Manipulating atom-number distributions and detecting spatial distributions in lattice-confined spinor gases
本文介绍了立方光晶格中超流态到Mott-绝缘体相变的非平衡量子猝灭对旋量气体原子数分布的操纵。我们的数据表明，原子分布在个别莫特叶可以通过适当地设计量子猝灭序列，这表明方法，最大限度地提高分数的原子在莫特叶偶数占领数，并在获得不同的量子磁相位，包括大规模纠缠态的应用。从观察到的数分布导出了三维晶格中气体的空间分布，揭示了量子猝灭过程中复杂的空间动力学。定性协议也发现我们的实验数据和数值模拟的基础上，随时间变化的Gutzwiller近似在二维系统。
2021-10-18 cond-mat.quant-gas
Quantum phases in spin-orbit-coupled Floquet spinor Bose gases
本研究提出可通过二次塞曼场Floquet工程实现的自旋轨道耦合Floquet旋量BEC，揭示其特殊的相互作用特性与量子相图，发现两种相互作用下的新型条纹相。
2023-06-13 cond-mat.quant-gas
p-wave superfluidity in mixtures of ultracold Fermi and spinor Bose gases
我们揭示了p波超流可以在费米子和F = 1玻色子气体的混合物中实现。我们推导出一套通用的间隙方程的间隙中的s-和p-通道。研究发现，自旋-自旋玻色-费米相互作用有利于p波配对，而自然抑制s沟道中的配对。数值求解了p波超流费米子极相的能隙方程。结果表明，在原子物理学的良好控制环境中，可以观察到纯p波超流。
2018-03-18 cond-mat.quant-gas
Observation of ergodicity breaking and quantum many-body scars in spinor gases
该研究通过实验与理论结合，证实自旋翻转场驱动的旋量气体可用于研究遍历性破缺与量子多体疤痕，观测到弱驱动下的非热初始态及驱动强度变化引发的系统状态转变，推动了相关领域研究及量子信息存储等应用发展。
2024-10-11 cond-mat.quant-gas
Spin Josephson vortices in two tunnel coupled spinor Bose gases
本文研究了束缚在细长双势阱中自旋为1的玻色-爱因斯坦凝聚体的拓扑激发。该系统具有一个新的拓扑缺陷-自旋约瑟夫森涡旋（SJV），它是由于阱间原子隧穿和短程铁磁两体相互作用之间的竞争而形成的。我们确定的自旋结构和形成动力学的SJV和确定系统的相图。通过利用SJV的内在稳定性，我们提出了一种动态的方法来创建SJV在现实的实验条件下。
2012-12-04 cond-mat.quant-gas
The weakening of fermionization of one dimensional spinor Bose gases induced by spin-exchange interaction
本文研究了反铁磁自旋为1的玻色气体在一维谐振势中的基态密度分布。基态是通过对角化由非相互作用玻色气体和自旋分量的最低本征态组成的希尔伯特空间中的哈密顿量而获得的。研究表明，在弱自旋相关相互作用下，随着自旋无关相互作用的增加，总密度分布由类高斯分布逐渐演化为类费米壳结构的$N$峰.而自旋交换相互作用的增加总是削弱密度分布的费米化，使得总密度分布呈现出少峰的壳层结构，在强自旋交换相互作用的极限下甚至呈现单峰结构。自旋交换作用导致复合原子的形成，从而削弱了费米化。研究还表明，当自旋交换作用较弱，而自旋无关作用较强时，旋量玻色气体会发生相分离。
2016-02-02 cond-mat.quant-gas
Bose-Fermi Mapping and Multi-Branch Spin Chain Model for Strongly Interacting Quantum Gases in One-Dimension: Dynamics and Collective Excitations
我们证明了具有接触$s$ -波相互作用的一维旋量气体的波函数可以映射为具有短程$p$ -波相互作用的无自旋费米气体的波函数和由自旋宇称投影算符控制的自旋系统的波函数的直积。应用这种映射到强相互作用的旋量气体，我们得到了一个广义的自旋链模型，捕捉静态和动力学性质的系统。利用这个自旋链模型，我们研究了强相互作用简谐囚禁旋量气体的呼吸模频率和猝灭动力学。
2016-09-12 cond-mat.quant-gas
Floquet Spinor Bose Gases
我们引入了一个Floquet旋量玻色-爱因斯坦凝聚体，它是由周期驱动的二次塞曼耦合诱导的，其频率比任何其他能量尺度都大。通过研究超冷原子气体中自旋为1的系统，我们证明了这样一个外部驱动场通过出现独特的自旋交换相互作用对凝聚体有很大的影响。我们发现，铁磁凝聚体具有几个非常规的定态，从而表现出丰富的连续相变。另一方面，反铁磁凝聚体被发现拥有一个非平凡的亚稳区，支持不寻常的元激发和滞后现象。
2019-01-27 cond-mat.quant-gas quant-ph
Spinor Bose-Einstein gases
在旋量玻色-爱因斯坦气体中，气体的非零超精细自旋成为一个可接近的自由度。在低温下，这样的气体表现出磁序和超流序，并经历密度和自旋动力学。这些课堂讲稿概括介绍了旋量玻色-爱因斯坦气体的性质。本说明分为五节。首先，我们总结了多组分量子流体的基本性质，重点是旋量玻色-爱因斯坦气体的具体情况和旋转对称性在定义其性质中的作用。其次，我们考虑了旋量玻色-爱因斯坦气体的磁态，强调了热力学和玻色-爱因斯坦统计的影响，以及原子之间的自旋相关相互作用。在第三部分中，我们讨论了测量磁有序量子气体性质的方法，并提出了新开发的自旋相关成像方案。然后，我们讨论了自旋混合的动力学，其中气体的自旋组成的演变，通过自旋相关的相互作用在气体。我们首先从微观角度讨论自旋混合，然后讨论集体和超越平均场动力学。第五部分回顾了量子简并旋量玻色气体的磁激发的最新研究。最后，我们对未来的研究方向的一些观点。
