Laser operation and Bose-Einstein condensation: analogies and differences
在回顾了将激光运转解释为非平衡态玻色-爱因斯坦凝聚相变之后，我们阐述了最近在实验中观察到的光子和极化激元玻色-爱因斯坦凝聚体的非平衡性质所产生的新特征。然后，我们prosea定量标准，实验评估的平衡与非平衡性质的一个特定的冷凝过程，波动耗散关系的基础上。这一标准的力量是说明两个模型，表现出非常不同的行为。
2015-03-10 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
Soliton creation during a Bose-Einstein condensation
我们利用随机Gross-Pitaevskii方程研究了玻色-爱因斯坦凝聚的动力学。我们发现，冷却成玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）可以创建孤立子的密度由冷却速率和临界指数的过渡。因此，计算在其尾流中留下的孤子应该允许人们确定BEC相变的临界指数z和nu。同样的信息可以从两点关联函数中提取。
2010-03-23 cond-mat.quant-gas hep-th quant-ph
Superradiant phononic emission from the analog spin ergoregion in a two-component Bose-Einstein condensate
Center for experimental machines（实验机器中心）；Pitaevskii BEC Center, CNR-INO（皮塔耶夫斯基玻色-爱因斯坦凝聚中心，意大利国家研究委员会-光电子研究所）；Université Paris Cité, CNRS, Matériaux et Phénomènes Quantiques（巴黎西岱大学，法国国家科学研究中心，物质与量子现象实验室）
该研究借助模拟引力视角，分析双组分原子凝聚体中量子化涡旋引发的流体力学不稳定性及其与引力中旋转大质量天体能层不稳定性的关联，证实双组分凝聚体可作为不同引力体系旋转时空的模拟模型。
2022-12-14 cond-mat.quant-gas
Phonon Dynamics in Spherically-Curved Analog-Gravity Bose-Einstein Condensates
Harding University（哈丁大学）；Louisiana State University（路易斯安那州立大学）
本研究针对等效于FLRW球形弯曲时空的玻色-爱因斯坦凝聚体，分析经典声子传播的突变涟漪效应，量化标度因子变化引发的量子声子产生与纠缠，为模拟引力宇宙学研究提供新的凝聚态物理视角。
2025-08-05 cond-mat.quant-gas
Analog Hawking radiation from a spin-sonic horizon in a two-component Bose-Einstein condensate
本文研究双组分玻色-爱因斯坦凝聚体中自旋模式模拟视界的霍金辐射，揭示有质量激发带来的新可观测量，并通过半解析与数值模拟验证其散射和关联特征。
2024-08-30 cond-mat.quant-gas
Impact of density inhomogeneity on the critical velocity for vortex shedding in a harmonically trapped Bose-Einstein condensate
本文通过Gross-Pitaevskii方程数值研究了受陷玻色-爱因斯坦凝聚体中高斯障碍物诱发涡旋的临界速度，揭示了全局和局部密度不均匀性对临界速度的影响，并证明临界速度与中心声速之比对非线性系数不敏感，支持局部密度近似下的普适性讨论。
2023-12-03 cond-mat.quant-gas
Departing from thermality of analogue Hawking radiation in a Bose-Einstein condensate
本文研究了一维玻色-爱因斯坦凝聚体中的量子涨落，并实现了一个类声黑洞。考虑到倏逝通道和零模式，使得有可能准确地再现最近的密度关联函数的实验测量。我们讨论了霍金温度的确定，并表明，在我们的模型中，类似的辐射提出了一些显着的偏离热性。
2020-02-11 cond-mat.quant-gas gr-qc
Acoustic analogue of Hawking radiation in quantized circular superflows of Bose-Einstein condensates
本文提出了在环形约束势中加载原子玻色-爱因斯坦凝聚体中，利用声激发在持续电流上传播来模拟霍金辐射（HR）.该设置最初被创建为空间均匀的，然后切换到一个非均匀的配置，同时保持均匀的BEC密度。最终的设置允许实现具有不同的局部声速斜率的声波黑白事件视界。白洞视界附近的平滑斜率抑制了超音速区域的不稳定性。研究发现，密度-密度关联函数的舌形图案，代表了HR的声学模拟，的环形结构的半径和它所允许的离散声学模式的数量的强烈影响。有一个最小半径，使仿真的HR。我们还简要地讨论了可能的相似性质的物质-波声波黑洞到已知的普朗克尺度原始黑洞在量子引力中的稳定性之谜。
