那里它们是自然稳定的。例如,在一维冷玻色气体中,对于任何吸引相互作用强度$g$和粒子数$N$,它们都存在。相反,在二维空间中,孤子只出现在$gN$的离散值上,所谓的汤斯孤子就是最著名的例子。在这里,我们使用一个双组分玻色气体来确定性地制备这样的孤子:从一个给定内部状态的均匀原子浴开始,我们使用到另一个状态的光学转移来压印孤子波函数。我们探讨各种相互作用的强度,原子数和大小,并确认存在的孤子行为的特定值的$gN$和任意大小,标度不变性的标志。
2021-03-02 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.atom-ph
Interference properties of two-component matter wave solitons
研究了两组分玻色-爱因斯坦凝聚体中孤子的波动特性。结果表明,与标量暗孤子和矢量暗孤子形成鲜明对比的是,其中一个分量中的暗孤子具有干涉和隧穿行为。对干涉特性的解析分析表明,空间干涉图样由孤子的相对速度决定,而时间干涉图样取决于两个孤子的速度和宽度,这与标量亮孤子的干涉特性不同。特别地,对于吸引相互作用系统,我们证明了在暗孤子碰撞过程中,干涉效应可以诱导出一些短时间的密度峰(其密度高于背景密度).此外,最大峰值对孤子参数的变化非常敏感。对于排斥相互作用系统,时空干涉周期存在下限。数值模拟结果表明,暗-亮孤子的干涉图样比亮-暗孤子的干涉图样具有更强的抗噪声能力。这些显式的干涉性质可以用来测量孤子的速度和宽度。这些干涉行为可望在实验上被观察到,并可用于设计矢量系统中的物质波孤子干涉术。
2019-11-20 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Solitons in dipolar Bose-Einstein condensates with trap and barrier potential
研究了在具有势垒的陷阱势中,孤子在偶极BEC中的传播。孤子的传输,反射和分裂作为本地和偶极非本地相互作用之间的比率的函数的制度进行了分析和数值。观察到缺陷对孤子的相干分裂和融合。得到了分裂孤子融合的条件,并给出了由非局域偶极相互作用强度决定的离域跃迁。预测的现象可用于物质波分离器和使用物质波孤子的干涉仪的设计。
2012-02-17 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.atom-ph
The solitons redistribution in Bose-Einstein condensate in quasiperiodic optical lattice
数值研究了周期和准周期二维光晶格中玻色-爱因斯坦凝聚体的动力学激发。在排斥平均场相互作用的情况下,BEC量子隧穿导致一个渐进孤子的分裂和产生二次孤子,这些二次孤子迁移到最近的捕获势极小值。当一系列π脉冲(相位反冲)作用于光晶格时,出现了非平凡的孤子动力学。这种突然的扰动会使二次孤子产生动态的重新分布,从而形成人工孤子超晶格。分析了不同几何形状的OL。
2007-04-30 nlin.PS
Two-dimensional nonlocal vortices, multipole solitons and azimuthons in dipolar Bose-Einstein condensates
对具有非局域偶极-偶极相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚体中的二维孤子解进行了数值分析。对于修正的二维Gross-Pitaevski方程,我们发现了不同类型的非线性局域结构,如基本孤子,径向对称涡,非旋转多孤子(偶极和四极),旋转多孤子(方位角)的数值。通过直接数值模拟,我们表明,这些结构可以稳定。
2006-12-25 nlin.PS
Multivalley dark solitons in multicomponent Bose-Einstein condensates with repulsive interactions
通过发展达布变换方法,得到了多组分排斥性玻色-爱因斯坦凝聚体中具有非对称或对称轮廓的多路暗孤子解.研究表明,与标量暗孤子相比,孤子的宽度相关参数显著影响多通道暗孤子的速度范围和相位跳跃区域。对于双谷暗孤子,我们发现相位跳变在$[0,2π]$范围内,这与通常的单谷暗孤子的相位跳变有很大的不同。基于我们的结果,我们认为$n$ -谷暗孤子的相位跳变可以在$[0,nπ]$范围内,我们的分析支持扩展到五组分凝聚。进一步研究了双谷暗孤立子与单谷暗孤立子之间的相互作用,揭示了双谷暗孤立子与单谷暗孤立子碰撞后转变为呼吸子的引人注目的碰撞过程。我们的分析表明,这种呼吸子跃迁广泛存在于多通道暗孤子的碰撞过程中。讨论了在相关的玻色-爱因斯坦凝聚体实验中观测到这些多路暗孤子的可能性。
2021-02-21 nlin.PS
