Morphological Superfluid in a Nonmagnetic Spin-2 Bose-Einstein Condensate
超流的两种已知机制是U(1)相的梯度和自旋轨道规范对称性。我们发现了第三种机制,即在自旋为2的玻色-爱因斯坦凝聚体中,序参量形态的空间变化受到隐藏的su(2)对称性的保护。可能的实验情况进行了讨论。
2019-05-17 cond-mat.quant-gas
Superfluid critical velocity of an elongated harmonically trapped Bose-Einstein condensate
我们数值模拟实验的超流临界速度的细长,谐波捕获玻色-爱因斯坦凝聚体的报告[P。Atherton,Phys. Rev. Lett. 99,160405(2007)]。这些实验以恒定的速度扫过由光学偶极势形成的障碍物通过冷凝物的长轴。他们的结果发现,当障碍物速度超过$v\approx 0.3$ mm/s时,冷凝物的密度波动会增加,这表明超流临界速度大大低于平均速率。然而,我们的分析表明,恩格斯和阿瑟顿的实验观察实际上是一致的超流临界速度等于当地的声速。我们构建了一个模型的能量转移到系统的局部密度近似的基础上解释的实验观察,并提出和模拟实验,通过谐波捕获的冷凝物在当地的声速的一个恒定的分数扫描电位。我们发现,这会导致一个突然发作的激发以上的临界分数,在协议与朗道标准的超流性。
2019-09-30 cond-mat.quant-gas
Superfluid fraction in an interacting spatially modulated Bose-Einstein condensate
本文理论和实验研究了外部一维周期势打破平移不变性导致的稀薄玻色-爱因斯坦凝聚体超流密度猝灭,通过Leggett界限和声速各向异性一致测定超流分数,并揭示了两体相互作用对超流性的重要作用。
2023-06-30 cond-mat.quant-gas
First-order superfluid to Mott-insulator phase transitions in spinor condensates
我们在晶格限制的反铁磁旋量玻色-爱因斯坦凝聚体中观察到一阶超流到莫特绝缘体的量子相变的证据。观察到的签名包括滞后效应和显着的加热跨越相变。发现相变的性质强烈依赖于二次塞曼能量与自旋相关相互作用的比值。我们的观察定性地理解的平均场论,并建议调整二次塞曼能量是一种新的方法来实现超流到莫特绝缘体相变。
2015-12-14 cond-mat.quant-gas
Superfluid-supersolid phase transition of elongated dipolar Bose-Einstein Condensates at finite temperatures
本研究采用局域密度近似的Bogoliubov理论,分析管状受限偶极玻色-爱因斯坦凝聚体的有限温度相图,明确该结构下超流体-超固相变存在一级与二级形式,并探究有限温度对相变点的影响。
2024-02-02 cond-mat.quant-gas
Superfluid-quasicrystal in a Bose-Einstein condensate
准晶是一类与固体晶体的常规分类不同的有序结构,并且可以携带经典禁止的(例如,5重)旋转对称性。鉴于长期寻求的超固体,一个自然的问题是超流体是否可以自发地形成准晶体秩序,而不是由基本的哈密顿量,形成“超流体准晶体”。在这里,我们表明,一个超流准晶条纹态的最小5倍旋转对称性可以实现为一个玻色-爱因斯坦凝聚体的基态在一个实际的实验方案。存在着丰富的相图,包括各种超流-准晶相、超固态相和平面波相。我们的方案可以推广用于生成其他高阶(例如,7倍)准晶体状态,并提供了一个平台,研究这种新的奇异量子物质。
2018-06-08 cond-mat.quant-gas
The superfluid fountain effect in a Bose-Einstein condensate
我们考虑一个简单的实验装置,基于谐波约束,其中玻色-爱因斯坦凝聚体和弱相互作用碱原子的热云被困在两个不同的容器连接的一个狭窄的通道。使用经典场近似,如J. Phys. B 40,R1(2007)中所述,并在Phys. Rev. A 81,013629(2010)中针对任意捕获势进行了优化,我们从理论上研究了著名的超流氦喷泉效应的模拟。我们表明,这种热机械效应可能确实在这个系统中观察到。通过分析系统的动力学,我们能够识别的超流和正常组件的流动,以及区分冷凝物馏分从超流组件。我们表明,超流分量可以很容易地从较冷的容器流到较热的一个,而正常的组件实际上是在后者阻塞。
2012-12-11 cond-mat.quant-gas
Relaxation of superfluid turbulence in highly oblate Bose-Einstein condensates
研究了高扁玻色-爱因斯坦凝聚体中超流湍流的热弛豫。我们用一个排斥的光学势扫过凝聚体的中心区域,在凝聚体中产生湍流。湍流凝聚体中的量子化涡旋呈现出空间无序分布,凝聚体中的涡旋数呈现出非指数衰减行为,我们将其归因于涡旋对的湮灭。在冷凝物中的涡-反涡碰撞被识别为新月形的,合并的涡核。我们观察到,涡数的非指数衰减定量描述的速率方程组成的单体和两体衰减条款。在我们的测量中,我们发现局域二体衰变率与$T^2/μ$成正比,其中$T$是温度,$μ$是化学势。
