Chladni solitons and the onset of the snaking instability for dark solitons in confined superfluids
预测了通道超流中由交叉涡线组成的复杂孤立波。它们在圆柱形陷阱中的形状包括十字架、辐条轮和希腊语$Φ$，并追踪平面暗孤子不稳定振动模式的节线，类似于Chladni的膜振动图。定常孤立波扩展了一个家庭的解决方案，其中包括以前已知的孤波涡和涡环。从玻色-爱因斯坦凝聚体（BECs）和超流费米气体穿过BEC-BCS交叉的尺度分离出发，预测了它们从暗孤子开始的分岔点，表明蛇形不稳定性的新的不稳定模式的开始，并得到了全数值计算的证实。在超冷气体实验中，通过暗孤子的种子衰变可以观测到Chladni孤子。
2014-11-21 cond-mat.quant-gas
Condition for convective instability of dark solitons
提出了平面暗孤子从绝对不稳定性到对流不稳定性的转变点条件的简单推导。结果表明，不稳定波包的膨胀速度等于沿暗孤子传播的扰动波的最小群速度。估计了玻色-爱因斯坦凝聚体流过障碍物时暗孤子长度的增长率。数值模拟的结果证实了解析理论。
2011-05-04 cond-mat.quant-gas
Creation and revival of ring dark solitons in a toroidal Bose-Einstein condensate
提出了一种在环形囚禁的玻色-爱因斯坦凝聚体中同时控制产生多个同心环暗孤子的方案。这些孤子衰减成涡旋-反涡旋项链，显示了孤子结构的复兴，但最终成为量子湍流的一个例子。
2013-09-03 cond-mat.quant-gas
Beating dark-dark solitons in Bose-Einstein condensates
受最近实验结果的启发，我们研究了双组分玻色-爱因斯坦凝聚体中出现的作为典型相干结构的拍频暗-暗孤子。我们展示了它们通过SO（2）旋转与暗-亮孤子的联系，并由此推断出它们的固有拍频和它们在抛物阱中的振荡频率。我们确定它们作为确切的周期轨道在Manakov限制的平等间和物种内的非线性强度与和没有陷阱，并展示了这种状态的持久性弱偏离此限制。我们还考虑了大的偏离Manakov极限，说明这种呼吸状态可能会被打破除了暗反暗孤子状态。最后，我们考虑了两个跳动的暗-暗孤子的动力学和相互作用的存在和不存在的陷阱，推断他们的典型的排斥作用。
2012-02-13 cond-mat.quant-gas
Stability analysis and attractor dynamics of 3D dark solitons with localized dissipation
研究了具有暗或灰色扭结孤子的细长玻色-爱因斯坦凝聚体在局域耗散作用下的稳定性和吸引子动力学。为此，3D Gross-Pitaevskii方程与一个额外的虚势数值求解。我们分析了依赖于耗散强度的蛇形不稳定性的抑制，并提取实验现实参数的暗孤子的稳定的阈值。在阈值以下，我们观察到衰减为孤子涡旋。在稳定阈值以上，我们观察到吸引子动力学对暗孤子时，最初开始从一个灰孤子。我们发现，对于所有的初始条件的暗孤子是唯一的系统的稳定状态-即使从BEC基态。
2020-12-21 cond-mat.quant-gas
Dipolar dark solitons
本文数值模拟并研究了准一维囚禁偶极气体中类暗孤子激发的基本性质。这些激发虽然与具有接触相互作用的气体中的暗孤子非常相似，但它们彼此相互作用并可以形成束缚态。在碰撞过程中，这些偶极孤子发射声子，失去能量，但加速。即使经过数千次的碰撞，它们仍然以灰孤子的形式存在，并最终与背景准粒子达到动力学平衡。最后，在经典场近似的框架下，我们验证了这些孤子在热样品中自发出现，类似于具有接触相互作用的原子气体中的II型激发。
2015-08-31 cond-mat.quant-gas
Core filling and snaking instability of dark solitons in spin-imbalanced superfluid Fermi gases
利用含时Bogoliubov de Gennes方程研究了三维自旋不平衡超流费米气体中的暗孤子。我们探讨了暗孤子的形状和动力学是如何被填充其低密度核心的过量未成对自旋的存在所改变的。非成对粒子使孤子展宽，抑制横向蛇不稳定性。我们讨论了在冷原子实验中观察这些现象的方法。
2017-06-02 cond-mat.quant-gas
Statics and dynamics of atomic dark-bright solitons in the presence of delta-like impurities