Stationary and traveling solitons via local dissipations in Bose-Einstein condensates in ring optical lattices
本文提出了一个环形光晶格中的玻色-爱因斯坦凝聚体模型,原子耗散作用在环上的一个固定位置或一个运动位置。局域耗散产生和稳定的静态和旅行的晶格孤子。在许多局域化的解决方案,我们已经产生了空间稳定的准周期晶格解和一个家庭的旅行晶格孤子与两个强度峰值,每个势阱没有对应的离散情况下。运动晶格孤子和静止晶格孤子之间以及两个运动晶格孤子之间的碰撞与晶格深度有着重要的关系。环形晶格中稳定的反向传播孤子可以应用于超冷气体陀螺干涉仪中。
2016-06-21 nlin.PS
Mossbauer effect for dark solitons in Bose-Einstein condensates
我们证明了暗孤子的能量不稳定性与类粒子运动有关,并基于穆斯堡尔效应给出了非均匀介质中暗孤子的简单运动方程.数值模拟支持我们的理论。我们讨论了一些实验方法。
1998-09-30 cond-mat nlin.PS patt-sol
Stable bright solitons in two-component Bose-Einstein condensates
研究了具有吸引相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚体中的二维基本孤子-孤子对。考虑了不同类型原子之间的吸引力和排斥力。用变分法和数值方法研究了定态的一般性质,确定了孤子-孤子对的稳定区域。
2012-03-15 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Propagation properties and stability of dark solitons in weakly interacting Bose-Bose droplets
基于广义 Gross-Pitaevskii 方程研究一维两分量 Bose 系统中暗孤子,揭示两族孤子解(含反常色散分支)的稳定性与临界速度,证实灰色反常孤子可作为量子液滴的激发态存在。
2023-10-10 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Development of instability of dark solitons generated by a flow of Bose-Einstein condensate past a concave corner
研究了玻色-爱因斯坦凝聚体超声速绕流凹拐角(或楔)产生的暗孤子的稳定性。结果表明,在初始时刻产生的色散激波中的孤子在演化为稳态弯曲孤子的过程中表现出蛇形不稳定性。孤子到涡旋的衰减时间与不稳定性增长率的分析估计非常吻合。
2010-10-11 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Beating dark-dark solitons and Zitterbewegung in spin-orbit coupled Bose-Einstein condensates
本文研究了自旋-轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体中的暗-暗拍频孤子族。这些族由同时存在于能谱的两个带中的孤子组成。利用多尺度展开方法,将孤子分量划分为两个不同的时空尺度。孤子是“拍”的,因为它们执行密度振荡的特征频率,相关的Zitterbewegung(ZB)。我们发现,自旋振荡可能会发生,取决于每个孤子分支的奇偶性,从而导致ZB振荡的拍频暗孤子。数值模拟证实了分析结果,说明了孤子的鲁棒性。
2014-03-06 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Dark soliton creation in Bose-Einstein condensates
研究表明,通过相位工程和密度工程的适当结合,可以在现有的稀气体玻色-爱因斯坦凝聚体实验中产生稳定的、持续的暗孤子。其他组合导致灰孤子的广泛可控范围。声子的贡献很小,计算精确。随后的动力学应可在现场观察到,即没有冷凝物的弹道膨胀。
2000-11-22 cond-mat nlin.PS
Oblique dark solitons in supersonic flow of a Bose-Einstein condensate
在Gross-Pitaevskii平均场方法的框架下,证明了玻色-爱因斯坦凝聚体的超声速流动可以支持一种新的模式--斜暗孤子。得到了Gross-Pitaevskii方程的相应精确解。数值模拟表明,在流场中插入障碍物可以产生斜孤子。