2014-12-04 cond-mat.quant-gas
Quench Dynamics of Three-Dimensional Disordered Bose Gases: Condensation, Superfluidity and Fingerprint of Dynamical Bose Glass
在平衡的三维(3D)无序凝析油中,已经很好地建立了无序可以产生等于凝析油消耗的$\frac{4}{3}$的正常流体的量。超流体比凝聚体更易挥发无序的概念对于理解玻色玻璃相是至关重要的。在这封信中,我们表明,通过在相互作用中的量子猝灭,将弱无序的3D凝聚物带到非平衡状态,无序可以破坏超流体,导致正常流体密度远远超过凝聚物耗尽的$\frac{4}{3}$的稳定状态。这表明在动态范围内设计玻色玻璃的可能性。由于凝聚密度和超流密度都是可测量的量,我们的结果允许在非平衡情况下的无序和相互作用之间的戏剧化的相互作用的实验演示。
2014-11-27 cond-mat.quant-gas
Superfluid to normal fluid phase transition in the Bose gas trapped in two dimensional optical lattices at finite temperature
本文发展了二维光晶格中玻色气体的有限温度Hartree-Fock-Bogoliubov理论。现场能量被认为是足够低的气体呈现超流特性。忽略热力学方程中的反常密度,得到了凝聚态密度随温度的变化关系。冷凝物馏分提供两个临界温度。在温度$T_{C1}$以下,存在一个冷凝物部分。上述两种可能的组分在达到临界温度$T_{C2}$时合并。然后,气体在高于$T_{C2}$的温度下提供一级转变,其中冷凝物分数为零。我们通过有限温度相图恢复,其中可以识别三个区域:正常流体,超流体和超流体与两种可能的冷凝分数。
2015-05-07 cond-mat.quant-gas
Topological superfluidity of lattice fermions inside a Bose-Einstein condensate
本文计算了二维格点中全同费米子在三维玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中的相图。BEC中的费米子交换密度涨落,引起吸引诱导相互作用。零温相图显示出拓扑$p_x+ip_y$超流相和相分离区。我们展示了如何使用玻色-费米混合物的灵活性来调整诱导的相互作用,使其最大化最近的相邻站点之间的配对,而来自远程相互作用的相分离被抑制。最后,我们计算了晶格中拓扑超流体的Berezinskiii-Kosterlitz-无边界(BKT)临界温度,并讨论了实验实现。
2017-01-06 cond-mat.quant-gas
Dynamical Phase Transition of Dissipative Fermionic Superfluids
本文在开放量子系统中推导广义含时Hartree-Fock-Bogoliubov方程,通过研究BCS极限下引入损耗后的淬火动力学,发现超流序参量非解析消失且超流组分导数在有限临界时间不连续变化的普适动力学相变。
2025-06-06 cond-mat.quant-gas
Superfluid pairing in a mixture of a spin-polarized Fermi gas and a dipolar condensate
本文考虑自旋极化的费米气体和偶极玻色-爱因斯坦凝聚体的混合物,其中费米子和偶极凝聚体的准粒子之间的s波散射可以导致有效的吸引力Fermi-Fermi相互作用,该相互作用本质上是各向异性的,并且可以通过偶极相互作用来调节。我们表明,这样的相互作用可以显着增加实现超流体的前景与间隙参数的特点与所有奇分波的相干叠加。我们制定,在Hartree-Fock-Bogoliubov平均场方法的精神,一个理论,使我们能够估计的临界温度时,考虑到各向异性的Fock势,并确定系统参数,优化临界温度,这样的超流体出现之前,系统开始相分离。
2011-12-19 cond-mat.quant-gas
Superfluid Breakdown and Multiple Roton Gaps in Spin-Orbit Coupled Bose-Einstein Condensates on an Optical Lattice
研究了存在有效塞曼场$Ω$时二维正方形光晶格上Rashba自旋轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体的超流相.在临界值$Ω=Ω_c$,单粒子谱$ E_k $从具有一组四个简并最小值变为在$k=0$的单个最小值,分别对应于有限或零动量的凝聚。我们描述了这种量子相变和对称性破缺的凝聚相。我们用Bogoliubov理论处理超流相,确定了相图、声子激发谱和声速。分析了当$Ω$接近于$Ω_c$时出现的一种新的动态不稳定超流区,并讨论了凝聚量子耗尽的行为。此外,我们发现有两种类型的旋转子激发发生在$Ω<Ω_c$制度,并获得明确的值为相应的能隙。
