Quasi-one-dimensional soliton in a self-repulsive spin-orbit-coupled dipolar spin-half and spin-one condensates
Instituto de Física Teórica, Universidade Estadual Paulista - UNESP（圣保罗州立大学理论物理研究所）
研究自旋轨道耦合自排斥各向同性自旋半和自旋一极性原子在准一维中形成孤子的机制，采用Gross-Pitaevskii方程，分析不同自旋耦合强度下孤子的稳定性与结构特征。
2026-03-09 cond-mat.quant-gas
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
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
Creating quantum many-body scars through topological pumping of a 1D dipolar gas
量子多体伤疤，即相关量子混沌系统的长寿命激发态，是一个具有重要基础和技术意义的研究课题。我们创造了新的疤痕状态，在玻色子一维量子气体的镝稳定的超Tonks Girardeau气体对崩溃和热化与排斥长程偶极相互作用。刚度和能量密度的测量表明，该系统是动态稳定的接触相互作用的强度无关。这使我们能够循环接触相互作用，从弱到强排斥，然后是强吸引，最后是弱吸引。我们表明，这个周期是一个能量空间拓扑泵（由于量子holonomy）。迭代这个循环提供了一种未探索的拓扑抽运方法来创建量子多体伤疤状态的层次结构。
2020-02-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
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
Bright solitons in a 2D spin-orbit-coupled dipolar Bose-Einstein condensate
利用变分法和Gross-Pitaevskii方程的虚时间演化，研究了具有排斥接触相互作用的二维自旋-轨道耦合偶极玻色-爱因斯坦凝聚体.偶极子在2D平面中沿着一个方向完全极化，以便提供有效的吸引偶极子-偶极子相互作用。我们发现两种类型的孤子的基态所产生的这种吸引力的相互作用：一个平面波孤子与空间变化的相位和条纹孤子与空间振荡的密度为每个组件。这两种孤子都比没有自旋轨道耦合的孤子具有更小的尺寸和更高的各向异性。最后，我们讨论了运动孤子的性质，这些孤子是非平凡的，因为伽利略不变性的破坏。
2015-05-08 cond-mat.quant-gas
Quasi-one-dimensional spin-orbit- and Rabi-coupled bright dipolar Bose-Einstein-condensate solitons
研究了164个Dy原子的准一维（准一维）自旋轨道（SO-）和Rabi耦合双赝旋量偶极玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）在排斥接触相互作用下稳定亮孤子的形成.由于两种相互作用的联合吸引-排斥效应以及SO和Rabi耦合的加入，可以形成两种自陷亮孤子形式的基态：平面波孤子（PWS）和条纹孤子（SS）。这些准一维孤立子不能存在于具有纯粹排斥接触相互作用以及SO和Rabi耦合（没有偶极）的凝聚体中。忽略排斥接触的相互作用，我们的研究结果也显示了创建PWS和SS的可能性。当两种相互作用的强度彼此接近时，SS发展出振荡不稳定性，表明呼吸器解决方案的可能性，最终导致其破坏。我们还得到了一个相图显示区域的解决方案是PWS或SS。
2018-01-16 cond-mat.quant-gas
Two dimensional bright solitons in dipolar Bose-Einstein condensates with tilted dipoles
讨论了偶极玻色-爱因斯坦凝聚体中偶极相对于孤子平面的取向对二维亮孤子物理性质的影响。以前的研究中，这样的孤子涉及偶极子垂直或平行于凝聚平面。倾斜角构成了一个额外的调谐参数，这有助于我们控制面内各向异性的孤子，以及提供访问以前忽略的相互作用参数的孤子稳定性制度。此外，它可以用来驱动凝聚体进入声子不稳定性，而不改变其相互作用参数或陷阱的几何形状。在均匀的二维倾斜偶极子凝聚体中，声子不稳定性总是以瞬态条纹图案为特征，最终破裂成亚稳态孤子气体。最后，我们演示了如何偶极BEC在浅阱最终可以变成一个自陷物质波的绝热方法，涉及到倾斜角的调谐。
