Particle-Hole Asymmetry and Brightening of Solitons in A Strongly Repulsive BEC
本文研究了具有最近邻相互作用的硬核玻色子凝聚体中的孤波传播。对于这种强排斥系统,由自旋相干态平均得到的凝聚态序参量的演化方程不同于通常的Gross-Pitaevskii方程(GPE).当粒子-空穴不平衡时,系统中存在两种孤子:一种是暗孤子,当速度接近声速时,暗孤子消失;另一种是新的孤子,当速度接近声速时,暗孤子变亮并持续存在,在超声速下转变为周期性的波列.类似于GPE孤子,两个孤子的能量-动量色散的特征在于Lieb II模式。
2009-11-15 cond-mat.quant-gas nlin.SI quant-ph
Comment on "Quantum Time Crystals and Interacting Gauge Theories in Atomic Bose-Einstein Condensates"
在最近的一封信[物理。123,250402],Öhberg和Wright描述了一个在存在密度依赖规范势的情况下被困在环上的玻色-爱因斯坦凝聚体。有人声称,该系统的基态对应于一个旋转的手征亮孤子,因此它形成了一个真正的时间晶体,通过执行周期性运动,使其能量最小化。我们指出,在实验室坐标系中的手征孤子的能量是不正确的计算在信中。如果孤立子不运动,则正确的能量变为最小。
2020-04-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Experimental observation of oscillating and interacting matter wave dark solitons
研究了一对物质波暗孤子的产生、振荡和相互作用。这些是通过将玻色-爱因斯坦凝聚体从双阱势释放到一维(1D)和三维(3D)之间的交叉区域中的谐波陷阱中而产生的。观察到的孤子的振荡和频率是在定量协议与模拟使用Gross-Pitaevskii方程。一个有效的粒子图像的发展,并揭示了观测到的频率从渐近预测$ν_{z}/\sqrt{2}$,其中$ν_{z}$是纵向捕获频率的偏差,结果从系统的维数和孤子之间的相互作用。
2008-06-10 cond-mat.other quant-ph
Semiclassical solitons in strongly correlated systems of ultracold bosonic atoms in optical lattices
本文从理论上研究了二维和三维光晶格中强关联超冷玻色子原子系统的孤子激发及其形成动力学。在强相互作用和无公度填充的情况下,将原子看作硬核玻色子,导出了非线性流体力学方程。当参数仅沿一个方向变化时,得到了远离半填充的Korteweg-de Vries型方程和半填充时的修正KdV方程。我们应用这个一般的分析问题的衰减的密度步骤。我们考虑一维横向涨落解的稳定性。我们的结果也是相关的理解晶格自旋模型的非平衡动力学。
2011-02-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
On quantum time crystals and interacting gauge theories in atomic Bose-Einstein condensates
本文研究了在相互作用规范理论指导下,环上圆周囚禁的玻色-爱因斯坦凝聚体的动力学行为。我们发现,相关的密度依赖的规范势和伴随的电流非线性允许基态的旋转手征亮孤子的形式。这个手征孤子被限制在一个方向上移动的电流的非线性,并代表了时间晶体在同一静脉Wilczek的原始建议。
2019-08-08 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum Time Crystals and Interacting Chiral Gauge Theories in Atomic BECs III: Role of the Page-Wootters mechanism
本文论证手性孤子模型在原子数较小时可产生真正的量子时间晶体,通过将其与三粒子薛定谔方程基态的精确数值解比较,并利用Page-Wootters机制解释量子基态动力学演化的成因。
2025-09-15 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum dark solitons in the one-dimensional Bose gas