2014-06-03 cond-mat.quant-gas
The Josephson relation for the superfluid density and the connection to the Goldstone theorem in dilute Bose atomic gasses
我们推导出的约瑟夫森关系的稀释玻色气体的框架内的一个非线性场重申的理论的正常和非线性密度凝聚。该理论的平均场相图具有两个临界温度T_c和$T^*,分别与系统中存在的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)和超流态有关。在这种情况下,约瑟夫森关系表明,超流密度与第二个序参量,即密度凝聚体的平方有关。这与没有反常凝聚的玻色气体理论中的相应结果相反,玻色气体理论预言超流密度与BEC凝聚密度成正比。我们的研究结果与预测一致,即在T_c和T^* 之间的温度范围内,在没有BEC凝聚的情况下,系统的一部分处于超流状态。这种情况类似于稀释费米气体的情况,其中超流密度与间隙参数的平方成比例。约瑟夫森关系依赖于零能量和动量激发的存在,显示了超流性和戈德斯通定理之间的密切关系。
2011-12-09 cond-mat.quant-gas
Emergence of Classical Rotation in Superfluid Bose-Einstein Condensates
相变可以改变介观尺度上的量子行为,并提供新的和不寻常的量子动力学。在这里,我们调查的超流性质的旋转的两个组件的玻色-爱因斯坦凝聚体的相互作用能的变化的函数,特别是通过相变从可压缩到不可压缩。我们表明,打破超流的标志之一,即流通的量子化条件,是连续的整个方位角相分离过程,并显示有趣的密度动力学。我们发现,所产生的电流是稳定的很长一段时间,并拥有一个相边界,表现出经典的固体旋转,尽管超流的量子性质。为了支持这种经典和量子行为的共存,该系统开发了一个独特的速度流剖面,其中包括不寻常的径向流动的相边界附近的区域。
2015-09-07 cond-mat.quant-gas
Dissipative structures of quantized vortices in a coherently pumped polariton superfluid
研究了相干泵浦激子-极化激元超流体的稳态。随着泵浦参数的改变,均匀系统的平移对称性自发破缺,形成各种稳定的量子化涡旋。这是具有连续泵浦的非平衡耗散系统所特有的。
2013-02-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Superfluidity of Bose-Einstein condensates in ultracold atomic gases
长期以来,液氦4一直是实验中唯一可用的玻色子超流体。1995年,随着超冷原子气体中玻色-爱因斯坦凝聚的实现,一种新的超流体诞生了。液氦4是强相互作用的,没有自旋;几乎没有办法改变它的参数,如相互作用强度和密度。新的超流体,玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC),提供了比液氦多方面的优势。一方面,BEC是弱相互作用的,并且具有自旋自由度。另一方面,可以方便地调节BEC的几乎所有参数,例如,通过自旋-轨道耦合调节动能,通过外部势调节密度,以及通过费什巴赫共振调节相互作用。人们一直致力于研究超流性的这些新方面,其结果极大地丰富了我们对超流性的认识。在这里,我们回顾这些发展的重点是各种超流体的稳定性和临界速度。所考虑的BEC系统包括自由空间中的均匀超流体、密度周期性调制的超流体、具有人工设计的自旋轨道耦合的超流体以及纯自旋流的超流体。由于弱相互作用,这些BEC系统可以用平均场Gross-Pitaevskii理论很好地描述,它们的超流性,特别是临界速度,可以用Landau的超流理论来研究。实验建议,观察这些新的方面的超流性进行了讨论。
2015-01-17 cond-mat.quant-gas
Geometric phases of a vortex in a superfluid
本文研究了超流玻色-爱因斯坦凝聚体中可动量子涡旋的几何相位。Halcadine和Wu [Phys. Rev. Lett. 55,2887(1985)]表明,这种涡旋的几何相位$γ_{\mathcal C}=2πN_{\mathcal C}$由涡旋轨迹所包围的凝聚原子$N_{\mathcal C}$的数量决定。考虑到一个实验现实的自由轨道涡导致一个明显的不同意这一预测。我们解决它使用超流电动力学图片,这使我们能够确定两个额外的贡献测量的几何相位;(i)一个拓扑保护的边缘电流的旋涡在冷凝边界,及(ii)超流位移电流。我们的研究结果概括,并铺平了道路,实验测量的涡旋几何相位使用标量和旋量玻色-爱因斯坦凝聚体,和超流费米气体。
2021-01-19 cond-mat.quant-gas
Beyond superfluidity in driven non-equilibrium Bose-Einstein condensates