2015-06-07 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Bright solitons in a quasi-one-dimensional reduced model of a dipolar Bose-Einstein condensate with repulsive short-range interactions
研究了具有短程排斥相互作用的偶极玻色-爱因斯坦凝聚体的准一维约化平均场Gross-Pitaevskii方程中亮孤子的形成和动力学行为.研究是使用变分近似和数值解。对52 Cr、168 Er和164 Dy三种不同偶极凝聚体的准一维模型，得到了孤子的化学势和均方根尺寸图.所取得的结果是在良好的协议与所产生的全三维平均场模型的凝聚。我们还研究了在上述每种凝聚体的准一维模型中两个孤子训练碰撞的动力学。在小的速度（零或接近零）的动力学是有吸引力的相位差δ = 0，孤子合并，这些振荡形成一个绑定孤子分子。对于相位差δ = π，该效应是排斥的。在大速度下，碰撞与初始相位差δ无关。这是准弹性的，结果是两个准孤子。
2014-06-04 cond-mat.quant-gas
The transition and coexistence of quantum droplets and solitons in quasi-1D dipolar Bose gas
本研究探讨了准一维偶极玻色气体中亮孤子、暗孤子与量子液滴的转变和共存，基于局部密度近似框架和Lieb-Liniger能量验证，发现增加粒子数可将亮偶极孤子态转变为稳定的自束缚量子液滴态，并进一步形成更宽的量子液滴使暗孤子得以存在于其中。
2024-03-27 cond-mat.quant-gas
Collisions of anisotropic two-dimensional bright solitons in dipolar Bose-Einstein condensates
研究了偶极玻色-爱因斯坦凝聚体中各向异性准二维亮孤子的相干碰撞。我们的分析是基于扩展的Gross-Pitaevskii方程，我们使用分裂算子方法的网格计算和含时的变分原理与耦合高斯函数的一个替代来计算的时间演化的基态。我们比较了两种方法的碰撞的结果，最初的孤立子是在排斥并排的配置，并朝着对方一个特定的动量。通过改变凝聚体的相对相位，使孤子沿偏振轴向相反方向移动，从而引入一个总角动量。我们的计算表明，碰撞导致呼吸模式的孤子激发。
2012-10-24 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dipolar Bose-Hubbard Model in finite-size real-space cylindrical lattices
磁原子和极性分子实验的最新进展为模拟具有离位相互作用的偶极哈伯德模型创造了前景。当应用于实空间圆柱形光晶格时，这些各向异性偶极-偶极相互作用获得可调谐的空间依赖分量，同时它们在轴向方向上保持几何不变，从而在方位角方向上创建子晶格结构。我们数值研究了这几类相互作用的共存如何影响硬核偶极玻色子在半填充在一个有限大小的圆柱形光晶格与八角环的基态。当这两个相互作用类合作，我们发现一个固体状态的密度顺序是由方位角的亚晶格结构，并建立顺利的相互作用强度的增加。对于轴向相互作用足够排斥的偶极极化，排斥力与亚晶格结构竞争，显着增加纠缠并产生两种不同的有序密度模式。空间变化的相互作用导致这些有序状态的出现在小晶格中作为相互作用强度的函数根据方位角子晶格交错。
2022-03-22 cond-mat.quant-gas
Optical probing in a bilayer dark-bright condensate system
我们考虑一个二维玻色-爱因斯坦凝聚偶极暗激子（上层）和亮激子（底层）的双层系统。我们表明，层间相互作用导致不同层的激发之间的混合。这种混合导致了明亮凝聚物光谱中第二个光谱分支的出现。暗偶极激子的冷凝物的激发光谱，然后变得光学上可访问的明亮的冷凝物，这使得人们能够探测其动力学性质的发光光谱测量期间。这种方法是相关的实验设置，通过传统技术检测仍然具有挑战性，特别是，建议的方法是有用的研究暗偶极激子在过渡金属二硫属化物单层。
2019-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Collective modes of monolayer, bilayer, and multilayer fermionic dipolar liquid