黑暗和灰色的类孤子的状态出现从数值构造的相互作用玻色气体的螺旋不变的本征态的叠加在一个环形陷阱。精确的量子多体动力学揭示了一个密度凹陷与超扩散扩散的传播是不存在的平均场处理的孤子。一个简单的理论,基于有限尺寸的束缚态的量子力学质心运动的空穴定量解释的叠加态的时间演化和预测的量子效应,可以观察到在超冷气体实验。孤子相位步骤被证明是一个精确的有限尺寸近似的关键成分,这使我们能够比较的理论与数值模拟。基本孤子宽度,量子暗孤子的不变属性,示出偏离Gross-Pitaevskii预测的相互作用制度和消失的Tonks-Girardeau限制。
2019-04-04 cond-mat.quant-gas nlin.SI quant-ph
Soliton Solutions and Conservation Laws for a Self-interacting Scalar Field in \(ϕ^{4}\) Theory
本文通过扩展双曲正切和正弦-余弦方法求解\\(\phi^{4}\\)理论中的孤子解,并利用乘子法推导出不同维度下的守恒律,为粒子物理和现象学提供理论支持。
2023-05-16 hep-ph hep-th math-ph
Single-shot simulations of dynamics of quantum dark solitons
利用Bethe近似,可以求出一维周期边界条件下具有排斥接触相互作用的玻色粒子的本征态。E. H. Lieb的方法再现了平均场方法中暗孤子的色散关系。相应的本征态具有平移对称性,这种对称性在测量粒子位置时会被打破。我们分析了在测量过程中出现的单孤子和双孤子,并研究了系统的动力学。在弱相互作用极限下,系统在短时间内遵循平均场预测。长时间演化揭示了与孤子位置不确定性增加有关的多体效应。在强相互作用状态下,粒子的行为就像不可穿透的玻色子。然后,组态空间中的概率密度变得与非相互作用费米子的概率相同,但波函数本身记住了原始的玻色统计。特别地,在强相互作用玻色子的时间演化过程中,可以观察到作为弱相互作用极限下孤子的关键特征的相位翻转。
2016-09-08 cond-mat.quant-gas quant-ph
Bright and Dark Solitons and Breathers in Strongly Repulsive Bose-Einstein Condensates
超流硬核玻色子的孤立物质波的碰撞动力学,包括黑暗和明亮的非线性波以及超音速的周期性列车,揭示了显着的丰富性和连贯性,与冷凝物的相位起着关键作用。根据凝聚密度和它们的相对速度,出现了两种不同的碰撞类型:由于硬核玻色子约束而直观地预期的排斥碰撞;以及它们彼此“穿过”的碰撞。除了确认亮孤立波和暗孤立波的孤子状态外,我们的研究还揭示了各种多孤子,包括多个呼吸子家族,可以通过量子相位工程产生和精确控制。
2011-02-20 quant-ph
Soliton-antisoliton pairs in the supersymmetric gapped phase of an interacting Majorana chain
Department of Physics and Astronomy and Advanced Materials Science and Engineering Center, Western Washington University(西华盛顿大学物理与天文系及先进材料科学与工程中心)
研究强相互作用马约拉纳链中超对称三临界伊辛相在有能隙相中的表现,发现孤子-反孤子对作为最低激发态,每个孤子束缚一个局域马约拉纳模,形成非局域狄拉克费米子。
2026-06-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con quant-ph
Systems, environments, and soliton rate equations: A non-Kolmogorovian framework for population dynamics
孤子速率方程是基于非柯尔莫哥洛夫概率模型,自然包括自催化过程。的形式主义是不广为人知,但有很大的未开发的潜力与环境交互的系统的应用程序。从联系的上下文非Kolmogorovity,我们介绍了孤子速率方程的一般形式,并制定出明确的例子与环境相互作用的子系统。特别感兴趣的是一个孤立子自催化速率方程耦合到一个线性保守的环境,一个正式的方式来表达季节性变化的情况下。根据系统-环境耦合的强度,我们观察到类似于冬眠的现象,甚至完全阻止种群的衰变。
2013-07-09 nlin.PS nlin.SI q-bio.PE
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
Trapping of a model-system for a soliton in a well