对开放的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中的超流现象进行了数值和解析分析。研究发现,超流相是可行的,即使在声速以上,由于不均匀的非平衡过程的力量反对均匀过程的贡献。此外,对于特定的泵浦/衰减策略,可以观察到加速杂质的状态。所有的发现都是在复杂的Gross-Pitaevskii(GP)理论中产生和湮灭的。利用这个框架,可以计算出杂质以速度v通过开放凝聚体时作用在杂质上的有效力。结果表明,从v = 0时的零运动状态开始,力随速度的增加而不断增大/减小,这一性质可以追溯到扩展的GP模型中附加的均匀湮灭/产生项。我们的研究结果站在形成鲜明对比的拓扑相变的概念,以无摩擦流低于临界速度观察到的平衡玻色-爱因斯坦凝聚体的分析,数值和实验捕获的原子。
2017-04-04 cond-mat.quant-gas
Projection Optimization Method for Open-Dissipative Quantum Fluids and its Application to a Single Vortex in a Photon Bose-Einstein Condensate
本文提出了一种用于开放耗散量子流体的投影优化方法,并将其应用于光子玻色-爱因斯坦凝聚体中的单涡旋问题。
2025-05-06 cond-mat.quant-gas
Superfluidity and Phase Correlations of Driven Dissipative Condensates
我们回顾了最近关于驱动耗散凝聚体的相干性和超流性的结果,即,弱相互作用的非守恒玻色子系统,如极化激元凝聚。驱动和耗散的存在有显着不同的影响,这取决于维数和各向异性。在三维空间中,静态关联在大尺度上恢复平衡行为,而微观驱动改变了动态行为。在二维中,对于各向同性系统,驱动和耗散破坏了原本存在的代数阶,然而充分各向异性的系统仍然可以显示代数相位相关。我们讨论了最近的实验测量相位相干性的这种行为的后果,并概述可能直接探测超流性的潜在测量。
2016-01-18 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
Dissipative hydrodynamic equation of a ferromagnetic Bose-Einstein condensate: Analogy to magnetization dynamics in conducting ferromagnets
旋量玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的流体力学方程给出了凝聚体中自旋动力学的简单描述。本文引入了耗散源于凝聚体能量耗散的铁磁BEC的流体力学方程。耗散流体动力学方程具有与扩展的Landau-Lifshitz-Gilbert(LLG)方程相同的形式,其描述了铁磁体与自旋极化电流相互作用的磁化动力学。利用耗散流体动力学方程,我们证明了铁磁BEC的磁畴图案动力学的存在和不存在的粒子流,并讨论了电流对磁畴斑图形成的影响。我们还讨论了域模式的特征长度,有域壁和没有有限的磁化。
2011-10-10 cond-mat.quant-gas
Drag force of a exciton-polariton condensate under non-resonant pumping
半导体微腔中的激子-极化激元凝聚体是一种新型的非平衡超流体。在最近的实验中[P. Stepanov,{ \it et.等,}国家通信{ \bf 10},1038(2019)],研究了共振泵浦下极化激元凝聚体中集体激发的色散关系,重点研究了长寿命激子库在决定超流性中的作用。受这一实验进展的启发,我们通过计算在极化激元凝聚体中运动的经典杂质所受的拖曳力,研究了激子-极化激元凝聚体在非共振泵浦下的超流性。对于在带隙相制备的非共振泵浦极化激元凝聚体,由于库的模式,当杂质的速度很小时,拖曳力可以很大。此外,随着速度的增加,拖曳力可以减小。对于不是很大的速度,拖曳力的增强,如果冷凝物被调谐为更耗散。当凝聚体接近有隙相和无隙相的转变点时,曳力与平衡超流的曳力相似。我们的工作揭示了在非共振泵浦下,储层模式对极化激元凝聚体超流性的影响。
2020-05-25 cond-mat.quant-gas
Parity solitons in nonresonantly driven-dissipative condensate channels
我们采用对称非共振抽运几何结构,解析和数值研究了驱动耗散激子-极化子系统的凝聚。我们发现,最低的凝聚阈值的解决方案进行了一定的奇偶性的对称激发配置文件的后果。在较高的泵浦强度下,两个宇称之间的竞争可以导致一个的临界猝灭和另一个的饱和。使用长泵浦通道,我们表明,冷凝宇称的竞争引起了一种不同类型的拓扑稳定的缺陷无限传播沿冷凝。缺陷显示排斥相互作用,其特征在于由一个持续的波包携带一对相反的奇偶畴壁的冷凝通道。
2017-11-28 cond-mat.quant-gas
Condensate and superfluid fraction of homogeneous Bose gases in a self-consistent Popov approximation