2020-09-30 cond-mat.quant-gas
Internal Josephson Effects in Spinor Dipolar Bose--Einstein Condensates
本文从理论上研究了自旋为1的玻色-爱因斯坦凝聚体三能级系统中由自旋交换相互作用和磁偶极-偶极相互作用驱动的内约瑟夫森效应，得到了新的自旋动力学.我们引入单一的空间模式近似的Gross-Pitaevskii方程，推导出约瑟夫森型方程，这是类似于隧道电流通过三个结之间的三个超导体。从一个类比与两个相互作用的非刚性的振动模式，我们确定独特的不同的振荡模式，称为0- $π$，0-$running$，$running$- $running$，$2nπ& running$ -$2π$，$single nonrigid pendulum$，和$two rigid pendulums$相位模式。这三种态的约瑟夫森模可望在真实的原子玻色气体系统中找到。
2009-12-09 cond-mat.quant-gas
Analog Kerr Black hole and Penrose effect in a Bose-Einstein Condensate
模拟物理学允许在实验室中模拟难以接近的物体，如黑洞。我们提出在极化子玻色-爱因斯坦凝聚体中实现角动量量子化的声学克尔黑洞。我们表明，度规的凝聚是等价的克尔的一个，表现出一个地平线和一个ergosphere。利用拓扑缺陷作为测试粒子，我们证明了一个类似的彭罗斯效应，提取旋转能量的黑洞。粒子的轨迹很好地描述了克尔度规的类时测地线，证实了模拟重力的潜力。
2018-12-10 cond-mat.quant-gas gr-qc
Minimum critical velocity of a Gaussian obstacle in a Bose-Einstein condensate
当超流体流过障碍物时，在超过某个临界速度时，可以在尾流中产生量子化涡流。在Kwon等人的实验[Phys. Rev. A 91，053615（2015）]中，使用移动排斥高斯势测量原子玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）的临界速度$v_c$，并且当障碍物的势高$V_0$接近凝聚体化学势$μ$时，$v_c$最小化。在这里，我们数值研究的演变的临界涡脱落在二维BEC与增加$V_0$，并表明，最小$v_c$在临界强度$V_{0c}\approx μ$的结果从本地密度降低和涡钉扎效应的排斥障碍。研究了$v_c$下方运动障碍物周围超流的空间分布。当$V_0$增加到$V_{c0}$时，障碍物尖端的粒子密度减小，在临界强度时，突然形成一个涡旋偶极子，并被移动的障碍物拖曳，表明涡旋钉扎的开始。最小$v_c$与障碍物尺寸$σ$呈现幂律缩放，如$v_c\sim σ^{-γ}$与$γ\approx 1/2$。
2023-02-14 cond-mat.quant-gas
Analogues of D-branes in Bose-Einstein condensates
我们从理论上证明了弦论中D膜的类似物可以在旋转的、相位分离的、两组分的玻色-爱因斯坦凝聚体中实现，并且它们可以用现有的实验技术观察到。这项研究提出了在实验室中模拟D膜的可能性。
2010-11-18 cond-mat.quant-gas hep-ph hep-th
"Charged" phonons in an external field: a QED analog with Bose-Einstein condensates
我们提出了一种利用超冷原子玻色-爱因斯坦凝聚体来模拟带“荷”的相对论质量场与非动力学规范场相互作用的方法。这样的“标量QED”模拟模型，可能是有用的模拟QFT涉及带电粒子的各种影响，如Schwinger对创建的带电声子在恒定的外场，和真空不稳定性。
2017-01-22 cond-mat.quant-gas hep-th quant-ph
Analogue gravitational phenomena in Bose-Einstein condensates
逆引力是基于这样一个简单的观察：在弯曲时空中，在几个物理系统中传播的微扰可以用量子场论来描述。虽然像霍金辐射这样的现象在天体物理学黑洞中很难检测到，但这些效应可以在模拟系统中进行实验测试。在这篇论文中，我们以玻色-爱因斯坦凝聚体为重点，从三个主要的角度介绍了我们最近关于引力模拟模型的研究结果：作为弯曲时空中量子场论的实验室测试，作为解决广义相对论中各种问题的技术，以及作为量子引力的玩具模型。研究了具有单黑洞视界流中类霍金粒子产生的鲁棒性。此外，我们还发现具有两个视界（白视界和黑视界）的凝聚体会产生一种动力学不稳定性，这种不稳定性在广义相对论中被称为黑洞激光效应。利用从模拟重力借用的技术，我们还表明，曲速驱动器，这是广义相对论时空允许超光速旅行，是不稳定的。最后，从模拟引力的角度研究了宇宙学常数问题，提出了相对论性玻色-爱因斯坦凝聚体作为具有新的有趣性质的新的模拟系统。
2012-08-23 cond-mat.quant-gas gr-qc
Realization of a sonic black hole analogue in a Bose-Einstein condensate