受最近在实验室中产生极性分子气体的实验进展的启发，我们从理论上研究了具有各向异性和$1/r^3$偶极-偶极相互作用的二维偶极系统的多体效应。我们计算了二维偶极系统的集体模，也考虑了空间分离的双层和多层超晶格偶极系统。获得了量子偶极气体集体模的特征。我们定量地比较这些偶极系统的模式与广泛研究的通常的二维电子系统，其中粒子间的相互作用是库仑的模式。
2010-12-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Soliton Dimer-soliton scattering in coupled Quasi-one-dimensional Dipolar Bose-Einstein Condensates
讨论了耦合准一维偶极玻色-爱因斯坦凝聚体中亮孤子与孤子二聚体之间的散射。由于层间偶极-偶极相互作用的吸引，两个管中的每个孤子形成二聚体。每个管中的偶极子相互排斥，并且通过吸引接触相互作用稳定明亮的孤子。一般来说，散射是非弹性的，将动能转移到孤子二聚体和单个孤子的内部模式。我们的研究揭示了丰富的散射场景，包括二聚体孤子排斥在小的初始速度，二聚体和单孤子之间的原子交换和孤子融合在中等速度。有趣的是，对于某些特定的初速度，二聚体孤子散射的结果在两个二聚体的状态。在大的初始速度下，散射是弹性的，正如预期的那样。
2021-10-23 cond-mat.quant-gas
Bright solitons in quasi-one dimensional dipolar condensates with spatially modulated interactions
我们介绍了偶极原子或分子的凝聚体的模型，其中偶极-偶极相互作用（DDI）在空间中被周期性地调制，由于永久偶极的局部取向的周期性变化，由外部场的相应结构施加（必要的场可以创建，特别是通过磁晶格，这是可用于实验）。该系统代表了一个实现的非局部非线性晶格，它有可能支持各种空间模式。利用数值方法和变分近似，构造了该系统中的一维亮孤子，并研究了其稳定性。在大多数情况下，VA提供了良好的精度，并正确地预测稳定性的Vakhitov-Kolokolov（VK）的方式准则。结果表明，周期调制可以破坏在无调制DDI情况下存在的孤子，而在其他情况下可以产生稳定的孤子，但在无调制情况下没有得到证实。不稳定孤子通常会转变为持续的局域呼吸子。孤子通常是移动的，它们之间的非弹性碰撞导致振荡的局域模。
2013-06-18 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.atom-ph
Exact analytical soliton solutions in dipolar BEC
亮孤子、暗孤子和灰孤子是引力BEC和排斥BEC的Gross-Pitaevskii方程的著名孤子解。我们考虑完全极化粒子的偶极BEC中的孤子，说到偶极BEC，我们指的是磁化BEC和极化BEC。我们发现，这两种类型的偶极BEC揭示了不同的行为的集体激发。这与电场和磁场满足不同的麦克斯韦方程组有关。因此，我们独立地考虑它们。我们得到了精确的解析解的亮，暗，和灰色孤子在磁化（电极化）BEC时，他们传播平行和垂直于外磁（电）场。比较了两种偶极BEC的线性集体激发谱。
2013-03-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Novel soliton in dipolar BEC caused by the quantum fluctuations
研究了具有量子涨落的偶极玻色-爱因斯坦凝聚体的扩展流体力学模型中的孤子。该模型包括浓度标量场的连续性方程、速度矢量场的欧拉方程、二阶压力张量的压力演化方程和三阶压力张量的演化方程。发现了由量子涨落偶极部分引起的大振幅孤子解，它表现为亮孤子。因此，它是粒子数量的压缩面积。此外，它存在的排斥短程相互作用。
2020-09-27 cond-mat.quant-gas
Finite temperature instabilities of 2D dipolar Bose gas at arbitrary tilt angle
在创造稳定的偶极玻色系统方面的进展，以及巧妙的箱形陷阱引起了人们的极大兴趣。有限温度下偶极玻色子的理论研究是有限的。受此启发，我们利用有限T随机相位近似研究了任意倾斜角下的二维偶极玻色子$θ$。我们表明，综合考虑偶极子强度，密度，温度和$θ$，可以得到一个全面的了解在非零T的相位和不稳定性。我们发现该系统是在一个均匀的非凝聚相，在大$θ$，和有限的动量不稳定性，信号条纹相，在大偶极强度的崩溃过渡，有重要的区别与T=0的情况。在T = 0时，BEC出现在临界偶极强度和临界密度。我们对极性分子体系、$^{41}K^{87}Rb$和$^{166}Er$的预测可以为我们的结果提供检验。我们的方法可以广泛应用于长程，各向异性相互作用的系统。