本研究采用自洽Popov近似研究三维弱相互作用均匀玻色气体的凝聚体与超流组分,发现有限温度下凝聚体组分随相互作用强度非单调变化并存在全局极大值,给出了实验观测的参数区间与可观测量表达式,还讨论了有限尺寸效应。
2024-07-14 cond-mat.quant-gas
Phase fluctuations and first-order correlation functions of dissipative Bose-Einstein condensates
研究了有限寿命对耗散玻色-爱因斯坦凝聚体一阶关联函数的影响。通过考虑相位起伏的所有订单,我们表明,有限寿命的影响是可以忽略的空间一阶关联函数,但有一个重要的影响的时间相关性。作为应用,我们计算了光子准凝聚体的单粒子密度矩阵。最后,我们还考虑了正常态的光子,我们证明了有限寿命效应降低了空间和时间的一阶关联函数。
2014-03-31 cond-mat.quant-gas
Different growth rates for spin and superfluid order in a quenched spinor condensate
在本文中,我们研究了旋量凝聚体的淬火成易轴铁磁相的二次塞曼能量的突变的粗化动力学。我们表明,应用自旋旋转之前,改变塞曼能量加速发展的地方秩序,减少加热。我们研究了系统的纵向自旋有序和超流有序,并表明各自的序参量关联函数表现出动态标度的后期时间动力学。我们的结果还表明,这两种类型的订单增长率不同,即~具有不同的动态临界指数。自旋畴面积分布的计算和示出具有幂律标度行为预期从渗流理论。
2016-11-27 cond-mat.quant-gas
Dissipative dynamics of a harmonically confined Bose-Einstein condensate
本文研究了在无序势存在下,简谐约束凝聚体质心振荡的耗散。广义调和定理的一个扩展允许人们从振荡无序势的角度来制定动力学。这种提法导致一个严格的结果,在弱无序的限制阻尼率。
2011-03-28 cond-mat.quant-gas
Dissipative superfluids, from cold atoms to quark matter
给出了超流体中耗散过程的一些结果。我们专注于费米子超流性和限制我们的分析声子的贡献,体粘度,剪切粘度和热导率。在足够低的温度下,声子的输运系数的主要贡献,如果所有其他的低能量激发的系统是带隙的。我们首先考虑一个接近幺正极限的冷费米原子系统。然后,我们转向夸克物质的超流相,它可以在重子密度很高的情况下实现。
2009-10-22 cond-mat.quant-gas hep-ph
Drag force on an impurity below the superfluid critical velocity in a quasi-one-dimensional Bose-Einstein condensate
在平均场Gross-Pitaevskii理论的背景下,在超流体中运动的障碍物在临界速度以下存在无摩擦流。我们计算了由于量子涨落和热涨落引起的次一阶修正,并发现在所有亚临界速度和温度下,δ函数杂质在准一维玻色-爱因斯坦凝聚体中运动时受到一个非零力的作用.这种力的产生是由于来自杂质两侧的反射量子涨落的多普勒频移的不平衡。我们的计算是基于一个一致的扩展Bogoliubov理论的相互作用强度的二阶,并找到新的解析解的Bogoliubov-de Gennes方程的灰孤子。我们的研究结果提出了关于量子动力学在超流体中形成持续电流的问题。
2009-08-31 cond-mat.quant-gas
Stability of persistent currents in open-dissipative quantum fluids
稳定持续电流的现象是一系列物理系统中超流研究的核心。虽然所有以前的理论研究的超流体流动的环形几何形状集中在保守的系统,在这里,我们扩展的持续电流的稳定性分析开放耗散激子极化激元超流体。通过考虑光诱导环形阱中的激子-极化激元凝聚,我们确定了初始施加的非零轨道角动量流的稳定性条件。我们表明,理论和数值计算,该系统可以维持亚稳态持续电流在一个大的参数区域,并描述了由于动力学不稳定性的超电流衰减的情况。
2014-08-07 cond-mat.quant-gas
Topological superfluid transition in bubble-trapped condensates
超冷量子气体是高度可控的,因此能够模拟从凝聚态物理到天体物理的困难的量子多体问题。虽然迄今为止实验实现仅限于平面几何形状,但由于地面实验在技术上受到限制,最近在微重力设施中也产生了弯曲的量子系统,其前景是探索可调几何形状。在这里,我们分析气泡捕获凝聚,其中的原子被限制在一个薄的球对称壳的表面上的外部磁场的手段。热诱导的涡量增殖导致超流性消失。我们描述了这种拓扑转变的发生,概念上扩展的理论Berezinskii,Kosterlitz和无穷均匀系统,这样的有限大小的系统。出乎意料的是,我们发现普遍的标度关系的平均临界温度和有限宽度的超流过渡。此外,我们阐明了如何在有限温度流体动力学激发实验观察到它们。
2022-02-16 cond-mat.quant-gas