2006-11-02 cond-mat.soft nlin.PS
Core structure of static ferrodark solitons in a spin-1 Bose-Einstein condensate
本文对铁磁自旋为1的玻色-爱因斯坦凝聚体的易平面相中的静态铁磁暗孤子(即磁序中的$\mathbb{Z}_2$拓扑缺陷)进行了解析描述。我们发现,第一型铁磁暗孤子有一个单一的宽度,而第二型铁磁暗孤子表现出两个特征的长度尺度。所提出的ansatzes显示出良好的协议与数值结果。讨论了铁暗孤子的自旋单态振幅、自旋张量密度和自旋电流。在存在严格铁暗孤子的参数区域中,精确地得到了质量超流序中的$\mathbb{Z}_2$拓扑缺陷,即暗-暗-暗矢量孤子。暗-暗-暗矢量孤子比铁暗孤子具有更高的激发能。
2022-07-18 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Dissipative plasmon-solitons in multilayer graphene
研究了石墨烯片多层堆叠结构的非线性特性。据预测,这样的结构可以支持耗散等离子体孤子产生和支持的外部激光辐射。导出了描述Otto组态中平面波驱动的非线性等离子体激元空间动力学的新的非线性方程,预测了石墨烯结构中单峰和多峰耗散孤子的存在。
2013-11-21 cond-mat.mes-hall nlin.PS physics.optics
Bright soliton to quantum droplet transition in a mixture of Bose-Einstein condensates
有吸引力的玻色-爱因斯坦凝聚体可以存在两种不同性质的宏观自束缚态:亮孤子和量子液滴。在这里,我们调查它们之间的连接与玻色-玻色混合限制在光波导。我们开发了一个简单的理论模型,表明,根据原子数和相互作用强度,孤子和液滴可以顺利连接或保持不同的状态共存,只有在一个双稳态区域。我们实验测量它们的自旋组成,提取它们的密度为一个广泛的参数范围,并绘制出分离孤子从液滴的区域的边界。
2017-10-30 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Non-autonomous bright matter wave solitons in spinor Bose-Einstein condensates
研究了自旋为1的玻色-爱因斯坦凝聚体中具有时间调制非线性的亮物质波孤子的动力学行为。利用Hirota的非标准双线性化方法,得到了一类可积的自治三耦合Gross-Pitaevskii(3-GP)方程的孤子解.利用相似变换构造了非自治3-GP系统的孤子解。非自治孤子具有不同的密度分布。研究了具有类厄米-高斯势强的类扭结非线性系数的孤子压缩现象。我们的研究表明,这些非自治孤子进行非平凡的碰撞涉及凝聚切换。
2013-11-22 cond-mat.other nlin.PS
Bright vortex solitons in Bose Condensates
提出了在三维吸引玻色-爱因斯坦凝聚体中利用径向阱观测和研究亮涡旋孤子的可能性。这样的系统位于临界稳定的边缘,我们讨论了他们的稳定性的条件。我们研究了两个这样的孤子之间的相互作用。与教科书中的一维孤子不同,两个径向捕获和轴向自由的三维孤子之间的相互作用本质上是非弹性的,涉及粒子交换和形状变形。除了Δ \approx 0之外,对于它们之间的所有相位Δ,相互作用保持排斥。
2003-11-26 cond-mat.soft nlin.PS
Interaction of dark-bright solitons in two-component Bose-Einstein condensates
通过适当调整阱势、原子散射长度和原子增益或损失,研究了双组分玻色-爱因斯坦凝聚体中暗-亮孤子的相互作用。我们表明,耦合Gross-Pitaevskii(GP)方程可以映射到Manakov模型。利用与时间无关的周期性调制的陷阱势识别了一类有趣的物质波孤子及其相互作用,这类孤子可以在实验上在两组分凝聚体中实现。这些包括孤子的周期性崩塌和复活,蛇形物质波孤子以及不同类型的两孤子相互作用。
2009-06-03 cond-mat.other nlin.PS
Solitons in Bose-Einstein Condensates with Helicoidal Spin-Orbit Coupling
研究了空间非均匀螺旋自旋轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体中自由运动孤子的存在性和稳定性。尽管周期性变化的参数,该系统允许存在稳定的传播孤子。这种状态被发现在旋转框架,螺旋SO耦合减少到均匀的。在没有塞曼分裂的情况下,描述局域态的耦合Gross-Pitaevskii方程具有可积系统的许多性质。特别地,四参数孤子族可以得到精确的形式。这样的孤子弹性地相互作用。塞曼分裂仍然允许两族运动孤子的存在,但使孤子的碰撞非弹性。