2015-11-05 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dynamical Fermionization in One Dimensional Spinor Gases
动力学费米化是指Tonks-Girardeau（TG）气体中的现象，其中，当从谐波约束释放时，气体的动量密度分布渐进地演化为初始陷阱中的理想费米气体的动量密度分布。这种现象已经在硬核和任意子TG气体中得到了理论证明，最近在强相互作用玻色气体中得到了实验观察。我们将这一研究推广到强相互作用下的任意自旋的一维旋量气体，并解析地证明了谐波陷阱关闭后的总动量分布接近于无自旋理想费米气体的总动量分布，而各自旋分量的渐近动量分布与该自旋分量的初始实空间密度分布形状相同.我们的工作表明，丰富的物理所产生的自旋和电荷之间的相互作用的自由度在旋量系统。
2020-08-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Reentrance of Bose-Einstein condensation in spinor atomic gases in magnetic field
考虑二次塞曼效应的影响，计算了自旋为1的原子玻色子在外磁场中的玻色-爱因斯坦凝聚温度.当二次塞曼系数为正值时，BEC温度与磁场有非平凡的依赖关系，并观察到磁场诱导的BEC重入现象。这一现象可以通过线性塞曼效应和二次塞曼效应之间的竞争得到很好的解释。本文还讨论了BEC在囚禁旋量玻色气体中的再进入。
2009-09-18 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Spin transport in coupled spinor Bose gases
我们报告的自旋输运的直接测量被困，部分凝聚的旋量玻色气体。通过对处于不同超精细自旋态的原子流的监测，详细分析了这种非平衡量子气体中的自旋通量。在这个系统中的运动的主要机制是交换散射和势能的不均匀性，这导致自旋波的正常分量和域的凝聚体的形成。我们发现一个很大的差异，在域形成的时间尺度与那些预测的潜在驱动的形成，表明强耦合的凝聚正常组件的自旋波。
2010-07-30 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Ferromagnetic to antiferromagnetic transition of one-dimensional spinor Bose gases with spin-orbit coupling
本文用Bethe-Anglesian方法解析地求解了一维自旋轨道耦合相互作用双组分玻色气体。通过规范变换，SO耦合的影响被纳入一个自旋相关的扭曲边界条件。结果表明，SO耦合对本征能的影响是周期性的。相互作用和SO耦合的相互作用可能导致基态的能级交叉，从而导致从铁磁态到反铁磁态的转变。
2013-09-18 cond-mat.quant-gas quant-ph
Spinor Bose gases: Explorations of symmetries, magnetism and quantum dynamics
旋量玻色气体形成了一个量子流体家族，表现出磁序和超流性。本文综述了在理解这些流体的静态和动态性质方面的实验和理论进展。研究了系统性质与原子态的旋转对称性及其相互作用之间的关系。在回顾了用于表征旋量气体的实验技术之后，讨论了它们的平均场和多体基态，包括孤立态和在破缺外场作用下的情况。这些状态是理解低能动力学、自旋结构和拓扑缺陷、磁偶极相互作用效应以及各种非平衡集体自旋混合现象的起点。本文的目的是形成连接，并建立在旋量玻色气体的大量工作之间的连贯性，从而指出开放的问题和未来的研究机会。
2012-12-08 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Momentum distributions and numerical methods for strongly interacting one-dimensional spinor gases
具有强δ相互作用的一维旋量气体费米子化并形成自旋链。这个原子链的空间自由度可以通过映射到无自旋的非相互作用费米子来描述，自旋自由度可以通过具有最近邻相互作用的自旋链模型来描述。在这里，我们计算的动量和占据数分布高达16强相互作用的自旋费米子和玻色子作为其自旋不平衡的函数，外部施加的磁场梯度的强度，其自旋的长度，并为不同的激发态的多重态。我们表明，基态动量分布类似于相应的非相互作用系统，除了平坦的背景分布，延伸到高动量。此外，我们表明，自旋链的自旋序-特别是反铁磁自旋序-可以从系统的动量和占据数分布推导出来。最后，我们提出了有效的数值计算方法的单粒子密度和单体密度矩阵元素和自旋链的本地交换系数的大型系统包含20强相互作用的粒子在任意的限制势。
2016-09-21 cond-mat.quant-gas
Simulating frustrated magnetism with spinor Bose gases
虽然有一个广泛的共识，在堆叠的三角形海森堡反铁磁体的临界行为-一个例子，挫折磁铁与竞争的相互作用-是描述一个朗道-金斯堡-威尔逊哈密顿与O（3）$\times$ O（2）对称性，在三维相变的性质仍有争议。我们发现自旋为1的玻色气体为我们提供了O（3）$\times$ O（2）模型的模拟器。利用重整化群方法，我们证明了这种跃迁是弱的一级跃迁，并表现出伪标度行为，给出了$^{87}$ Rb，$^{41}$ K和$^7$ Li原子气体的伪临界指数$ν$的估计，并得到了实验验证.