采用平均场描述的二分量原子玻色-爱因斯坦凝聚体，研究了局域杂质存在时暗-亮孤子的统计和动力学性质。利用绝热微扰理论推导了暗-亮孤子中心的运动方程。我们表明，反直觉，一个有吸引力的（排斥性）三角形杂质，单独作用于明亮的孤子组件，诱导一个有效的局部化的障碍（以及）在有效的孤子感受到的潜力，这样，暗亮孤子被反射（通过）吸引力（排斥性）杂质。我们对孤子小振幅振荡的分析结果与Bogoliubov-de Gennes分析和直接数值模拟的结果吻合得很好。
2011-11-09 cond-mat.quant-gas
Proper phase imprinting method for a dark soliton excitation in a superfluid Fermi mixture
在超冷原子气体中，利用相位印记方法可以激发出暗孤子。我们表明，对于超流费米子混合物，标准的相位印记程序应用到两个组件未能创建一个状态的对称性相同的暗孤子解的Bogoliubov-德Gennes方程。为了在BCS区产生暗孤子，费米混合物的单一组分应该仅被相位印记。
2014-08-07 cond-mat.quant-gas
Reply to Comment on "Quantum Entangled Dark Solitons formed by Ultracold Atoms in Optical Lattices"
我们回应Jacek Dziarmaga、Piotr Deuar和Krzysztof Sacha的评论，arXiv：1001.1045，支持作者的模拟，但区分近平均场和强量子区域。我们澄清，我们有三条线的证据暗孤子的衰变和连接我们的工作，Lieb的第二类激发和量子暗孤子的真正含义。
2010-05-31 cond-mat.quant-gas
Dark solitons dynamics and snake instability in superfluid Fermi gases trapped by an anisotropic harmonic potential
在序参量方程的框架下，研究了各向异性费米气体中暗孤子的产生、动力学和稳定性。我们计算了暗孤子在陷阱中的振荡周期，并发现与基于Bogoliubov-de Gennes方程的结果很好的一致。通过研究初始偏心暗孤子在幺正极限下各种紧横向约束下的稳定性，不仅给出了动力学稳定性的判据，而且发现孤子以及孤子与涡旋环的混合体可以用不同的振荡周期来表征。最近实验的参数不符合稳定性标准[Nature { \bf 499}，426（2013）]。因此，而不是一个非常缓慢的振荡实验观察到的，我们发现，所产生的暗孤子经历了横向蛇不稳定性与崩溃成涡环，它传播的类似孤子的方式与近两倍大的周期。
2013-09-28 cond-mat.quant-gas
Long-range sound-mediated dark soliton interactions in trapped atomic condensates
一个远程孤子的相互作用进行了讨论，即两个或两个以上的暗孤子相互作用在一个非均匀的原子凝聚，修改各自的动力学通过交换声波，而从来没有直接接触。理想化的双势阱结构可以实现两个孤子的完美能量转移和完全的周期性恒等反转。两个实验相关的几何形状进行了分析，这应该使这种远程相互作用的观察。
2010-11-24 cond-mat.quant-gas
Characterising arbitrary dark solitons in trapped one-dimensional Bose-Einstein condensates
本文提出了一种探测一维谐波囚禁玻色-爱因斯坦凝聚体中暗孤子存在和深度的方法。对于只有一个孤子的系统，我们证明了傅里叶空间中密度的移动直接映射到孤子的深度上。对于多孤子系统，将我们的谱方法与已有的成像技术相结合，可以确定凝聚体中孤子的性质。我们验证了在密度工程方法诱导的波存在下，通过谱移检测孤子是可行的。最后讨论了三维玻色-爱因斯坦凝聚体中涡旋探测的意义。
2020-10-19 cond-mat.quant-gas
Dark solitons in cigar-shaped Bose-Einstein condensates in double-well potentials
研究了双势阱中雪茄状玻色-爱因斯坦凝聚体中暗孤子的静态和动力学性质。利用一个非立方非线性平均场模型，得到了单暗孤子和多暗孤子解的分支，并研究了它们的分叉和稳定性.结果表明，存在暗孤子的状态，没有一个线性的对应物，我们强调的作用，反常模式的激发光谱。特别是，我们表明，异常模式的本征频率是密切相关的特征孤子频率发现从孤子的运动方程，以及异常模式的出现有关的不稳定性。我们还详细分析了势垒高度在双阱中的作用，它可能导致不稳定性或多暗孤子态的解耦。