2020-12-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Stable and mobile excited two-dimensional dipolar Bose-Einstein condensate solitons
我们证明了准二维偶极玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）孤子与谐波陷阱沿垂直于极化方向$z$的$x$方向的排斥接触相互作用的强、稳定、可移动的激发态.这样的孤子可以在y-z平面内自由运动。一个丰富的各种各样的这样的激励被认为是：一个量子的激励沿（i）y轴或（ii）z轴或（ii）两者的运动。本文还讨论了在实验室中利用相位印记技术制备这些激发孤子态的方案。我们还考虑了准二维偶极BEC孤立子的激发态，其中偶极相互作用的符号被旋转定向场反转。在这种符号变化的情况下，孤子在$z$方向上的谐波陷阱的作用下在x-y平面内自由运动。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。研究结果表明，在三个和两个空间维度采用现实的相互作用参数的偶极$^{164}$ Dy BEC的数值模拟。
2014-09-17 cond-mat.quant-gas
Dipolar bright solitons and solitary vortices in a radial lattice
稳定高拓扑荷S的涡旋孤子是光学、玻色-爱因斯坦凝聚等领域的一个具有挑战性的问题。为了开发一种新的方法来解决这个问题，我们考虑了一个二维偶极BEC的作用下的轴对称径向周期晶格势，$V(r)\sim \cos (2r+δ)$，与垂直于系统的平面，从而产生各向同性排斥偶极-偶极相互作用（DDI）的偶极矩极化。考虑了两种径向晶格，分别为$δ=0$和$π$，即，分别在$r=0$处的潜在最大值或最小值。具有$S=1$和$S\geq 2$的涡旋间隙孤子（GS）族在本系统中（至少在$S=11$之前）是完全稳定的，它们被捕获在径向势的不同环形槽中，而后者在其他情况下通常是不稳定的。在足够远的分离槽中，具有不同PDMATHAMT的涡旋孤子可以稳定共存。还发现了具有$S=0$的基本GS。在$δ=0$的情况下，基本孤子是环形模式，在$r=0.$处具有局部最小值。在$δ=π$处，它们在中心处放置密度峰。
2017-11-02 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.optics
Demixing and symmetry breaking in binary dipolar Bose-Einstein condensate solitons
我们证明了完全分层（分离）的强大和稳定的明亮的二元偶极玻色-爱因斯坦凝聚体孤子在准一维设置形成由于排斥接触相互作用的偶极相互作用。对于大的排斥性物种间接触相互作用，第一物种可以在空间上与第二物种分离，从而形成分层构型，其可以是空间对称的或非对称的。在空间对称的情况下，其中一个物种占据中心区域，而另一个物种分成两个相等的部分，并主要留在这个中心区域之外。在破碎的情况下，这两个物种并排存在。得到了二元孤子的稳定相图。结果表明，在二元164 Dy-168 Er和164 Dy-162 Dy混合物的参数的现实值。分离孤子实际上是由两种原子组成的孤子分子。提出了在实验中产生偶极孤子的建议。
2014-01-14 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Weakly bound solitons and two-soliton molecules in dipolar Bose-Einstein condensates
导出了偶极亮孤子间相互作用势和双孤子分子结合能的解析表达式。这些本地化的结构的属性进行了探讨，重点放在他们的行为在弱结合制度，具有小的结合能。利用变分方法得到了孤子分子参数的耦合常微分方程组，用以描述孤子分子的演化。该模型的预测进行了比较与数值模拟的非本地Gross-Pitaevskii方程和它们之间的定性协议证明。
2018-12-22 cond-mat.quant-gas
Dynamical formation and interaction-induced stabilization of dark condensates of dipolar excitons