2016-05-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Ground State Properties of Anti-Ferromagnetic Spinor Bose gases in One Dimension
研究了一维谐振势中自旋为1的反铁磁玻色气体从弱排斥区到强排斥区的基态性质。通过对角化由单粒子最低本征态和自旋分量组成的希尔伯特空间中的哈密顿量，得到了各分量的基态波函数，进而得到了各分量的密度分布、磁化强度分布、单体密度矩阵和动量分布.结果表明，不同磁化强度的旋量玻色气体在完全相互作用区具有相同的总密度分布，从体现玻色气体性质的单峰结构演化为自旋极化费米子的费米子化壳层结构.但是，每个组件显示不同的密度分布，和磁畴出现在强相互作用极限为$M=0.25$。在强相互作用极限下，单体密度矩阵和动量分布表现出与自旋极化费米子相同的行为。与单组分玻色气体在完全相互作用区的类$δ$函数分布相反，动量分布发生了费米化。
2016-06-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Spinor Boson Droplets Stabilized By Spin Fluctuations
在偶极气体和二元玻色子混合物中，通过量子涨落稳定的自陷液滴已经在实验上实现。我们建议旋量玻色气体作为另一个候选人的液滴形成在这项工作中。对于自旋为1的气体，我们发现自旋涨落在两个不同的序参量下都能得到一个稀释的自陷态，平均场图预言了这种态的坍缩。对于反铁磁和铁磁自旋相关耦合，自旋涨落可以稳定极性液滴相。一个反铁磁液滴相可以稳定类似的负二次塞曼位移。此外，系统的超平均场能量依赖于二次塞曼耦合，这提供了一种调节液滴形成及其密度的机制。我们讨论了必要的实验实现这样的旋量液滴的参数。
2022-01-24 cond-mat.quant-gas
Crystallized merons and inverted merons in the condensation of spin-1 Bose gases with spin-orbit coupling
研究了自旋-轨道耦合作用下自旋为1的玻色气体的非平衡动力学。通过求解随机投影的Gross-Pitaevskii方程，我们证明了在^{87}Rb的旋量凝聚体中可以发生分子结晶。给出了晶体结构的解析形式和稳定性。同样地，在^{23}Na的自旋极化旋量凝聚体中也可以产生反转的meron。我们的研究提供了一个探索类重子物质基本性质的机会。
2011-12-18 cond-mat.quant-gas
Expansion of one-dimensional spinor gases from power-law traps
本研究针对一维旋量气体从幂律势阱释放后的自由膨胀问题，通过稳相近似等方法解析关联了渐近分布与准动量分布，推导了不同相互作用区域的解，揭示了费米与玻色气体的差异及势阱几何的影响，结果可推广至混合物与有限温度。
2025-08-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Spin mixing and protection of ferromagnetism in a spinor dipolar condensate
研究了铬偶极玻色-爱因斯坦凝聚体中原子自旋相对于磁场倾斜一个角度$θ$后的自旋混合动力学。自旋混合由偶极耦合触发，但是，一旦动力学开始，它主要是由接触相互作用驱动的。对于特定情况$θ=π/2$，需要由磁梯度引起的外部自旋-轨道耦合项来实现动力学。然后，气体的初始铁磁特性被局部保留，这是一个意想不到的特征，我们将其归因于大的自旋相关接触相互作用。
2017-05-23 cond-mat.quant-gas
Dynamical fermionization in one-dimensional spinor gases at finite temperature
本文解析证明有限温度下强排斥自旋气体在解除轴向约束后，其动量分布渐近等同于同温度但化学势重整化的无自旋费米子，并在Gaudin-Yang模型中数值验证。
2023-06-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Quantum magnetism without lattices in strongly interacting one-dimensional spinor gases
我们发现，在一维强相互作用的多组分气体实现了一个有效的自旋链，提供了一个替代的简单的情况下，在没有光晶格的冷气一维量子磁性的研究。自旋链模型可以直观地理解最近的实验，并为相关的观测值的简单计算。我们分析了反铁磁和铁磁基态的绝热制备，并表明在隧穿实验中可以有效地探测多体自旋态。自旋链模型适用于两个以上的组分，这为在强相互作用的一维碱土金属或镱费米气体中实现SU（N）量子磁性提供了可能。
2014-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Exploring Magnetic Phases in Dual-Species Mott insulating Spinor Lattice Gases