2010-05-20 cond-mat.quant-gas
Dark soliton decay due to trap anharmonicity in atomic Bose-Einstein condensates
最近的一些实验几乎纯原子玻色-爱因斯坦凝聚体证实了预测的暗孤子振荡时，谐波捕获。然而，在非均匀凝聚体中传播的暗孤子也被预言对声波的发射是不稳定的。虽然谐波捕获支持共存的孤子和声音之间的平衡，我们表明，随后的动态是敏感的陷阱非谐性。这样的非谐性可以打破孤子-声音平衡，并导致孤子的净衰减在一个相当短的时间尺度上比其他耗散机制。因此，我们提出了如何小的现实修改现有的实验装置可以使实验观察这个衰变通道。
2009-06-26 cond-mat.quant-gas
Creating solitons with controllable and near zero velocity in Bose-Einstein condensates
在排斥相互作用的原子玻色-爱因斯坦凝聚体（BECs）中确定性产生暗孤子的现有技术只能获得很窄的孤子速度范围。由于速度影响单个孤子的稳定性和孤子-孤子相互作用的性质，这种技术限制阻碍了实验的进展。在这里，我们创建暗孤子在高度各向异性的雪茄形BEC与任意位置和速度，同时工程的振幅和相位的凝聚波函数，改进以前的技术，只明确操纵凝聚相。在真实的1D系统中存在的单个暗孤子解对应于各向异性3D系统中的扭结孤子，并且由包括涡旋环和孤子涡旋解的大量附加暗孤子加入。我们很容易产生速度从零到声速一半的暗孤子。所观察到的孤子振荡频率表明，我们印记孤子涡旋，这对于我们的雪茄形系统是唯一的稳定孤子预期这些速度。我们对一维BEC的数值模拟表明，这种方法对于稳定的扭结孤子的产生同样有效。我们证明了这种技术的实用性，通过确定性碰撞暗孤子与域壁在两个组件的旋量BEC。
2020-05-27 cond-mat.quant-gas
The Snake Instability of Ring Dark Solitons in Toroidally Trapped Bose-Einstein Condensates
我们发现，环形暗孤子的蛇不稳定性的发病需要对称性破缺。我们还明确阐明虚Bogoliubov模式和蛇不稳定性之间的联系，预测产生的涡反涡对的数量。此外，我们提出了一个简单的模型，给出了一个物理动机，为什么蛇不稳定发生。最后，我们表明，紧限制在一个环形的潜力，实际上提高了孤子衰减由于孤子运动的抑制。
2012-10-15 cond-mat.quant-gas
Semiclassical dynamics of a dark soliton in a one-dimensional bosonic superfluid in an optical lattice
在截断维格纳近似下，研究了光晶格中一维玻色气体中暗孤子的量子动力学。以前的工作表明，在没有量子涨落的情况下，暗孤子的动力学稳定性很大程度上取决于它的相位扭结是位于晶格位置还是两个相邻位置的链接。研究还表明，无论相位扭折位置如何，暗孤子在强量子涨落区都是不稳定的。为了弥补经典区域和强量子区域之间的差距，我们研究了暗孤子在弱量子涨落区域中的动力学稳定性。我们发现，随着量子涨落强度的增加，动力学稳定性的位置依赖性逐渐减弱，并最终消失。这种经典到量子的孤子稳定性的交叉仍然存在，即使在一个抛物型陷阱的潜力。我们认为，交叉行为可以用于实验诊断暗孤子的不稳定性是由于量子涨落还是经典动力学不稳定性。
2020-04-23 cond-mat.quant-gas
Nonlinear scattering of atomic bright solitons in disorder
我们观察了39 K原子亮孤子在一维散斑无序中的非线性散射。我们直接比较它与非相互作用的粒子在相同的混乱的散射。孤立子中的原子倾向于集体反射或透射，与独立粒子的行为相反，从而证明了散射的明显非线性效应。所观察到的强烈波动的反射分数，在零和100%之间，被解释为系统的实验条件，特别是孤立子速度的强灵敏度的结果。通过Gross-Pitaevskii模拟，在平均场框架中再现了这种行为，并且对于我们的参数，不期望孤子被完全反射和完全透射的介观量子叠加。我们讨论了观察这种叠加的条件，这将发现在原子干涉超出标准量子极限的应用。
2017-06-06 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
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 molecules in an exciton-polariton superfluid