利用两个相互作用的点粒子模型阐明了孤子与吸引阱相互作用的性质。该系统示出了存在的捕获状态,在积极的动能,以及反射的一个有吸引力的杂质,发现当一个拓扑孤子散射的吸引力。
1999-12-16 math-ph math.MP nucl-th
Quantum gray solitons in confining potentials
我们定义和研究孔状激发(Lieb II模式)在弱相互作用的玻色液体受到外部约束。这些激发是通过灰孤子的半经典量子化获得的,灰孤子在高斯-费米背景上传播。声子辐射的加速灰孤子导致有限的寿命被困Lieb II模式。结果表明,对于大量被困原子,大多数Lieb II能级都可以通过实验分辨。
2012-04-20 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Quantum soliton generation using an interferometer
首次提出了一种实现宏观量子光孤子的方法。利用孤子在干涉仪中的传输,预言了光子数和动量同时压缩。从锁模激光器中提取出比相干孤子更接近真实量子孤子的孤子脉冲是可能的。此外,它也是一种将非孤子脉冲的光子数波动降低到散粒噪声水平以下的通用方法。可以预见,当存在自相互作用非线性时,对于其他形式的干涉玻色子场,例如相互作用的超冷原子,粒子涨落也会发生类似的减少。
1999-04-28 quant-ph
A time-symmetric soliton dynamics à la de Broglie
在这项工作中,我们发展了一个时间对称的孤子理论的量子粒子的启发工程德布罗意和玻姆。我们明确考虑了非线性Klein-Gordon理论导致单极振荡孤子。我们表明,该理论是能够再现的主要结果的非相互作用的粒子在外部电磁场的导频波解释。在这个制度下,使用的时间对称性的理论,我们也能够解释量子纠缠之间的几个孤子,我们重现了著名的导频波非局域性与德布罗意-玻姆理论。
2022-07-14 quant-ph
Peierls Distortion and Quantum Solitons
Peierls畸变和量子孤子是一维凝聚态系统的两个标志。在这里,我们提出了一个非线性相互作用的电子和声子的一维系统的量子模型,其中的声子表示通过相干态。该模型可以统一描述Peierls畸变和量子孤子。非线性的电子-声子相互作用和由此产生的变形对称性的哈密顿量是该模型的显着特点,其中苏,Schrieffer和Heeger可以被视为一个特殊的情况。
2012-05-04 quant-ph
Quantum metrology beyond Heisenberg limit with entangled matter wave solitons
考虑双势阱中弱耦合玻色-爱因斯坦凝聚体中的物质波亮孤子,研究了宏观非经典态的形成,包括薛定谔猫叠加态和最大路径纠缠$N00N$ -态.利用这些宏观态,我们在宇称测量的背景下研究马赫-曾德尔干涉仪,以获得线性相移测量的海森堡极限精度。我们发现,两体散射长度和阱内跳跃参数之间的比例可以测量的缩放超过这个限制,通过使用非线性相移与相互作用的量子孤子。
2018-01-08 quant-ph
Condensates of interacting non-Abelian $SO(5)_{N_f}$ anyons
从具有$SO(5)$自旋和$U(N_f)$味自由度的相对论费米子的一维模型出发,研究了$SO(5)_{N_f}$任意子的凝聚。在低能极限下,该模型自旋扇区中的准粒子是大质量孤子,形成$SO(5)$矢量或旋量表示的多重态。这些孤子具有内部自由度,称为$SO(5)_{N_f}$任意子。通过控制外加磁场,观察到了从自由任意子的稀气体到相互作用任意子的各种集体态的跃迁。我们确定广义parafermionic陪集描述这些集体状态,并提出了一个低温相图的任意子模式。
2019-09-05 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Duality Between Dirac Fermions in Curved Spacetime and Optical solitons in Non-Linear Schrodinger Model: Magic of $1+1$-Dimensional Bosonization
弯曲时空中的玻色化将大质量Thirring模型(自相互作用Dirac费米子)映射到广义sine-Gordon模型,两者都生活在$1+1$维弯曲时空中。应用这一对偶性,我们证明了在非相对论极限下,Thirring模型的费米子与非线性Kerr形式的非线性Scrodinger模型的孤子是一致的。我们讨论了后一种模型中的一种特殊的光孤子,并将其与Thirring模型中的费米子联系起来。
2019-11-20 hep-th nlin.PS quant-ph