我们在玻色-爱因斯坦凝聚体中创造了一个类似黑洞的东西。在这个声波黑洞中，声波而不是光波无法逃离事件视界。一个阶梯状的势将冷凝物的流动加速到与声速相交并超过一个数量级的速度。因此，朗道临界速度被超过。流速等于声速的点是声波事件视界。有效重力是由声速和声速的剖面确定的。模拟发现负能量激发，通过布拉格光谱。
2010-12-12 cond-mat.quant-gas gr-qc
Quantum backreaction in an analog black hole
Sorbonne Université（索邦大学）；Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）；Albert-Ludwigs-Universität Freiburg（弗赖堡大学）；Università di Bologna（博洛尼亚大学）；Universidad de Valencia-CSIC（瓦伦西亚大学-CSIC）；Institut Universitaire de France（法国高等研究院）
研究通过扩展Gross-Pitaevskii方程，探讨了类黑洞中量子涨落与霍金辐射的相互作用，揭示了超音速区域的密度波动及马赫数变化。
2025-12-24 cond-mat.quant-gas
Fluxon analogues and dark solitons in linearly coupled Bose-Einstein condensates
研究了两个有效的一维平行耦合玻色-爱因斯坦凝聚体在外加势作用下的相互作用。该系统由线性耦合的Gross-Pitaevskii方程建模。特别是，灰色孤子的解决方案代表类似物的超导约瑟夫森磁通以及耦合暗孤子进行了讨论。理论近似的基础上变分配方推导。据发现，磁阱的存在下，可以不稳定的磁通类似物。然而，通过控制冷凝物之间的有效线性耦合，稳定是可能的。
2012-01-06 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.class-ph
Ramp-up of Hawking radiation in Bose-Einstein condensate analogue black holes
受Steinhauer及其同事最近实验的启发，我们提出了一个简单的模型，该模型描述了在玻色-爱因斯坦凝聚体中声学黑洞的形成，从而可以分析计算相应密度-密度相关器随时间的演化。我们展示了模拟的霍金辐射从一个明显偏离视界的“量子大气”区域中出现。在$T=0$下，甚至在初始温度T存在的情况下，都定量地研究了这一点，实验上总是这样。
2021-03-18 cond-mat.quant-gas gr-qc hep-th
Newton's cradle analogue with Bose-Einstein condensates
我们提出了一个可能的实验实现的量子模拟牛顿摇篮使用的配置，从玻色-爱因斯坦凝聚体开始。该系统由两个原子组成，原子被囚禁在具有纵向光晶格的一维管中，并在最大填充时保持在强Tonks-Girardeau区。在每一个站点的波函数是一个叠加的两个原子的状态和扰动的波函数沿链传播类似于在经典的牛顿摆动量的传播。量子行进信号通常被色散劣化，色散对于均匀链是大的，并且对于适当设计的链已知为零，但是后者在实践中几乎不可实现。从这些相反的情况开始，我们展示了如何用最少的实验努力来增强连贯的行为。
2014-03-20 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dynamics of Phase Coherence Onset in Bose Condensates of Photons by Incoherent Phonon Emission
最近的实验与光子平衡内的染料介质在一个腔提出了一个问题，玻色凝聚是否可以发生在一个系统中，只有非相干相互作用的声子在浴，但没有粒子-粒子相互作用。类似于粒子-粒子相互作用系统的分析计算表明，仅与非相干声子相互作用的玻色子系统确实可以经历玻色凝聚，并且还可以表现出量子相干性的自发放大。我们回顾了这些计算的基本理论。
2012-09-24 cond-mat.quant-gas
Controllable Josephson junction for photon Bose-Einstein condensates
约瑟夫森结是最灵敏的磁通量探测器、约瑟夫森电压标准对单位伏特的定义以及超导数字和量子计算的基础。它们是由两个相干量子态的耦合产生的，就像它们出现在超导体、超流体、原子玻色-爱因斯坦凝聚体和激子-极化激元凝聚体中一样。在其基态，约瑟夫森结的特征是本征相位跳变。控制这种相位跳变是计算应用的基础。在这里，我们实验证明可控的相位关系光子玻色-爱因斯坦凝聚体产生的粒子交换在热光可调的潜在景观。我们的实验实现了一个可控的0，$π$ -约瑟夫森结的光学模拟。通过连接几个结，我们可以研究一个可重构的4-冷凝系统，展示了我们的方法模拟自旋玻璃模拟的潜力。更一般地说，在我们的工作中引入的静态和动态纳米结构化技术的组合提供了一个强大的平台，用于实现近轴光和热平衡之外的自适应光学系统。
2021-01-13 cond-mat.quant-gas
On the existence of steady-state black hole analogues in finite quasi-one-dimensional Bose-Einstein condensates