暗孤子的一般理论依赖于排斥相互作用，因此预言不可能形成暗孤子束缚态。这个预测的一个重要例外是在非局域非线性介质中观察到的束缚孤子。在这里，我们报告说，激子极化激子超流体也可以维持暗孤子分子，虽然相互作用是完全本地的。利用一种新颖的全光学技术，我们产生了两个暗孤子，并将它们相互束缚，形成了一种非常规的暗孤子分子。我们证明，这种结构的稳定性和两个暗孤子之间的分离距离是紧密相连的驱动耗散性质的极化激元流体。
2020-03-23 cond-mat.quant-gas quant-ph
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
Many-body Matter-wave Dark Soliton
在平均场近似下描述相互作用玻色子的Gross-Pitaevskii方程在一维中具有孤子解。对于排斥相互作用的粒子，定态孤子是暗的，即由局部密度最小值表示。多体效应可能导致暗孤子的填充。使用准精确多体模拟，我们表明，在单一实现，孤子出现完全黑暗，虽然单个粒子密度趋于均匀。
2013-12-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Transitions From Order to Disorder in Multi-Dark and Multi-Dark-Bright Soliton Atomic Clouds
我们已经进行了一个系统的研究量化的孤波行为的变化，从一个有序的云类似的“结晶”配置的无序状态，可以被描述为一个孤立子“气体”。作为我们的说明性的例子，我们使用单组分，以及两个组件，一维原子气体非常接近零温度，在排斥原子间的相互作用和抛物线陷阱的存在下，云，分别暗（暗亮）孤子可以形成在一（二）组件系统。我们通过三种不同类型的方法，即Gross-Pitaevskii类型的偏微分方程，基于粒子的常微分方程描述的孤子动力学系统和蒙特卡罗模拟的粒子系统证实了我们的研究结果。我们定义了一个“经验”序参量来表征孤子晶格的序，并研究了它如何作为“热”强度的函数而变化（即，动力学）引起的扰动。正如我们系统的一维性质所预期的那样，从有序到无序的转变是渐进的，显然在中间状态中没有真正的相变。
2014-12-12 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Dynamics of two dark solitons in a polariton condensate under non-resonant pumping
基于耦合到速率方程的受驱动耗散Gross-Pitaevskii方程，从理论上研究了非共振泵浦下极化激元凝聚体中两个暗孤子的动力学行为。特别地，给出了两个暗孤子之间有效势的解析表达式。由此得到的运动方程捕捉了极化子玻色-爱因斯坦凝聚体的开放耗散特性如何影响双暗孤子的动力学性质，即，双暗孤子在有限时间内通过与背景的混合而弛豫。我们进一步数值模拟了两个暗孤子的相对运动，重点研究了初始速度对两个暗孤子运动的影响，数值模拟结果与解析结果吻合得很好。这项工作的预测是足够的实验观察在现有的设施。
2021-12-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
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
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
Interaction of oblique dark solitons in two-dimensional supersonic nonlinear Schrödinger flow
研究了二维超声速非线性薛定谔绕流中两个斜暗孤子的碰撞。数值计算表明，这种碰撞与一维暗孤子碰撞非常相似。我们观察到，它实际上是弹性的，我们测量的孤子的位置后，他们的相互作用的位移。
2011-11-13 cond-mat.quant-gas 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
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
Lieb-Liniger model: emergence of dark solitons in the course of measurements of particle positions