本文研究双物种玻色旋量晶格气体的 Mott 绝缘磁相，通过 Raman 合成磁通、DM 相互作用与物种间自旋交换耦合，揭示螺旋序及双自旋链同步顺磁相等新奇现象。
2025-09-27 cond-mat.quant-gas
Nonlinear multi-state tunneling dynamics in a spinor Bose-Einstein condensate
本研究在超冷钠旋量气体多态系统中实验实现动态自囚禁与非指数隧穿，揭示隧穿动力学依赖相互作用诱导非线性且受自旋自由度影响，建立严格多态隧穿模型，为多态斜坡和态转移协议提供新方向。
2023-06-09 cond-mat.quant-gas
Exact solitons and manifold mixing dynamics in the spin-orbit-coupled spinor condensates
我们导出了一维自旋-轨道耦合F=1玻色-爱因斯坦凝聚体的精确静态和运动孤子解。用时间演化方法证明了静态极性孤子是其基态。它显示了由于自旋轨道耦合的序参量的螺旋调制。特别地，运动孤子在超精细态的粒子数之间表现出周期性振荡。我们进一步研究了静态极化孤子的时间演化，发现自旋极化呈现动态振荡。铁磁态的消失和重新出现表明了铁磁流形和反铁磁流形的混合。
2014-11-13 cond-mat.quant-gas
Ground States of a Mixture of Two Species of Spinor Bose Gases with Interspecies Spin Exchange
我们考虑了两种自旋为1的原子混合物的种间自旋交换，这可能会合作或竞争的种内自旋交换，从而显着影响的基态。它代表了不同于单物种旋量气体的一类新的玻色气体。我们确定了几个参数区域中的精确基态，并利用这里推广的适用于两种旋量气体混合物的生成函数方法研究了复合结构。最有趣的阶段是所谓的纠缠玻色-爱因斯坦凝聚（BEC），它是两个物种之间具有量子纠缠以及物种间和物种内单态对的碎片BEC。为了比较，我们也将生成函数方法应用到两种赝自旋1/2原子的混合物中，其中每种原子的总自旋量子数固定为原子数的一半，与自旋1的情况相反，它是由能量决定的变量。因此，在赝自旋1/2混合体的纠缠BEC中的单重态对都是种间的。种间自旋交换导致新的功能超出了旋量BEC的一个单一物种的原子，以及混合物没有种间自旋交换。
2010-09-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
First-order phase transitions in spinor Bose gases and frustrated magnets
我们证明了自旋为1的玻色气体和堆叠的三角形海森堡反铁磁体中的相变--具有竞争相互作用的受抑磁体的一个例子--由具有O（3）$\times$ O（2）对称性的相同的朗道-金斯堡-威尔逊哈密顿量描述。与以前三维O（3）$\times$ O（2）模型的非微扰重整化群研究一致，我们发现自旋为1的玻色气体中从正常相到超流铁磁相的相变是弱一级的，并表现出赝标度行为.（非普适的）伪标度指数$ν$完全由散射长度$a_0$和$a_2$决定。我们提供了可以通过实验测试的$^{87}$ Rb、$^{41}$ K和$^7$ Li原子气体中$ν$的估计。我们认为，伪标度要么来自交叉现象，由于接近O（6）威尔逊-费舍尔不动点（$^{87}$ Rb和$^{41}$ K）或存在两个非物理的不动点（与复杂的坐标），减慢RG流（$^7$ Li）。这些非物理不动点是存在于O（$N$）$\times$ O（2）模型中的手征和反手征不动点的残余，当$N$大于$N_c\simeq 5.3$时（跃迁是二阶的，并且由手征不动点控制）。最后，我们讨论了O（2）$\times$ O（2）晶格模型，并表明，我们的结果，即使我们发现的转变是一级，是兼容的Monte Carlo模拟产生一个明显的二级转变。
2016-11-23 cond-mat.quant-gas
Generalized Bose-Fermi mapping and strong coupling ansatz wavefunction for one dimensional strongly interacting spinor quantum gases
一维量子多体系统具有一些特殊的性质。在这篇文章中，我们回顾了我们在强相互作用一维旋量量子气体方面的一些工作。首先，我们讨论了广义玻色-费米映射，它将电荷自由度映射到无自旋费米气体，将自旋自由度映射到自旋链模型。这也将强相互作用系统映射为弱相互作用系统，这适合于微扰计算。其次，基于这个映射，我们构造了强相互作用系统的一个反对称波函数，利用它可以方便地计算许多物理量。我们展示了使用这个anabolic波函数考虑的集体激发和淬火动力学的谐波捕获系统。