2017-09-20 nlin.PS quant-ph
Controllable soliton emission from a Bose-Einstein condensate
通过数值模拟,我们证明了在浅的光学偶极阱中,物质波从玻色-爱因斯坦凝聚体的可控发射。该过程是由沿捕获轴的散射长度的空间变化触发的。在我们的方法中,外耦合机制是原子-原子相互作用,因此,陷阱保持不变。一旦发射出去,物质波就会形成一个坚固的孤子。我们计算分析的参数,这种原子孤子机枪的实验实施。
2005-06-07 cond-mat.other nlin.PS
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
Mean-field model of interaction between bright vortex solitons in Bose-Einstein condensates
利用轴对称Gross-Pitaevskii方程的显式数值解,我们研究了在径向俘获和轴向自由的玻色-爱因斯坦凝聚体中旋转的物质波亮孤子训练中涡旋孤子之间的相互作用动力学,以理解Strecker等人实验的某些特征。[2002 Nature 417 150]。在孤子训练中,相位相反(相位δ = π)的孤子相互排斥,保持分离而不改变形状; δ = 0的孤子相互吸引,相互作用和合并,但最终出来;一般δ的孤子通常相互排斥,但通过交换物质进行非弹性相互作用。我们研究和建议未来的实验与涡旋孤子。
2003-09-15 cond-mat.soft nlin.PS
Stabilization of Solitons Generated by a Supersonic Flow of Bose-Einstein Condensate Past an Obstacle
研究了玻色-爱因斯坦凝聚体超声速绕流障碍物产生的暗孤子的稳定性。结果表明,在与障碍物相连的参考系中,当流速达到某一临界值时,暗孤子的绝对不稳定性将转变为对流不稳定性。这将导致孤子在离障碍物一定距离处的扰动衰减,并形成有效稳定的暗孤子。这种现象解释了在数值模拟中观察到的流动图像的惊人稳定性。
2008-11-13 cond-mat.other nlin.PS
Stable multidimensional soliton stripes in two-component Bose-Einstein condensates
本文讨论了在不混溶区中,如何在两组分玻色-爱因斯坦凝聚体中构造稳定的一维暗孤子的多维扩展,即所谓的孤子条纹。我们展示了如何使用第二个组件,以填补核心的暗孤子条纹导致减少不稳定性,同时在均匀介质中传播。我们还讨论了在存在陷阱的情况下,如何通过增加暗条纹核的填充量来构造任意长寿命的暗孤子条纹。数值实验也证明了暗孤子条纹在碰撞情形下的鲁棒性。
2010-04-21 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Oscillating Solitons and AC Josephson Effect in Ferromagnetic Bose-Bose Mixtures
该研究针对双组分玻色-爱因斯坦凝聚体的相分离行为,通过Landau-Lifshitz方程映射预测准一维弱互混体系中暗-亮孤子受恒力时的振荡现象,提出实验方案并将其解释为可移动势垒下的自旋约瑟夫森效应。
2023-06-12 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Non-degenerate Bound State Solitons in Multi-component Bose-Einstein Condensates
本文系统地研究了多组分玻色-爱因斯坦凝聚体中的非简并束缚态孤子,通过发展达布变换方法,得到了精确的孤子解。特别地,我们发现在自感生有效量子阱中有节点的亮孤子对应于受激束缚本征态,与以前报道的亮孤子和暗孤子(通常分别对应于基态和自由本征态)形成鲜明对比.我们进一步证明了节点束缚态孤子是由不同分量孤子间的非相干相互作用引起的。此外,我们还发现这些束缚态孤子之间的相互作用通常是非弹性的,这是由不同分量的孤子之间的非相干相互作用和相同分量的孤子之间的相干相互作用引起的。束缚态孤子可以用来讨论许多不同的物理问题,如拍频动力学、自旋-轨道耦合效应、量子涨落,甚至量子纠缠态。
2019-04-16 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Variational analysis of flat-top solitons in Bose-Einstein condensates