我们从理论上提出了一个两端具有相干源和相干漏的有限大小准一维玻色-爱因斯坦凝聚体，它原则上可以维持一个具有单个事件视界的稳态音速黑洞.我们的分析集中在凝聚持续性对量子涨落。我们表明，类似于白洞-黑洞对，动力学不稳定性发生。详细研究了不稳定性对系统参数的依赖关系，我们还确定了形式上无限黑洞寿命的窗口。通过使用凝聚体的量子耗尽作为诊断工具，我们验证了Bogoliubov理论对类似Hawking过程的描述，并在耗尽云中建立了霍金辐射的新特征，包括事件视界内外。
2022-01-21 cond-mat.quant-gas gr-qc
Efimovian Phonon Production for an Analog Coasting Universe in Bose-Einstein Condensates
MOE Key Laboratory for Nonequilibrium Synthesis and Modulation of Condensed Matter, Shaanxi Province Key Laboratory of Quantum Information and Quantum Optoelectronic Devices, School of Physics, Xi’an Jiaotong University（西安交通大学物理学院）；Institute of Theoretical Physics, State Key Laboratory of Quantum Optics and Quantum Optics Devices, Shanxi University（山西大学理论物理研究所）；Department of Physics, The Chinese University of Hong Kong（香港中文大学物理系）；The State Key Laboratory of Quantum Information Technologies and Materials, The Chinese University of Hong Kong（香港中文大学量子信息技术与材料国家重点实验室）；New Cornerstone Science Laboratory, The Chinese University of Hong Kong（香港中文大学新基石科学实验室）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）
研究通过玻色-爱因斯坦凝聚体模拟类宇宙膨胀体系，发现时间尺度不变性导致声子产生，呈现幂律增长与对数周期振荡，后者为埃菲莫夫效应特征，且与宇宙学中的亚水平和超水平模式映射。
2026-03-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Analog quantum simulation of gravitational waves in a Bose-Einstein condensate
我们展示了如何改变玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）的物理性质，以模拟一个有效的引力波时空。特别是，我们专注于模拟最近发现的创造粒子的真实时空扭曲盒型陷阱。我们表明，通过调制的声速的BEC，声子的经验与实验上可行的参数模拟时空波纹的影响。这些结果将为冷原子引力波天文学的实验计划提供信息。
2015-02-11 cond-mat.quant-gas gr-qc quant-ph
Thermostatistics of μ-deformed analog of Bose gas model
对于最近提出的玻色气体模型的μ-变形模拟（μ-玻色气体模型），我们进行了一些理论方面的研究。也就是说，我们计算粒子的总数，并从它，变形配分函数，都涉及依赖于变形参数μ。这种热力学函数对μ参数的依赖性是玻色气体模型修正的核心，并通过使用我们给出的新技术，μ演算，一种替代众所周知的q演算（杰克逊导数和积分）而产生。首先给出了μ-演算的必要元素;然后，对于高温，我们得到状态方程的维里展开，并找到五个第一维里系数，作为μ的函数。另一方面，在低温下，求出了依赖于μ的凝结临界温度T_c^（μ），并与通常的T_c，以及较早研究的p，q-玻色气体模型的T_c^（p，q）进行了比较。给出了高温和低温下μ玻色气体的内能、比热和熵。强调了μ-玻色气体模型的特点。
2013-09-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech hep-th
Analogue gravity with Bose-Einstein condensates
Universidad Complutense de Madrid（马德里康普顿斯大学）；Louisiana State University（路易斯安那州立大学）；Université Paris Cité（巴黎西岱大学）
本文以玻色-爱因斯坦凝聚体为平台，通过理论描述和数值方法，系统介绍了类比黑洞、超辐射和霍金辐射等类比引力现象。
2026-06-02 cond-mat.quant-gas gr-qc quant-ph
Analog Cosmology in a Quenched Bose-Einstein Condensate Bubble