2022-08-02 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Berezinskii-Kosterlitz-Thouless transition of spin-1 spinor Bose gases in the presence of the quadratic Zeeman effect
本文数值研究了二次塞曼效应下自旋为1的玻色气体的Berezinskiii-Kosterlitz-BKT跃迁。对质量和自旋超流密度的计算表明：（i）BKT转变只发生在用整数群$\mathbb{Z}$分类的涡旋中，而$\mathbb{Z}_2$涡旋对BKT转变没有贡献;（ii）对于正的二次塞曼效应，质量和自旋密度的BKT转变温度不同，而对于负的二次塞曼效应，质量和自旋密度的BKT转变温度相等，（iii）当多种涡旋参与BKT转变时，BKT转变温度下超流密度的普适关系发生了变化。我们进一步发现（iv）非磁态的自旋单态对在低于BKT转变温度的不同温度下都呈现准非对角长程序，给出了新的超流密度的普适关系式。
2019-08-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Mapping the phase diagram of spinor condensates via adiabatic quantum phase transitions
实验研究了微波修饰场中钠旋量凝聚体的两个量子相变。我们还表明，许多以前未探索的区域在旋量凝聚物的相图可以通过调谐微波场的两个量子相变之一进行调查。该方法克服了与一些广泛使用的方法相关的两个主要实验挑战，并且适用于其他原子种类。我们的数据和平均场论旋量玻色气体之间的协议进行了讨论。
2014-04-28 cond-mat.quant-gas
Superfluidity and spin superfluidity in spinor Bose gases
我们表明，旋量玻色气体受到二次塞曼效应表现出共存的超流性和自旋超流性，并研究这两种不同类型的超流性之间的相互作用。为了说明这两种类型的超流性的基本原理是相同的，我们描述了一个单一的流体动力学框架中的磁化和粒子密度动力学。在本说明书中，自旋和质量超电流由它们各自的化学电势梯度驱动。作为一个应用，我们提出了一个实验上可达到的定态，其中两种类型的超流逆流，相互抵消，从而导致没有质量传输。此外，我们提出了一个简单的设置探测自旋超流性通过测量整个原子云的面内磁化角。我们通过评估四磁振子碰撞时间来验证这些发现的鲁棒性，并发现相干（超流体）动力学的时间尺度与较慢的非相干动力学的时间尺度分开一个数量级。比较原子和磁振子动力学表明，虽然前者可以是流体动力学的，但后者在大多数实验条件下通常是无碰撞的。这意味着，虽然我们的零温度流体动力学方程是一个有效的描述玻色气体中的自旋输运，流体动力学描述，在有限的温度下处理质量和自旋输运可能不容易可行。
2017-05-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Heteronuclear magnetisms with ultracold spinor bosonic gases in optical lattices
最近实现的自旋-1的NaRb混合物在实验中的动机，在这里，我们调查Mott绝缘制度的异质磁性。不同于玻色子（费米子）统计只允许偶（奇）宇称态角动量组成的全同混合物，在原则上，所有的角动量态，这可能会导致新的磁相位的杂原子是允许的。在这些简并空间上可以产生各种不同的磁相，然而，具体的对称破缺相不仅取决于简并度，还取决于多体相互作用的竞争.我们使用玻色子动力学平均场论方法揭示了这些丰富的相位。这些相位的特征在于各种顺序，包括自发磁化顺序，自旋幅度顺序，单重态配对顺序和双重态顺序，它们可以共存，特别是在具有奇宇称的区域中。最后，我们解决可能的参数制度观察这些自旋有序莫特阶段。
2017-11-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Quantum spin mixing in a binary mixture of spin-1 atomic condensates
我们以$^{87}$ Rb和$^{23}$ Na原子在基态下超精细F=1流形中的旋量凝聚为原型，研究了包含相干种间混合过程的自旋为1的凝聚的二元混合体系中的量子自旋混合.在两个旋量凝聚体的单空间模式近似下，混合动力学简化为三个耦合的非线性非线性混合动力学，具有清晰的物理解释。使用适当准备的初始状态，它是可能的，以确定物种间的单线态配对以及自旋交换相互作用从随后的混合动力学。
2012-01-27 cond-mat.quant-gas
Quantum quench and non-equilibrium dynamics in lattice-confined spinor condensates