Lieb-Liniger模型描述了一维空间中具有接触相互作用的玻色子。在弱排斥粒子相互作用的极限下，存在两种激发谱。第一个是再现的Bogoliubov色散关系，其他被认为是对应于暗孤子激发。虽然有各种证据表明，II型光谱与暗孤子，它还没有被证明，粒子的位置测量揭示暗孤子密度分布。在这里，我们采用Bethe的anonymous的方法，并表明，暗孤子出现在测量过程中，如果系统是准备在对应于II型光谱的本征态。我们分析了单暗孤子和双暗孤子以及弱相互作用和强相互作用区。
2015-09-04 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dynamical generation of dark-bright solitons through the domain wall of two immiscible Bose-Einstein condensates
本文研究暗孤子在不混溶双组分玻色-爱因斯坦凝聚体畴壁处的反射与透射，发现可在无稳态解的参数区动力学产生暗-亮孤子，其谐波频率与半解析模型一致。
2021-07-07 cond-mat.quant-gas quant-ph
A direct derivation of the dark soliton excitation energy
暗孤子是广泛存在于非线性波中的一种常见的拓扑激发。暗孤子激发能是研究暗孤子动力学的关键，由于其存在于有限背景中，因此必须以重整化形式计算。尽管重整化能量形式非常重要和成功，但它最初只是在没有详细推导的情况下提出，然后在巨正则系综中“推导”出来。在这项工作中，我们重新审视这个基本问题，并提供了一个替代的和直观的推导能量形式的基本场能量利用限制程序，保存粒子的数量。我们的推导得出了同样的结果，因此暗孤子能量形式有了坚实的基础。
2019-12-10 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
Dark-dark soliton breathing patterns in multi-component Bose-Einstein condensates
本文系统地研究了一维双组分原子玻色-爱因斯坦凝聚体中SO（2）旋转诱导的多个暗-暗孤子呼吸模式。定态源于相关的线性极限（作为量子谐振子问题的本征函数），并且通过改变相应的化学势而参数地延续到非线性区域，即，从低密度的线性极限到高密度的费米区域。我们进行了Bogolyubov-de Gennes（BdG）谱稳定性分析，以确定这些状态的稳定参数制度。在SO（2）旋转时，在数值模拟中观察到稳定的定态、一个、两个、三个、四个和多个暗-暗孤子呼吸模式。此外，我们还研究了均匀环境中三个暗-亮孤子和三分量系统的解析解。
2020-03-24 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Stabilization of ring dark solitons in Bose-Einstein condensates
早期的工作表明，二维玻色-爱因斯坦凝聚体中的环形暗孤子是一般不稳定的。在这项工作中，我们提出了一种通过径向高斯外势来稳定环形暗孤子的方法。研究了环形暗孤子的存在性和稳定性随化学势和径向势强度的变化。数值结果表明，在适当的外势强度和化学势区间内，环形暗孤子可以稳定。我们还探索了将环视为移动粒子的不同拟议粒子图片，并在适当的情况下发现，结果与数值结果具有非常好的定性和合理的定量一致性。
2015-06-17 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Dynamics of ring dark solitons in Bose-Einstein condensates and nonlinear optics
将暗孤子动力学的准粒子方法应用于环形暗孤子。结果表明，能量守恒定律为广义非线性Schroedinger或Gross-Pitaevskii方程中非线性项的一般形式提供了有效的环形暗孤子运动方程。通过光折变介质中的光束传播和轴对称陷阱中的非均匀凝聚体中的环形孤子的动力学的例子来说明解析理论。分析结果与数值模拟结果吻合得很好。
2010-10-03 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Influence of a dark-soliton on the reflection of a Bose-Einstein condensate by a square barrier
研究了二维圆盘状玻色-爱因斯坦凝聚体在方势垒暗孤子激发下的量子反射。对于给定的几何形状，暗孤子最初位于冷凝云的中心生存足够长的时间来研究反射过程。我们显示的反射概率的时间演化相对于各种宽度的障碍。暗孤子的存在降低了反射几率的渐近值，且反射几率对暗孤子的初始取向非常敏感，暗孤子的初始取向也会影响凝聚态和势垒相互作用过程中的激发性质.