Louisiana State University（路易斯安那州立大学）；Leibniz Universität Hannover（汉诺威莱布尼茨大学）；University of Illinois at Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）；The Australian National University（澳大利亚国立大学）
本研究提出利用淬火球形壳形玻色-爱因斯坦凝聚体作为模拟引力平台，研究正曲率宇宙的自发对产生，其结构因子振荡可类比宇宙微波背景的萨哈罗夫振荡，还可通过对数负性量化纠缠，建立了量子信息与早期宇宙学的实验室关联。
2026-10-15 cond-mat.quant-gas gr-qc
Quantum sine-Gordon dynamics on analogue curved spacetime in a weakly imperfect scalar Bose gas
利用配分函数的相干态泛函积分表达式，我们证明了当弱不完美玻色气体在不可压缩背景超流中的相位涨落被限制在单粒子希尔伯特空间的一个子空间中时，模拟弯曲时空上的sine-Gordon模型作为有效的量子场论而产生.我们考虑与超冷玻色子原子或分子气体实验相关的单粒子希尔伯特空间的二分区，包括，例如，限制高或低能量部门的动态和空间bipartition对应于隧道耦合平面玻色气体。通过假设被困气体的低能子空间中的完全幺正量子控制，我们证明了（1）适当地调整最低能量模式的粒子数统计部分地使低能和高能扇区重叠，允许任何低能单粒子波函数定义弯曲时空上正弦-戈登动力学的背景，以及（2）最低的两个模式的两个态的量子叠加的宏观占据产生依赖于两个背景流的模拟弯曲时空，其中相应的权重连续地依赖于叠加的量子态的相应权重。
2016-07-30 cond-mat.quant-gas gr-qc quant-ph
Bipartite and tripartite entanglement in a Bose-Einstein acoustic black hole
研究了在玻色-爱因斯坦凝聚体中实现的类黑洞中的量子纠缠。该系统被描述为一个三模高斯态，我们构造了相应的协方差矩阵在零和有限的温度。我们研究了相关的二分和三分纠缠措施，并讨论了它们的实验观察。我们确定了一个简单的光学设置相当于模拟玻色-爱因斯坦黑洞，这表明一种新的方法来确定霍金温度和灰体因子的系统。
2021-07-02 cond-mat.quant-gas gr-qc quant-ph
An Optical Analog for a Rotating Binary Bose-Einstein Condensate
本文通过光学波导中双圆偏振光的耦合非线性薛定谔方程，类比旋转双组分BEC的Gross-Pitaevskii方程，数值发现椭圆截面波导中由量子化涡旋和畴壁构成的新光学结构。
2023-10-18 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.optics
Relativistic Bose-Einstein Condensates: a new system for analogue models of gravity
在本文中，我们建议应用引力和凝聚态物理之间的类比相对论性玻色-爱因斯坦凝聚体（RBECs），即由相对论性成分组成的凝聚体。虽然这样的系统还不是实验实现的主题，但它们确实为我们提供了一个非常丰富的引力模拟模型，其特点是相对于非相对论性对应物具有几个新的特征。相对论凝聚体表现出两种（而不是一种）准粒子激发，一种是无质量的，一种是有质量的，后者在非相对论极限中消失。我们表明，与无质量模式相关的度量是通常的声学几何的推广，也允许非共形平坦的空间部分。这是相关的，因为它意味着这些系统可以允许模拟更广泛的几何形状。最后，虽然在非RBEC的过渡是从洛伦兹到伽利略相对论，这些系统代表了一个新兴的重力玩具模型，其中洛伦兹对称性存在（尽管有不同的极限速度）在低能量和高能量。因此，它们可以被用作一个测试场，以更好地理解在中等能量下这种较温和形式的洛伦兹破坏的现象学含义。
2010-09-27 cond-mat.quant-gas gr-qc
Quantum Hall phases and plasma analogy in rotating trapped Bose gases
分数量子霍尔效应的玻色子模拟发生在快速旋转的囚禁玻色气体中：从非关联的哈特里态到强关联态，如劳克林波函数。这种物理可以用具有δ相互作用的有效哈密顿量来描述，该有效哈密顿量作用于解析函数的玻色子N体Bargmann空间。在以前的论文[N。Rougerie，S. Serfaty，J. Yngvason，Phys.Rev.A87，023618（2013）]我们研究了二次加四次捕获势的情况，并导出了关于模型参数的条件，以使其基态渐近强相关。这基本上依赖于使用量子霍尔试验态的能量上限，除了在原点钉扎的多重量子化涡旋之外，还结合了玻色-劳克林态的相关性。在本文中，我们更详细地研究了这些试探态的密度，从而进一步证实了[N。Rougerie，S. Serfaty，J. Yngvason，Phys.Rev.A87，023618（2013）]，改进了我们的能量估计并允许考虑更一般的捕获潜力。我们的分析是基于量子霍尔试验状态的吉布斯措施的经典二维库仑气体（等离子体类比）的密度的解释。对这类系统的平均场极限给出了新的估计.