本文对立方晶格中旋量凝聚体通过超流到莫特绝缘体（MI）相变猝灭后的非平衡动力学进行了实验研究。复杂的动力学组成的自旋混合振荡在多个频率观察到的时间演化的旋量凝聚体定位在深晶格量子淬火后。类似的自旋动力学也出现在MI相中的旋量气体通过猝灭磁场突然离开它们的基态之后。我们确认这些观察到的自旋混合动力学的光谱可以用来揭示一个非均匀系统的原子数分布，并研究从两体到多体动力学的转变。我们的数据还表明，非平衡动力学弱依赖于淬火速度，但强烈的晶格势。这使得能够精确测量自旋相关的相互作用，这是决定旋量物理的关键参数。
2019-05-21 cond-mat.quant-gas
Numerical methods and analytic results for one-dimensional strongly interacting spinor gases
Institute for Space Sciences（空间科学研究所）
本文提出一种计算强相互作用一维自旋气体关联函数中多重积分的简单多项式级新方法，显著提升计算速度，并发现动量分布随温度升高而变窄等新现象。
2026-10-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Dark-Antidark Spinor Solitons in Spin-1 Bose Gases
我们考虑一个一维被困自旋1玻色气体和数值探索其孤立波解，即反暗-暗-反暗（ADDAD），以及暗-反暗-暗（DADD）孤立波的家庭。它们的存在性和稳定性进行了系统的研究，通过在实验上可访问的易平面铁磁相的原子数以及二次塞曼能量的延续。据发现，ADDAD的动态鲁棒性大大超过DADD。后者通常是不稳定的检查参数范围内。这两种状态的动力学演化进行了探索，并研究了其潜在的不稳定演化的含义。一些相关的观察到的可能性涉及，例如，ADDAD的不稳定性破坏表现，以及DADD分裂成右移动的暗-反暗对和左移动的暗-反暗对，与分裂前相比，反暗粒子位于不同的分量中。在后一种情况下，结构被认为是分散在长时间的传播。
2020-12-07 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Spin drag in noncondensed Bose gases
我们展示了随时间变化的磁场如何导致旋量玻色气体中的自旋动力和自旋阻力。我们建议观察这些效应在一个环形陷阱，并分析这个特定的建议在一些细节。在线性响应制度，我们定义了一个传输系数，这是类似于通常的电子双层系统中的阻力。由于原子-原子散射的玻色增强，该系数随着温度的降低而强烈增加。我们还研究了加热的影响。
2009-07-17 cond-mat.quant-gas
Unified way for computing dynamics of Bose-Einstein condensates and degenerate Fermi gases
在这项工作中，我们提出了一个非常简单和有效的数值方案，可以应用于研究玻色子系统的动力学，例如，旋量玻色-爱因斯坦凝聚与非局部相互作用，但同样适用于费米气体。我们使用的方法是著名的分裂算子方法（SOM）的修改。我们仔细研究这种算法的情况下，$F=1$旋量玻色-爱因斯坦凝聚没有和有偶极相互作用和强相互作用的两个组件的费米气体。我们的SOM方法的扩展有许多优点：它是快速，稳定，并保持恒定的所有物理约束（运动常数）在高水平。
2017-09-26 cond-mat.quant-gas cs.CE
Spontaneous demagnetization of a dipolar spinor Bose gas at ultra-low magnetic field
具有内部自由度的量子简并玻色气体，称为旋量凝聚体，是研究磁性和超流性之间相互作用的天然候选者。在迄今为止所研究的碱金属原子的旋量凝聚体中，旋量性质是由接触相互作用决定的，而由于小的磁偶极-偶极相互作用，磁化被动态冻结。在这里，我们研究了S=3 $^{52}$ Cr原子的旋量性质，其中相对较强的偶极-偶极相互作用允许磁化强度的变化。当磁场被淬灭到一个极低的值时，我们观察到铁磁相和非极化相之间的相变，低于该值时，相互作用压倒了线性塞曼效应。BEC磁化由于设置动力学的磁偶极-偶极相互作用而改变。我们的工作开辟了利用超冷原子进行自由磁化量子磁性的实验研究。
2011-03-24 cond-mat.quant-gas
Quantum integrable matrix models of spinor Bose gases in one spatial dimension
Kirchhoff-Institut für Physik, Universität Heidelberg（海德堡大学基尔霍夫物理研究所）；Institut für Theoretische Physik, Universität Heidelberg（海德堡大学理论物理研究所）
研究一维中具有反铁磁自旋-自旋耦合的退相干旋子玻色气体，通过非线性薛定谔模型的量子可积矩阵扩展，推导出自旋-自旋相互作用的Bethe方程，并分析其热力学性质和相图。
2026-09-22 cond-mat.quant-gas hep-th
Phase diagrams of spin-2 Floquet spinor Bose-Einstein condensates