Generation of high winding-number superfluid circulation in Bose-Einstein condensates
我们通过实验和数值模拟证明了在高度扁玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中确定性地产生多重量子化超流绕障碍物环流的方法。我们的方法涉及螺旋的蓝色失谐激光束,作为一个排斥的光学势,周围和朝向中心的BEC。这种光学势首先作为排斥搅拌器在BEC内引发超流,然后作为钉扎势将超流循环的中心输送到冷凝物的中心。通过改变束流沿螺旋轨迹运动的速率,我们有选择地控制引入BEC的净循环。我们实验上实现了钉扎超流与绕组数高达11,持续至少4秒。在螺旋轨迹的末端,当钉扎束处于全功率时,BEC具有环形几何形状,具有高缠绕数的持续电流。或者,光束功率可以斜降,允许控制放置相同循环的单量子化涡旋的集群。这种技术可以作为一个积木在未来的实验架构,以创建按需涡流分布和超流循环BEC。
2021-09-27 cond-mat.quant-gas
Intertwined Superfluid and Density Wave Order in a $p$-Orbital Bose Condensate
研究了外场作用下弱相互作用玻色气体的连续介质模型,其极小值形成三角格子。单粒子谱的第二低带($p$ -带)在非零动量处有三个极小值。我们认为,在这些动量的亚稳玻色凝聚体,并发现,在存在的相互作用,变化缓慢的晶格间距,序参量空间是同构的$S^{5}$。我们发现,扩大的对称性导致拓扑稳定的旋涡的损失,以及两个额外的无间隙模式与二次色散。前一个特征意味着这种非阿贝尔凝聚体是一种“失败的超流体”,它不经历Berezinskiii-Kosterlitz-BKT转变。有序-无序分裂似乎受到抑制,这意味着$S^5$流形的特征应该在低温下可以观察到。
2018-12-22 cond-mat.quant-gas
Dissipative Dynamics of Quantum Vortices in Fermionic Superfluid
在最近的一篇文章中,Kwon等人[Nature(London){ \bf 600},64(2021)]揭示了费米超流体中量子涡旋的非普适耗散动力学。对于Bardeen-Cooper-Schrieffer相互作用机制,耗散过程的增强是明显的,并且有人认为这种效应是由于涡核内部准粒子的存在造成的。我们测试这个假设,通过数值模拟与时间相关的密度泛函理论:一个完全微观框架与费米子自由度。全微观计算的结果揭示了涡旋束缚态对费米子超流体耗散动力学的影响。他们的贡献太弱,无法解释实验测量,我们确定,热效应,引起超流和正常组件之间的相互摩擦,占主导地位的观察到的动态。
2023-01-26 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Proposed Fermi-surface reservoir-engineering and application to realizing unconventional Fermi superfluids in a driven-dissipative non-equilibrium Fermi gas
我们发展了一个描述驱动耗散多体费米系统动力学的理论,以实现我们基于库工程的奇异量子态的方案。我们的想法是设计一个费米面的形状,使其具有多个费米边,通过适当地将多个具有不同化学势的库连接到一个费米系统。这些出现的边缘引起额外的散射通道,可以使系统不稳定到非常规状态,这是在这项工作中举例说明,考虑驱动耗散吸引相互作用的费米气体。通过用Nambu-Keldysh格林函数方法建立量子动力学方程,我们探索了该体系的非平衡稳态,并评估了它们的稳定性。我们发现,除了BCS型各向同性的配对状态,Fulde-Ferrell型各向异性的超流状态伴随着库珀对与非零的质心动量存在作为一个稳定的解决方案,即使在没有一个塞曼磁场。我们的结果意味着实现量子物质超越平衡范式的巨大潜力,通过工程的形状和拓扑结构的费米表面在电子和原子系统。
2022-07-12 cond-mat.quant-gas
Universal expansion of vortex clusters in a dissipative two-dimensional superfluid
超流体中的大量量子涡旋系综本身可以被视为一种表现出反常流体动力学的新型流体。在这里,我们考虑的动力学涡团与热摩擦,并提出了一个解析解,揭示了一个新的普适类耗散超流体的平衡动力学。我们发现,涡度分布的长期动力学是一个膨胀的朗肯涡(即~高帽分布)与初始条件无关。这突出了与经典流体根本不同的衰减过程,其中兰金涡被粘性扩散所禁止。大合奏的点涡的数值模拟证实了普遍的膨胀动力学,并进一步揭示了一个挫折的晶格结构的出现,标志着强相关性。我们目前的实验结果在准二维玻色-爱因斯坦凝聚体是在良好的协议与涡旋流体理论的预测,表明签名的涡旋流体理论可以观察到与$N\sim 11$涡。我们的理论,数值计算和实验结果建立了有效的涡旋流体理论的超流系统。
2020-04-07 cond-mat.quant-gas
Are non-equilibrium Bose-Einstein condensates superfluid?