在二维偶极激子的暗自旋态中，致密的玻色-爱因斯坦凝聚体的形成是由向长寿命暗态的动力学跃迁驱动的。凝聚体通过强偶极-偶极相互作用稳定，直到密度足够高，形成暗量子液体。在最近的实验中观察到暗凝结的持续性。描述外部驱动耦合暗和亮凝聚体的非平衡动力学的模型再现了激子密度对泵浦功率或温度的阶跃依赖性。这种独特的凝聚动力学表明，在耦合凝聚玻色系统中观察到新的意想不到的集体现象的可能性，其中粒子数不守恒。
2018-05-07 cond-mat.quant-gas
Soliton-to-droplet crossover in a dipolar Bose gas in one and two dimensions
Lund University（隆德大学）；Universität Innsbruck（因斯布鲁克大学）；Österreichische Akademie der Wissenschaften（奥地利科学院）
研究一维和二维近似低维几何中极性玻色气体的孤子到滴状物转变，通过结构因子和呼吸模式响应分析相变机制，揭示双稳态和光滑临界行为区域，连接实验结果并确定二维极性亮孤子实现条件。
2026-01-30 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
Atomic physics on a 50 nm scale: Realization of a bilayer system of dipolar atoms
原子物理学极大地推进了量子科学，主要是由于能够高精度地控制原子的位置和内部量子态，往往在量子极限。这方面的主要工具是激光，它可以在空间中构造和定位原子（例如，在光镊、光晶格、1D管或2D平面中）。由于光的衍射极限，大多数原子实验的自然长度尺度是500 nm或更大。在这里，我们实现了一种新的超分辨率技术，它定位和安排原子在一个子50纳米尺度上，没有任何根本的限制，在分辨率。我们证明了这种技术，通过创建一个双层的镝原子，绘制出的原子密度分布与子10 nm的分辨率，并观察偶极通过层间交感冷却和耦合集体激发两个物理上分离的层之间的相互作用。在50 nm处，偶极相互作用比500 nm处强1,000倍。对于光镊中的两个原子，这应该能够实现kHz速度的纯磁偶极门。
2023-02-14 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Equilibrium Phases of Tilted Dipolar Lattice Bosons
在光晶格中制备近简并量子偶极气体的最新进展为探索具有各向异性和长程偶极相互作用的量子系统的平衡物理打开了大门。本文研究了二维光晶格中硬核偶极玻色子系统在半填充状态下的零温和有限温相图。偶极相互平行排列，并通过外部电场倾斜出光晶格平面。在零温度下，只要偶极相互作用的强度低于临界值$V_c(θ)$，系统在所有倾角$θ$下都是超流体。在保持$θ$固定的同时增加相互作用强度时，超流相不稳定，取决于倾斜角，有利于棋盘或条纹固体。我们探索的两个固相之间的相变的性质，并找到证据的微乳液相，以下斯皮瓦克-Kivelson的情况下，分离这两个固相。此外，我们研究了这些量子相位对热波动的稳定性，发现条纹固体是最稳健的，使其成为实验观察的最佳候选者。
2015-08-13 cond-mat.quant-gas quant-ph
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
Deep inelastic collision of two-dimensional anisotropic dipolar condensate solitons
在偶极玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）中产生稳定的各向异性孤子的可能性导致了在具有接触相互作用的非偶极BEC中不可能出现的不同情况。研究了由极化偶极原子组成的准二维玻色-爱因斯坦凝聚系统中各向异性亮孤子的静态和动力学性质，研究了两个各向异性亮孤子在不同速度和不同极化方向夹角下的碰撞动力学性质.碰撞被发现是准弹性在大的速度。在低速下，碰撞是非弹性的，导致在激发的剪刀模、双极模或四极模中形成聚结孤子。此外，在小的速度，碰撞后，一个大的变化的运动方向的孤子是可能的。调查是通过一个基本的平均场Gross-Pitaevskii方程的数值解。
2022-02-03 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Quantum droplets of quasi-one-dimensional dipolar Bose-Einstein condensates