采用变分近似和数值模拟方法研究了考虑三体相互作用的稠密玻色-爱因斯坦凝聚体中物质波孤子的静态和动态特性.对于实验相关的参数,物质波孤子可以获得平顶形状,这表明采用超高斯试验函数的VA。比较孤子的配置文件,预测VA和那些发现从控制Gross-Pitaevskii方程的数值解显示出良好的一致性,从而验证了所提出的方法。
2009-09-13 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Dynamics of gap solitons in a dipolar Bose-Einstein condensate on a three-dimensional optical lattice
提出并研究了$^{52}$ Cr原子的偶极玻色-爱因斯坦凝聚体在三个正交方向的光学晶格势作用下局域在最低带隙的稳定圆盘形和雪茄形带隙孤子.一维版本的这些孤立子的实验兴趣限制的OL沿偶极矩方向和谐波陷阱在横向方向也被认为是。(i)能隙孤子受微扰时的呼吸振荡和(ii)沿轴向$z$方向运动的晶格对能隙孤子的拖曳等重要动力学行为证明了能隙孤子的稳定性。文中还附有一个三维带隙孤子拖曳的电影片段。
2011-05-13 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Dark solitons in atomic Bose-Einstein condensates: from theory to experiments
本文综述了原子玻色-爱因斯坦凝聚体中物质波暗孤子的理论和实验研究进展。在介绍了一般框架的基础上,我们讨论了单和多个物质波暗孤子的静态和动态的准一维设置,在高维设置,以及在维度交叉制度。特别注意的是理论结果之间的联系,通过各种分析方法,和相关的实验观察。
2010-04-23 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Simple and efficient generation of gap solitons in Bose-Einstein condensates
本文提出了一种在排斥性玻色-爱因斯坦凝聚体中产生物质波隙孤子的有效方法,即在开启一维光晶格后,在谐波阱中由凝聚云形成隙孤子.我们数值证明,这种方法不需要准备初始原子波包在一个特定的状态对应的频谱的布里渊区的边缘,和孤子产生过程中发生的损失可以抑制适当的绝热切换的光晶格。
2006-09-12 cond-mat.other nlin.PS
Stable, mobile, dark-in-bright, dipolar Bose-Einstein condensate soliton
我们证明了由于偶极排斥接触相互作用而在中心平面上形成的强、稳定、可移动的准一维暗中亮偶极玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)孤子.在中等速度下,两个这样的孤子碰撞的头被发现是几乎没有变形的准弹性。本文还讨论了在实验室中利用相位印记产生偶极明中暗孤子的方案。在偶极二元BEC中可以形成丰富多样的暗中亮孤子,可以是一个暗中亮孤子与一个亮孤子耦合,也可以是两个暗中亮孤子耦合。结果表明,使用数值模拟在三个空间维度采用现实的相互作用参数的偶极164 Dy BEC和二进制164 Dy-162 Dy BEC。
2014-06-26 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Matter-wave bright solitons in spin-orbit coupled Bose-Einstein condensates
研究了具有吸引相互作用的自旋-轨道(SO)耦合玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中的物质波亮孤子。我们使用多尺度展开方法来确定在线性能谱的半无限间隙中的化学势的解族。根据线性和自旋轨道耦合强度,孤子可能类似于标准的明亮的非线性薛定谔孤子或表现出调制的密度分布,让人想起SO耦合排斥BEC的条纹相位。我们的数值结果与我们的分析结果非常吻合,并通过稳定性分析和直接数值模拟证明了这种孤子在实验相关条件下的潜在鲁棒性。
2012-11-01 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Motion of dark solitons in trapped Bose-Einstein condensates
我们使用多时间尺度边界层理论推导出暗(或“灰”)孤子通过有效的一维玻色-爱因斯坦凝聚体云传播的运动方程,只假设背景密度和速度在孤子尺度上缓慢变化。我们发现,孤子可以表现出粘性或辐射加速(反阻尼),我们估计为缓慢,但可观察到的实验时间尺度。
2000-01-25 cond-mat nlin.PS quant-ph