2018-12-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum dark soliton (qubits) in Bose Einstein condensates
利用准一维玻色-爱因斯坦凝聚体中物质波的内禀非线性和相干性，研究了利用暗孤子产生二能级系统（量子比特）的可能性。我们计算了孤子谱和量子比特存在的条件。我们还计算了声子和孤子之间的耦合，并研究了这种情况下量子比特的发射率。值得注意的是，量子比特的寿命估计为几秒钟的数量级，是由暗孤子“死亡”由于量子蒸发。
2017-01-26 cond-mat.quant-gas quant-ph
Other incarnations of the Gross-Pitaevskii dark soliton
我们证明了描述弱排斥玻色子系统的玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）密度的Gross-Pitaevskii方程（GPE）的暗孤子也描述了半填充强排斥硬核玻色子系统的暗孤子.因此，GPE孤子与易平面铁磁体中的磁孤子相关，其中它描述了系统的面内磁化强度的平方。这些关系被证明是有用的，在这些不同的多体系统中的孤子的各种特性的理解。
2010-06-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
Phonon-mediated quantum discord in dark solitons
我们研究了暗孤子量子比特中的量子关联动力学，特别关注量子不和谐。近年来，具有相当长寿命的暗孤子量子比特被证明是信息处理的一个很好的候选者。根据暗孤子量子比特之间的精确距离，Dicke对称态和反对称态的衰减速率被抑制或增强。利用Renyi-2熵，我们导出了量子不协调的一个简单的解析表达式，并讨论了不同初态关联的产生和衰减。我们相信目前的工作可以为纯粹基于物质波声子学的新一代量子不和谐铺平道路。
2019-03-15 cond-mat.quant-gas quant-ph
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
Spontaneous generation of phononic entanglement in quantum dark-soliton qubits
我们证明了在准一维玻色-爱因斯坦凝聚体中，由于量子涨落，两个孤立量子比特之间的纠缠可以自发产生。最近，我们已经表明，暗孤子是一个有吸引力的平台，量子比特感谢他们可观的长寿命。研究了在自发发射的耗散过程中暗孤子量子比特间纠缠的自发产生。通过在振荡磁场梯度的帮助下驱动量子比特，我们观察到长距离稳态并发的形成。我们的研究结果表明，暗孤子量子比特是很好的候选人量子信息协议的基础上纯粹的物质波声子。
2019-04-18 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dynamics of Dark-Bright Solitons in Cigar-Shaped Bose-Einstein Condensates
通过建立有效的一维矢量方程和求解相应的三维Gross-Pitaevskii方程，研究了两分量伸长玻色-爱因斯坦凝聚体中暗-亮孤子的稳定性和动力学性质.发现暗-亮（DB）孤子的振荡频率和稳定性与其组分的原子数有很强的依赖关系，当支持暗孤子的组分占据较大时，自发对称性破缺导致横向自由度的振荡动力学.此外，两个DB孤子的相互作用进行了研究，特别强调了它们的相对相位的重要性。给出了由$^{87}$ Rb的两个超精细态组成的BEC中暗-亮孤子动力学和碰撞的实验结果。
2010-05-31 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Dark-dark solitons and modulational instability in miscible, two-component Bose-Einstein condensates
研究了两种可互溶超流体在窄通道中快速逆流时的动力学行为。超流体是由两个可区分的成分的被困稀释气体玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）。整个云的逆流诱导调制不稳定性的发病观察，并示出导致暗-暗矢量孤子的增殖。这些孤子，我们观察到的第一次在BEC中，不存在于单组分系统，表现出有趣的跳动动力学，并可以经历一个横向不稳定性，导致涡线结构。实验结果和多维数值模拟。
2011-07-28 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Controllable non-local interactions between dark solitons in dipolar condensates
研究了准一维偶极玻色-爱因斯坦凝聚体中的静态和运动暗孤子族，探讨了它们的变形形式和相互作用。孤立子的密度下降作为一个巨大的反偶极子，它增加了非局域的贡献，传统的局域孤子孤子相互作用。我们绘制出的稳定性图作为原子偶极子的强度和极化方向的函数，识别两个旋转子和声子的不稳定性。远离这些不稳定性，孤子弹性碰撞。改变相对于凝聚轴的偏振方向，使排斥和吸引之间的这种非本地相互作用的调谐，后者的情况下支持不寻常的暗孤子束缚态。值得注意的是，这些束缚态本身表现得像孤子，从彼此碰撞中毫发无损地出现。