超冷偶极液滴已经在一系列突破性的实验中实现，其中液滴状态的稳定性归因于以著名的李-黄-杨（LHY）校正形式的超平均场效应。我们仔细检查偶极液滴状态在一维上下文中使用的分析和数值方法相结合，并确定实验可行的参数，以访问我们的研究结果，为未来的实验。特别是，我们确定制度的稳定性限制的几何形状，发现多个旋转不稳定性以及支持准一维液滴状态的区域。通过对液滴施加相互作用猝灭，诱导调制不稳定性并产生多个液滴，以及明亮的孤子和原子辐射。我们还评估了液滴的鲁棒性碰撞，揭示人口转移和液滴裂变。
2020-11-19 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
Vortical and fundamental solitons in dipolar Bose-Einstein condensates trapped in isotropic and anisotropic nonlinear potentials
我们预言了在具有排斥偶极-偶极相互作用（DDI）的偶极玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）中存在稳定的基本亮孤子和涡旋亮孤子。凝聚体被困在二维平面的排斥接触相互作用的帮助下，其局部强度增长$\sim r^{4}$从中心到周边，而偶极子是垂直于自陷平面。垂直方向上的限制由通常的谐振子势提供。我们的目标是扩展最近引起的概念的明孤子和孤立涡的自陷的赝势，这是由从中心到外围的强度增长的排斥本地非线性引起的，当捕获机制与远程排斥DDI竞争的情况下。另一个目的是推广对各向异性非线性赝势中椭圆涡旋和孤子的分析。利用变分近似和数值模拟，我们构造了具有涡旋性的自陷模族$\ell =0$（基本孤子）、$\ell =1$和$\ell =2$ .在各向异性赝势的偏心率达到各自的临界值之前，含有$\ell =1$的基本孤子和涡旋都是稳定的。含$\ell =2$的旋涡仅在各向同性模型中是稳定的。
2013-08-02 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Stable Quantum Vortices in Lee-Huang-Yang Dipolar Superfluids
Universidade Estadual Paulista（圣保罗州立大学）；Government College for Women(A)（政府女子学院（A））；Tel Aviv University（特拉维夫大学）；Universidad de Tarapacá（塔拉帕卡大学）
研究揭示了Lee-Huang-Yang双极超流体中稳定量子涡流的形成机制及临界频率特性。
2026-02-13 cond-mat.quant-gas
A dark incompressible dipolar liquid of excitons
二维相互作用偶极粒子的可能位相和纳米尺度粒子关联是多体物理中一个长期探索的问题。在这里，我们观察到一个自发凝聚的捕获二维偶极激子与内部自旋自由度从相互作用的气体到高密度，紧密包装的液体状态主要是由暗偶极子。另一个相变，成为一个明亮的，高度排斥等离子体观察在更高的激发功率。黑暗的液体状态下形成的临界温度$T_c \approx 4.8K$，它是由一个明确的自发空间凝聚到一个更小，更密集的云，这表明一个吸引力的一部分，超越了纯粹的排斥偶极-偶极力的相互作用。量子力学波动的贡献预计将是显着的，在这种强相关的，长期生活的黑暗液体。这是一个新的例子，一个二维的原子状相互作用的偶极量子液体，但其中的光耦合到其内部的自旋自由度在动态形成和所产生的基态的性质起着至关重要的作用。
2016-04-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Strongly correlated quantum droplets in quasi-1D dipolar Bose gas
利用几体对多体方法研究了准一维系统中强相互作用偶极玻色子。偶极子相互吸引，而短程相互作用是排斥的。通过数值求解多原子薛定谔方程，我们发现在强耦合情况下，这类系统不仅可以表现出已知的亮孤子解，而且还可以表现出新颖的量子液滴.对于较大的系统，基于所得到的少体解的微观性质，我们提出了一个新的原子密度振幅方程。它通过在局域密度近似中引入Lieb-Liniger能量来解释强排斥玻色子的费米化，并在弱相互作用极限下逼近标准Gross-Pitaevskii方程（GPE）。这样的框架不仅提供了液滴稳定性的替代机制，而且还引入了进一步分析这种先前未探索的量子相的方法。在极限强排斥情况下，提出了另一种简单的多原子模型。我们强调，在GPE中著名的李-黄-杨术语不适用于这种情况。