Phase transitions and dynamics of one-dimensional solitons in spin-orbit-coupled Bose-Bose mixtures
本文研究了自旋轨道耦合和 LHY 修正下的一维二元 Bose-Einstein 凝聚体中孤子的形成、稳定性与动力学,揭示了半偶极孤子的复杂分岔与多稳态现象。
2025-08-14 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Gap solitons in the spin-orbit coupled Bose-Einstein condensates
本文报道了在空间周期塞曼场作用下自旋-轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体中稳定的带隙孤子的多样性。研究表明,孤子可以根据它们所服从的主要物理对称性,即关于宇称(P)、时间(T)的对称性和内部自由度(即自旋(C)反转)的对称性进行分类。在不同参数的晶格中得到了传统的带隙孤子和带隙条纹孤子。结果表明,在不同的空间位置,同一晶格中可以存在相同类型但具有不同对称性的孤子。PT和CPT对称孤子具有反铁磁结构,分别具有非零和零总磁化强度的特征。
2013-10-31 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Stabilization of bright solitons and vortex solitons in a trapless three-dimensional Bose-Einstein condensate by temporal modulation of the scattering length
利用平均场Gross-Pitaevskii方程的变分和数值解,我们证明了在无陷阱的三维吸引玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中,仅通过利用费什巴赫共振对散射长度进行快速的周期性时间调制,就可以使亮孤子稳定.该方案还稳定了二维旋转涡旋孤子。除了在玻色-爱因斯坦凝聚中的实验应用外,本文的研究还表明,在沿传播方向具有变号非线性的层状克尔介质中,三维非线性光学的时空孤子也可以稳定。
2004-06-22 cond-mat.other cond-mat.soft nlin.PS
Dark-bright ring solitons in Bose-Einstein condensates
研究了双组分玻色-爱因斯坦凝聚体中的暗-亮环形孤子。在暗分量密度较大的情况下,我们用环半径的运动方程描述了孤子动力学。的存在下,明亮的,“填充”的物种被证明有一个稳定的环暗孤子的效果。在线性极限附近,我们讨论了暗-亮环中暗-亮孤子条纹和涡-亮孤子团的分岔,并将填充的稳定作用与分岔图的变化联系起来.最后,我们表明,通过第二个组件的稳定不仅限于径向对称的结构,但也可以观察到在十字形的暗-亮孤子配置。
2011-07-20 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Stable and mobile two-dimensional dipolar ring-dark-in-bright Bose-Einstein condensate soliton
我们证明了一个强大的,稳定的,移动的二维(2D)偶极环暗中亮(RDB)玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)孤子的排斥接触相互作用,受到谐波陷阱沿$y$方向垂直于偏振方向$z$。这样的RDB孤子有一个环形缺口(密度为零)印在一个2D亮孤子自由移动在$x-z$平面。在中等速度下,两个这样的孤子的迎头碰撞被发现是准弹性的,几乎没有变形。论证了利用相位印记产生RDB孤子的可能性。结果表明,使用数值模拟采用现实的相互作用参数在偶极$^{164}$ Dy BEC。
2016-01-07 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Motion of solitons in one-dimensional spin-orbit-coupled Bose-Einstein condensates
孤子在非线性激励动力学中起着重要的作用。本文研究了自旋轨道耦合下一维均匀玻色-爱因斯坦凝聚体中孤子的运动。我们证明了孤子的自旋动力学是由一个非线性Bloch方程。自旋动力学影响孤子的轨道运动,导致宏观量子物体(平均场孤子)动力学中的自旋-轨道效应。后者以由SOC、拉曼耦合和固有非线性确定的频率执行振荡。这些研究结果揭示了受SOC影响的孤子的独特功能,这是由分析考虑和数值模拟的基础Gross-Pitaevskii方程证实。
2016-09-07 cond-mat.quant-gas nlin.PS