该研究通过 Floquet 工程调控二次 Zeeman 能量，利用依赖驱动参数的 Bessel 函数重整化自旋翻转耦合，并给出自旋-2 旋量 BEC 的驱动参数相图。
2025-10-19 cond-mat.quant-gas
Spinor Bose-Einstein Condensates of Rotating Polar Molecules
我们提出了一个方案来实现一个赝自旋- $1/2$模型的$^{1}Σ(v=0)$双碱极性分子的自旋态对应于两个子能级的第一激发转动水平。我们发现，有效的偶极-偶极相互作用之间的两个自旋- $1/2$分子耦合的旋转和轨道角动量，是高度可调的通过微波场。我们还研究了自旋- $1/2$分子凝聚体的基态性质。发现了包括双量子化涡旋态在内的多种非平凡量子相。我们的方案也可以用来建立极性分子的自旋- $1$模型。因此，我们表明，双碱极性分子的超冷气体提供了一个独特的平台，研究旋量凝聚的旋转分子。
2014-11-16 cond-mat.quant-gas
Permutation symmetry in spinor quantum gases: selection rules, conservation laws, and correlations
考虑自旋和空间自由度可分离的全同任意自旋粒子多体系统。它们的本征态可以通过杨氏图进行分类，对应于非平凡的排列对称性（超出了传统的对称-反对称态的范式）。本文得到了（a）附加不可分的选择规则（取决于自旋和坐标）$k$ -体相互作用：与转变的初始和最终状态相关联的杨氏图可以通过在它们的行之间重新定位不超过$k$框而不同;以及（b）相关规则：如果$k$超过相关杨氏图中的列数（对于玻色子）或行数（对于费米子），则$k$粒子的本征态平均局域相关消失。它还阐明了由于置换对称性而守恒的量的物理意义--在1929年，狄拉克确定了那些具有对称群特征的量--将它们与实验上可观察到的几个粒子的相关性联系起来。结果提供了一种控制对称群的多维非阿贝尔表示纠缠态形成的方法。这些状态可以在量子计算和计量学中找到应用。
2014-11-13 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Gaussian trajectory description of fragmentation in an isolated spinor condensate
自旋为1的玻色气体淬灭到自旋简并后会出现碎裂现象：在多个单粒子态中出现凝聚态。由于其高度纠缠的性质，导致这种集体状态的动力学超出了多体波函数的高斯变分近似的范围。在这里，我们通过考虑耗散到一个虚构的环境中，有效地抑制在引入一个经典的混合状态的代价在个别量子轨迹纠缠，提高了性能的高斯变分Ancestor。我们发现，这种量子轨道方法捕捉到了碎片凝聚态的动态形成，并分析了为了保持一个单一的实现在非碎片状态下，应该在实验中增加多少耗散。
2021-12-23 cond-mat.quant-gas
Spinor Bose-Einstein Condensates of Positronium
电子偶素（Ps）的玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）由于其作为$γ$激光增益介质的潜在应用而引起了实验和理论上的关注。由于存在正电子偶素（o-Ps）和对位电子偶素（p-Ps），Ps BEC本质上是旋量的，它们的湮灭寿命相差三个数量级。本文利用含时Gross-Pitaevskii方程的解和半经典速率方程方法研究了p-Ps/o-Ps系统中的旋量动力学和湮灭过程。旋量相互作用具有$O(4)$对称性，其通过o-Ps和p-Ps之间的内能差而被破缺为$SO(3)$。对于初始非极化凝聚体，存在$\approx 10^{19}$ cm $^{-3}$的阈值密度，在该阈值密度下，o-Ps和p-Ps之间发生自旋混合。超过这个阈值，有不稳定的空间模式伴随着自旋混合。为了确保在临界密度以上的高产量，必须仔细选择外场以避免自旋混合不稳定性。
2015-04-13 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Controlling the dynamical phase diagram of a spinor BEC using time-dependent potentials
本文建立含时约束势下旋量 BEC 自旋混合的有效少模模型，揭示驱动参数对碰撞过程和塞曼能的独立调控，并通过 Gross-Pitaevskii 模拟验证动力学相图。
2025-03-13 cond-mat.quant-gas
Spin dynamics and domain formation of a spinor Bose-Einstein condensate in an optical cavity
本文研究了自旋为1的铁磁玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）与单向环形腔的色散耦合。我们表明，一个腔的修改能力，在一个高度非线性的方式，物质波相移增加了一个新的维度的旋量凝聚体的研究范围内和超越单模近似。除了在我们早期的出版物[L。Zhou等人，物理修订信函103，160403（2009）]，我们表明，原子和腔场之间的相互作用，可以大大丰富的自旋混合动力学中的临界慢化的物理和旋量凝聚体中的自旋畴形成的物理。