2020-01-31 cond-mat.quant-gas quant-ph
Thermalization near integrability in a dipolar quantum Newton's cradle
具有可积动力学的孤立量子多体系统一般在远离平衡态时不会热化。当一个扰动这样的系统远离可积点，热化集，但从可积到热化行为的交叉的性质是一个未解决的和积极讨论的问题。我们探讨这个问题，通过研究的动力学的动量分布函数在偶极量子牛顿摇篮组成的高磁性镝原子。这是通过创造第一个具有强磁偶极-偶极相互作用的一维玻色气体来实现的。这些相互作用提供了可调性的强度的可积性破坏扰动和近可积动力学的性质。我们提供的第一个实验证据表明，热化接近一个强相互作用的可积点发生在两个步骤：prethermalization其次是近指数热化。精确的数值计算的两个梯级晶格模型产生类似的两个时标的过程，这表明这是通用的强相互作用的近可积模型。此外，测得的热化率与无参数的理论估计是一致的，其基础是确定主导热化的碰撞类型。通过提供可积和不可积动力学制度之间的可调性，我们的工作揭示了孤立的量子多体系统热化的机制，以及热化开始的时间结构。
2018-05-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Induced supersolidity in a Dy-Er mixture
本研究针对¹⁶⁴Dy-¹⁶⁶Er异核偶极混合物，发现高磁矩Dy原子可通过种间偶极相互作用在Er凝聚体中诱导超固相，揭示了多种独特基态相并构建相图，结论适用于多种Dy-Er同位素混合物。
2023-09-28 cond-mat.quant-gas
Strongly dipolar gases in a one-dimensional lattice: Bloch oscillations and matter-wave localization
本文利用布洛赫振荡研究一维光晶格中强偶极玻色-爱因斯坦凝聚体的量子涨落效应，观测到多格点宏观液滴的长寿命振荡和相互作用驱动的单格点局域化转变，并通过含量子涨落的离散一维扩展Gross-Pitaevskii理论实现了定量解释。
2022-05-06 cond-mat.quant-gas quant-ph
Solitons in Tonks-Girardeau gas with dipolar interactions
本文报道了偶极-偶极相互作用下Tonks-Girardeau（TG）气体模型中亮孤子的存在性。控制方程为五次非线性薛定谔方程（NLSE），其中非定域立方项解释了DD吸引。在参数空间（偶极矩和原子数）的不同区域，物质波孤子具有平顶或类牛顿形状。对于平顶态，NLSE与当地的五阶（CQ）的非线性被证明是一个很好的近似。具体的动力学效应进行了研究，假设DD相互作用的强度是斜升或下降到零。观察到在DD引力增强作用下，气体收缩中暗孤子对的产生。暗孤子表现出类似粒子的碰撞行为。偶极孤子在TG气体中的特殊性突出的NLSE包括本地CQ条款的比较。研究了孤子间的碰撞。在许多情况下，由于孤子之间的强吸引力，碰撞导致孤子合并成呼吸子。
2009-07-18 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Impurity Screening and Surface Acoustic Wave Absorption in a Dipolar Exciton Condensate at Finite Temperatures
描述了双量子阱系统中间接偶极激子气体的排斥相互作用玻色-爱因斯坦凝聚体在有限温度下在静态或动态电场作用下的行为.静电扰动被认为是由杂质原子或量子阱涨落的短程缺陷引起的。研究了激子凝聚体对这种缺陷势的屏蔽作用。我们发现屏蔽势的渐近空间依赖性，并分析了它对温度和激子浓度的依赖性。结果表明，屏蔽势的渐近具有陡峭的幂律依赖性，与电子气的已知结果相反。这种特性反映了激子凝聚体的玻色子性质。研究了激子凝聚体在声表面波（SAW）产生的交变外场作用下的行为。我们的注意力集中在SAW吸收系数的温度和激子浓度的依赖关系。我们发现，在零温度朗道阻尼不有助于SAW吸收，但Belyaev机制产生的激子浓度的SAW吸收系数的不寻常的行为：如果激子浓度超过某个临界值，SAW吸收消失。在有限的温度下，朗道阻尼开始起作用，并导致冲洗掉尖锐的吸收行为。这种不寻常的SAW吸收特性可以用于激子凝聚的实验证据。这种方法同样适用于光致发光技术所不能实现的暗激子凝聚体和亮激子凝聚体的实验测试。