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
Flemish Strings of Magnetic Solitons and a Non-Thermal Fixed Point in a One-Dimensional Antiferromagnetic Spin-1 Bose Gas
在淬冷的一维反铁磁自旋1玻色气体的热化示出进行通过一个非热固定点通过湮灭的Flemish弦束缚态的磁孤子。一个可能的实验情况进行了讨论。
2019-03-23 cond-mat.quant-gas nlin.PS quant-ph
Generation and interaction of solitons in Bose-Einstein condensates
研究了玻色-爱因斯坦凝聚体中暗孤子的产生、相互作用和探测。特别是,我们专注于相压印和密度工程的动力学。孤子对的产生以及它们之间的相互作用也被考虑。最后,受Cornish等人(Phys. Rev Lett. 85,1795,2000),我们分析了散射长度变化时暗孤子的稳定性,从而展示了一种新的方法来检测它们。我们的理论和数值计算结果与现有的实验结果进行了比较,并为未来的实验提供了指导。
2002-01-10 cond-mat.soft nlin.PS
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
Multiple dark-bright solitons in atomic Bose-Einstein condensates
本文给出了双组分玻色-爱因斯坦凝聚体中暗-亮孤子相互作用和多暗-亮孤子复合体的实验结果和系统的理论分析。本文分析研究了均匀凝聚体中两个暗-亮孤子之间的相互作用,并将我们的考虑扩展到陷阱的存在。导出了暗-亮孤子中心的有效运动方程,说明了稳态双暗-亮孤子态的存在性和稳定性(亮分量为同相或异相).运动方程给出了孤子的特征振荡频率,与系统反常模的本征频率符合得很好。
2011-04-21 cond-mat.quant-gas nlin.PS
One-dimensional superfluid Bose-Fermi mixture: mixing, demixing and bright solitons
利用由玻色子的Lieb-Liniger能量密度和费米子的Gaudin-Yang能量密度得到的耦合非线性平均场方程组,研究了一维原子波导中超冷稀薄超流玻色-费米混合物.我们考虑有限的玻色-费米原子间强度g_{bf}和周期和开边界条件。我们发现,在周期性边界条件下,即在准一维环中,均匀玻色-费米混合物只有在大的费米子密度下才是稳定的。我们预言,在小的费米密度下,当g_{bf} >0时,系统的基态表现为解混;当g_{bf} <0时,系统可能成为局域玻色-费米亮孤子.最后,通过平均场方程的变分和数值解,我们证明了在开边界条件下,即在准一维柱体中,玻色-费米亮孤子是有限粒子系统的唯一基态,它可以表现出部分混合-去混合跃迁.在这种情况下,亮孤子被证明是动态稳定的。这些玻色-费米亮孤子的实验实现与目前的设置似乎是可能的。
2007-07-11 cond-mat.other nlin.PS
Matter-wave dark solitons and their excitation spectra in spin-orbit coupled Bose-Einstein condensates
在准一维自旋-轨道耦合排斥玻色-爱因斯坦凝聚体中,我们提出了三种类型的暗孤子。在这些族中,有两个族总是稳定的,而第三个族仅在足够接近线性状态时才稳定。孤子的激发谱揭示了可能存在的第二个反常模式。虽然第一个这样的模式描述了孤子振荡运动在抛物陷阱,第二,当存在时,反映了双井结构的基础单粒子光谱。这种新的模式的结果在孤子核心附近的移动密度条纹,或在一个异相振荡的组成成分,几乎没有影响的复合孤子的稳定条纹的总密度。
2013-08-05 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Breathing solitons induced by collision in dipolar Bose-Einstein condensates
数值研究了具有强偶极-偶极相互作用的一维玻色-爱因斯坦凝聚体中亮孤子碰撞引起的呼吸动力学。这种呼吸现象与偶极效应引起的碰撞后孤子的短暂吸引密切相关。孤子的初始相位差导致了碰撞后的非对称动力学,表现在它们的呼吸幅度、呼吸频率和原子数的不同。我们澄清了呼吸频率的不对称性是由原子数的不对称性直接引起的,而不是由初始相位差引起的。此外,呼吸孤子之间的碰撞可以产生新的两次碰撞后呼吸孤子,其呼吸幅度可以调节,并在峰-峰(或倾-倾)碰撞时达到最大(或最小)。
2021-03-05 cond-mat.quant-gas nlin.PS