从理论上研究了半导体微腔中激子-极化激元非平衡玻色-爱因斯坦凝聚体的超流性。在平均场水平上的修改复杂的金兹伯格-朗道方程的冷凝物的动力学描述。广义朗道准则制定的一个小的移动缺陷上的阻力估计发病。多重连通几何中超电流的亚稳定性在更高的流速下仍然存在。
2010-01-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Non-equilibrium steady-states in a driven-dissipative superfluid
我们实验研究了一种由弱相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚体在一维光晶格中实现的驱动耗散约瑟夫森结阵列。一个站点上的工程损失作为局部耗散过程,而邻近站点的隧道则构成驱动力。我们的特点是新兴的稳定状态,这种atomronic设备。随着耗散强度$γ$的增加,该系统从超流态,其特征在于由相干约瑟夫森电流到损耗站点的电阻状态,其特征在于由非相干跳跃传输。对于中间值的$γ$,系统表现出双稳态,超流和电阻分支共存。我们还研究了向稳态的弛豫动力学,在那里我们发现一个临界的放缓,表明存在非平衡相变。
2015-07-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Manifestation of superfluidity in atom-number-imbalanced two-component Bose-Einstein condensates
本文通过数值模拟耦合Gross-Pitaevskii方程,研究了原子数不平衡的双组分准一维BEC中局域波的运动,引入扰动函数量化激发,揭示了超流到耗散转变的临界速度及其与声速的差异。
2024-07-02 cond-mat.quant-gas
Symmetry classification of uniform states in spin-2 Bose-Einstein condensates and neutron $^3P_2$ superfluids
阐明了自旋2旋量玻色-爱因斯坦凝聚体的Gross-Pitaevskii能量泛函与中子$^3P_2$超流体(自旋三重态$P$ -波对与总角动量2)的Ginzburg-Landau理论之间的关系。然后,我们分类所有的非平凡的完整对称性的统一状态,几何不变理论的帮助下。
2021-11-02 cond-mat.quant-gas nucl-th
Superfluid Stiffness of a Driven Dissipative Condensate with Disorder
在过去的十年里,在驱动系统中,例如极化激元凝聚体中,宏观量子相干性的观测强烈地刺激了实验和理论的努力。我们解决的问题,是否驱动量子凝聚是一个超流体,允许无序的影响和非平衡的性质。我们预测,对于空间维度d<4的超流刚度消失,一旦凝聚超过临界尺寸,并详细处理d=2的情况。因此,在热力学极限下,非平衡凝聚物不是超流体,即使是弱无序,尽管超流体行为在小系统中会持续存在。
2013-12-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Band-edge superfluid of Bose-Einstein condensates in the spin-orbit-coupled Zeeman lattice
本文系统研究了自旋轨道耦合Zeeman晶格中BEC的基态相图,发现奇特带边相存在于宽泛参数区间,并通过元激发与超流份额证实了其超流性。
2025-06-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dissipative phase locking of exciton-polariton condensates
我们证明,实验和理论上,一个新的现象:存在的耗散耦合系统中的驱动玻色子。这是证明了一个特定的情况下,外部激发点的激子极化激元凝聚在半导体微腔。我们观察到,对于两个空间分离的凝聚体的耗散耦合导致的相位锁定,无论是同相或异相,凝聚体之间。这种效果取决于冷凝物之间的距离。对于几个受激点,我们观察到系统中自发涡的出现。
2014-06-27 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Anisotropic Superfluid Behavior of a Dipolar Bose-Einstein Condensate
本文利用Dy-162的玻色-爱因斯坦凝聚体,在强磁偶极-偶极相互作用下,对偶极超流体的输运进行了测量。通过移动有吸引力的激光束穿过凝聚体,我们观察到超流体流动的各向异性。这种观察是兼容的各向异性的临界速度的崩溃dissipationless流,这在朗道标准的精神,可以直接连接到底层的偶极激发光谱的各向异性。此外,高于该临界速度的加热速率反映了相同的各向异性。我们的观察结果与基于Gross-Pitaevskii方程的模拟结果非常一致,并突出了偶极相互作用对宏观输运性质的影响,使耗散各向异性。