2013-10-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Bright solitons and self-trapping with a BEC of cold atoms in driven tilted optical lattices
本文提出了一种在倾斜光晶格中加载原子BEC产生亮物质孤子的方法。它表明，人们可以实现自聚焦制度的波包动力学通过适当地调整相位的驱动场相对于布洛赫振荡的相位。如果原子-原子相互作用大于某个临界值$g_{min}$，这种自聚焦机制之后就会形成亮孤子。将相互作用增加到另一个临界值$g_{max}$以上会使该过程不稳定。而不是孤立子的形成，现在遇到的非相干自陷现象。在这种状态下，一部分原子被困在非相干局域波包中，而其余的原子则以弹道方式扩散。
2010-02-10 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum theory of bright matter wave solitons in harmonic confinement
本文研究了Gross-Pitaevskii方程（GPE）之外的亮量子物质波孤子。随着干涉测量和创造非局域量子叠加的建议已经形成，有必要研究平均场模型中不存在的效应。研究了不同原子数下，谐振子约束对系统内部自由度的影响，即零点谐振子长度与经典孤子长度之比。我们推导出一阶能量修正的谐波势的多体波函数，并使用它来创建一个变分技术的基础上，能量最小化的这个波函数为任意数量的原子，并包括数值的基础上对角化的哈密顿谐振子Fock状态。最后，我们比较了Hartree产品基态和Bethe anomaly解决方案与高斯包络定位的质心之间的协议，并显示出良好的协议区域。
2012-05-14 cond-mat.quant-gas
Creating solitons by means of spin-orbit coupling
本文综述了Gross-Pitaevskii方程（GPEs）的自吸引立方非线性项和线性一阶导数项在自旋轨道耦合（SOC）作用下产生物质波孤子的理论结果。在一维（1D）中，这样预测的亮孤子与在没有SOC的情况下由GPE支持的著名的对应物相似。最近在2D和3D系统中获得了全新的结果：SOC抑制了多维GPE的坍塌不稳定性，产生了两种类型的完全稳定的2D基态孤子和亚稳态3D孤子：半涡旋（SV），其中一个自旋分量中的涡旋m = 1，另一个中的涡旋m = 0，以及混合模式（SV），其中两个分量中都存在m = 0和m =（+/-）1。最新结果表明，在平均场态附近的量子涨落引起的GPE系统的Lee-Huang-Yang修正存在的情况下，当各分量之间的相互吸引超过自排斥时，存在稳定的MM型二维“量子液滴”.
2018-05-31 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.optics
Two-dimensional shelving spectroscopy of ultraviolet ground state transitions in dysprosium
Universität Stuttgart（斯图加特大学）；MIT（麻省理工学院）
研究镝原子多个紫外基态跃迁，利用二维 shelving 光谱学测定超精细结构和总角动量，揭示紫外跃迁对光钟和量子气体显微镜的重要性。
2026-04-28 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Collapse instability of solitons in the nonpolynomial Schrödinger equation with dipole-dipole interactions
在一维非多项式薛定谔方程（NPSE）的框架下，研究了偶极原子的玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）模型，该模型被限制在雪茄形阱和轴向作用的光晶格的组合中，并附加了描述偶极-偶极（DD）长程相互作用的项.在一维描述的框架下，NPSE可以描述在自吸引BEC中实验观察到的局域模的坍缩。我们研究了DD相互作用对亮孤子动力学的影响，特别是关于它们的湍流诱导的不稳定性。吸引和排斥接触和DD相互作用被认为是。结果以相应参数空间中的稳定性/倒塌图的形式总结。特别是，它表明，吸引DD相互作用可能会阻止崩溃不稳定性的凝聚体与吸引接触相互作用。
2009-05-22 cond-mat.quant-gas