2015-12-01 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Matter-wave dark solitons: stochastic vs. analytical results
讨论了有限温度下细长原子凝聚体中暗物质波孤子的动力学行为。随机Gross-Pitaevskii方程的模拟揭示了一个显着的，实验上可观察到的传播在个别孤子的轨迹，由于固有的波动在相位和密度的底层介质。对许多这样的轨迹求平均（如在实验中所做的那样）可以消除这样的背景波动，揭示出振荡幅度中定义明确的温度依赖性时间增长。平均孤子动力学是很好地捕捉到了更简单的耗散Gross-Pitaevskii方程，数值和通过解析推导方程的孤子中心的基础上微扰理论的暗孤子。
2009-09-25 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Quantum dark solitons in the 1D Bose gas and the superfluid velocity
给出了具有短程排斥相互作用的一维玻色气体的量子单空穴激发态与经典孤子的显式联系。我们把与经典孤子相连的量子态称为量子孤子态。我们证明了在弱耦合情况下，含$N-1$和$N$粒子的量子孤子态之间正则场算符的矩阵元由Gross-Pitaevskii方程的暗孤子给出.我们认为矩阵元对应于量子孤子态BEC的序参量。这一结果对研究玻色-爱因斯坦凝聚和超流体中的多体效应有一定的参考价值。例如，我们推导了量子孤子态的超流速度。
2012-04-18 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Creation and manipulation of stable dark solitons and vortices in microcavity polariton condensates
孤子和涡旋在不同的物理系统中得到了广泛的关注，因为它们在信息存储，处理和通信中提供了潜在的用途。在半导体微腔中的激子-极化激元凝聚体中，可以光学地产生孤子和涡旋。然而，暗孤子是不稳定的，涡旋不能在空间上控制。在目前的工作中，我们证明了存在稳定的暗孤子和涡旋下的非共振非相干激发的极化激元凝聚与一个简单的空间周期泵。在一维中，我们表明，一个额外的相干光脉冲可以被用来创建或销毁一个暗孤子在一个控制的方式。在两个维度，我们证明了相干光束可以用来移动一个漩涡的晶格上的一个特定的位置或设置成运动，通过简单地切换周期性的泵结构从二维（晶格）到一维（条纹）。我们的理论研究结果打开了令人兴奋的可能性，光学按需产生和控制的暗孤子和涡旋的极化激元凝聚。
2017-03-23 cond-mat.quant-gas physics.optics
Adiabatic invariant analysis of dark and dark-bright soliton stripes in two-dimensional Bose-Einstein condensates
在本工作中，我们发展了一种绝热不变量方法，用于研究嵌入二维玻色-爱因斯坦凝聚体中的准一维（条纹）孤子的演化。理论的结果得到的暗孤子条纹的一个组件的情况下，以及为两个组件的暗-亮（别名“填充暗”）孤子条纹的情况下，相当多的参与。在这两种情况下，分析预测这些结构的稳定性和动力学。我们的主要发现之一是作为系统参数（如陷阱强度和化学势）的函数的波的不稳定模式的确定。我们的分析预测是有利的直接数值模拟的结果相比。
2018-04-01 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
Construction of quantum dark soliton in one-dimensional Bose gas
一维经典非线性薛定谔方程中的暗孤子解与Lieb-Liniger模型中II型激发对应的yrast态有关。然而，这种关系是不平凡的，仍然不清楚，因为一个暗孤子在空间中的本地化打破了平移对称性，而yrast状态是几何不变的。在本工作中，我们构造了一个破缺的量子孤子态，并研究了它与yrast态的关系。通过将量子暗孤子解释为经典暗孤子的波函数的玻色-爱因斯坦凝聚，我们发现量子暗孤子态只对yrast态有很大的权重，这在自由玻色子极限下得到了解析证明，在弱耦合区得到了数值验证.通过推广这些结果，我们得到了量子孤子态的一个无参数表达式，它可以表示为高斯权重的yrast态的叠加。这种量子孤子态的密度分布与经典暗孤子的密度分布非常一致。研究了量子暗孤子的动力学行为，发现在弱耦合极限下，暗孤子的密度分布随耦合常数的增大而衰减，但衰减时间随耦合常数的增大而增大。
2018-11-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-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
Linear wave dynamics explains observations attributed to dark-solitons in a polariton quantum fluid
本文研究了共振激发下极化激元在平面GaAs微腔中线性区的传播和散射。相干极化激元波在扩展缺陷上的传播产生了相位和强度图案，这些图案具有先前归因于极化激元的暗孤子和半暗孤子的相同的定性特征。我们证明，这些功能是观察到可忽略的非线性（即，极化激元-极化激元相互作用），因此不足以识别暗孤子和半暗孤子。一个线性模型的基础上的麦克斯韦方程组重现实验观察。
2014-09-19 cond-mat.quant-gas physics.optics