2018-07-18 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Superfluid signatures in a dissipative quantum point contact
本研究测量了强相互作用费米锂原子通过具有局部粒子损失的量子点接触的超流体输运,发现耗散强度超过超流体能隙时非欧姆输运转变为欧姆电流,并基于Keldysh形式构建了部分重现实验现象的模型。
2023-05-22 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Superfluid behavior of a Bose-Einstein condensate in a random potential
研究了强随机势中一维相互作用玻色子模型的基态中玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)与超流性的关系。我们严格证明,在一定的参数制度的超流分数可以是任意小,而完全BEC盛行。在另一种状态下,尽管有很强的无序,但同时存在完全的BEC和完全的超流。
2014-07-14 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Persistent superfluid flow arising from the He-McKellar-Wilkens effect in molecular dipolar condensates
我们表明,He-McKellar-Wilkens效应可以诱导一个持续的流动中的玻色-爱因斯坦凝聚体的极性分子被限制在一个环形陷阱,通过电偶极矩介导的偶极相互作用。对于具有磁偶极矩的原子的玻色-爱因斯坦凝聚体,我们表明,虽然理论上可以通过Aharonov-Casher效应诱导持续流动,但所需的电场强度是禁止的。我们还概述了一个实验的几何形状,专门用于观察的He-McKellar-Wilkens效应在toroidally-trapped冷凝。
2016-06-21 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Dissipative superfluid hydrodynamics for the unitary Fermi gas
在这项工作中,我们建立了约束的温度依赖性的剪切粘度$η$在超流相的稀费米气体在酉限制。我们的研究结果是基于分析实验,测量后释放的光学陷阱变形云的长宽比。讨论了如何将双流体理论应用于幺正气体,并给出了一个合适的状态方程参数化形式。我们表明,在膨胀实验的正常和超流速度之间的差异仍然很小,可以被视为一个扰动。我们发现,膨胀实验有利于剪切粘度显着降低超流制度。利用指数参数化方法,我们找到了$η(T_c/(2T_F))< 0.37η(T_c/T_F)$,其中$T_c$是临界温度,$T_F$是气体的局部费米温度。
2021-08-01 cond-mat.quant-gas nucl-th
Condensate of excitations in moving superfluids
本文用唯象序参量泛函在零温度和非零温度下讨论了在直线运动和旋转超流玻色子和费米子(含Cooper配对)介质中具有非零动量的激发凝聚的可能性。这些结果可能适用于描述玻色子系统,如超流$^4$ He,超冷原子玻色气体,旋转中子星中的带电π介子和K介子凝聚体,以及各种具有配对的超导费米子系统,如致密星中的质子和色超导成分,金属超导体,以及具有配对的中性费米子系统,如致密星中的中子成分和超冷原子费米气体。得到了超流中“母”凝聚体和激发态新凝聚体的序参量、相应的能量增益、临界温度和临界速度。
2016-11-15 astro-ph.HE cond-mat.quant-gas nucl-th
Superfluid drag of two-species Bose-Einstein condensates in optical lattices
本文研究了在不同几何形状和势深的准二维光晶格中的两组分玻色-爱因斯坦凝聚体。基于使用平面波展开方法获得的数值精确的Bloch和Wannier函数,我们量化了凝结组分之间的阻力(卷吸耦合)。该阻力源自(短程)物种间相互作用,并随着动能而增加。由于相互作用和动能效应之间的相互作用,超流阻力系数显示出对晶格深度的非单调依赖性。为了与未来的实验联系,我们定量地研究了相应于相关原子种类的质量比的阻力。
2012-09-24 cond-mat.quant-gas quant-ph
Nonlinear patterns in Bose-Einstein condensates in dissipative optical lattices
结果表明,一维非线性薛定谔方程具有耗散周期势、非线性损耗和线性泵浦,允许存在稳定的非线性Bloch态吸引子.该模型描述了一个玻色-爱因斯坦凝聚体与非弹性的两体和三体相互作用加载在一个光晶格的损失,由于非弹性相互作用的原子与光子。
2009-12-23 cond-mat.other cond-mat.quant-gas