2010-05-22 cond-mat.quant-gas
Control of dynamical phase transitions and non-ergodic relaxation via spinor phases
Oklahoma State University（俄克拉荷马州立大学）；The University of Texas at Dallas（德克萨斯大学达拉斯分校）
本文通过旋量相位调控研究动态相变和非平衡弛豫，提出提取相演变的方法并定义序参量，展示从单次实验数据推断自旋相互作用的技术，以及通过操控旋量相位实现非平衡热化动力学研究。
2026-05-01 cond-mat.quant-gas
Double-Quantum Spin Vortices in SU(3) Spin-Orbit Coupled Bose Gases
我们证明了在SU（3）自旋轨道耦合玻色气体的基态中可以存在双量子自旋涡旋，其特征是双量子化的循环自旋流和未磁化的填充核.结果表明，SU（3）自旋轨道耦合和自旋交换相互作用对基态相图的确定起着重要作用。在有效铁磁自旋相互作用的情况下，SU（3）自旋轨道耦合导致磁化基态的三重简并;而在反铁磁自旋相互作用的情况下，SU（3）自旋轨道耦合打破了旋量玻色气体的寻常相位规则，允许双量子自旋涡旋的自发出现.这种奇异的拓扑缺陷与现有实验中观察到的单量子化自旋涡旋形成鲜明对比，并且可以通过当前的磁化敏感相衬成像技术容易地观察到。
2016-09-24 cond-mat.quant-gas
Universal spin-squeezing dynamics in spinor condensates
ENS de Lyon, Université Lyon 1, CNRS, Laboratoire de Physique（里昂高等师范学院，里昂第一大学，法国国家科学研究中心，物理实验室）；Institute of Physics PAS（波兰科学院物理研究所）
研究超冷旋量气体中大规模纠缠态的产生，利用旋量玻色 - 爱因斯坦凝聚体的固有自旋改变碰撞和二次塞曼频移，按单轴扭转模型产生可扩展自旋压缩，为纠缠基础研究和先进计量应用提供理论支持。
2026-07-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
High order exceptional points in ultracold Bose gases
我们发现，任意高阶例外点（EPs）可以实现在一个排斥相互作用的两种玻色气体在一维。通过精确求解非厄米双玻色子问题，我们证明了当系统被驱动穿越宇称-时间对称性破缺跃迁时三阶EP的存在性。我们进一步研究了含有三个玻色子的四阶EP，并将结果推广到$N$ -体系统，其中EP阶数可以高达$N+1$。在物理上，这种高阶起源于旋量玻色子中的内在铁磁关联，这使得整个系统集体表现为单个巨大的自旋。此外，我们展示了如何通过不同自旋通道中的相互作用各向异性在EP周围创建超灵敏的光谱响应。我们的工作提出了由高度可控的超冷气体制成的原子传感器的可能性。
2019-01-16 cond-mat.quant-gas
Excited-state quantum phase transitions in spin-orbit coupled Bose gases
激发态量子相变依赖于并揭示了多体系统的整个光谱结构。虽然它们在理论上很好理解，但在实际实验中找到合适的签名并检测它们仍然具有挑战性。例如，在旋量气体中，激发态相已经通过拓扑序参量被识别和表征，这在实验中是具有挑战性的测量。在这里，我们提出拉曼修饰的自旋轨道耦合气体作为一个新的平台，探索激发态量子相变。在弱耦合状态下，缀饰系统等价于自旋-自旋相互作用可调的旋量气体。通过这种等价性，我们能够定义一个新的激发态相位的修饰气体。相位的特征在于由自旋轨道耦合引起的空间密度调制或条纹的行为，并且原则上可以在当前最先进的超冷原子实验中测量。相反，我们表明，激发相的属性可以利用，以准备大而稳定的密度调制条纹状态。
2021-09-03 cond-mat.quant-gas quant-ph
Exploring the thermodynamics of spin-1 $^{87}$Rb Bose Gases with synthetic magnetization
本文研究了自旋为1的玻色气体通过玻色-爱因斯坦凝聚跃迁的热力学性质。我们提出了一个被困的理想自旋1玻色气体的热力学的理论描述，我们描述的阶段，可以在这个系统中获得的温度和人口在不同的自旋组件的函数。我们提出了一种简单的方法来实现“合成磁化”，可以用来探测整个相图，同时保持系统的实际磁化固定。我们的实验证明，使用这种方法来探索不同的阶段在一个样品中的总磁化为零。我们的工作为研究旋量凝聚体中不同磁相的等温淬火动力学开辟了新的视角。
2019-01-03 cond-mat.quant-gas