2013-09-23 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Kaluza-Klein tower of masses in compactified Bose-Einstein condensates
本文提出了一种利用超冷原子玻色-爱因斯坦凝聚体来模拟五维时空中的标量场的方法，其中一个空间维是紧致的。在模拟系统中，额外维度是离散的，并且使用系统的内部自由度来实现。在低能区，恢复了Kaluza-Klein质量塔，并确定了紧致维的有效半径。
2017-10-31 cond-mat.quant-gas gr-qc hep-th
Regge poles of analogous rotating black holes in binary Bose-Einstein condensates: The gapped excitations
本研究以双组分BEC中排水浴缸涡旋为旋转黑洞类比系统，探究带隙激发下Regge极点的能谱特性，发现质量壳引发能谱分岔、同转模式更稳定等结论，且相关效应可通过散射干涉实验观测。
2025-09-05 cond-mat.quant-gas gr-qc
Interferometric Unruh detectors for Bose-Einstein condensates
Unruh效应预测了在真空中移动的加速探测器的热响应。在这里，我们提出了一个干涉计划，观察一个类似的圆形Unruh效应使用本地化激光耦合到玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）。在冷凝物中的量子涨落是由一个有效的相对论场论，并证明，耦合的激光场作为一个有效的Unruh-DeWitt检测器。在玻色-爱因斯坦凝聚中，光速比声速低12个数量级。对于接近声速的探测器，在模拟系统中观察Unruh效应在实验上是可行的。
2020-12-20 cond-mat.quant-gas gr-qc
Many-body gravitating quantum systems with Bose-Einstein condensates and dipolar analogue
Istituto Nazionale di Ottica, Consiglio Nazionale delle Ricerche (INO-CNR)（意大利国家光学研究所，意大利国家研究委员会）；Physics Department, University of Naples Federico II（那不勒斯费德里科二世大学物理系）；European Laboratory for Nonlinear Spectroscopy (LENS)（欧洲非线性光谱学实验室）；Physics Department, University of Florence（佛罗伦萨大学物理系）
利用双模玻色-爱因斯坦凝聚体网络模拟许多体引力量子系统，通过长程耦合实现引力诱导纠缠和退相干的可编程类比平台。
2026-09-11 cond-mat.quant-gas gr-qc quant-ph
Quantum nonlinear effects in the number-conserving analogue gravity of Bose-Einstein condensates
本文研究了绝对零度下玻色-爱因斯坦凝聚体的量子动力学，提出超越 Unruh 线性化范式的非线性类比引力模型，通过引入量子涨落重整化时空度规、矢量场和质量项来考虑准粒子反作用，并应用于宇宙学度规。
2024-11-26 cond-mat.quant-gas gr-qc
Analogue simulation of gravitational waves in a 3+1 dimensional Bose-Einstein condensate
最近LIGO和Virgo合作探测到的引力波（GW）开启了GW天文学领域，增强了对GW和其他可能的探测器在不同频率范围内敏感的兴趣。虽然强GW产生事件是罕见的，目前是不可预测的，GW原则上可以在模拟系统中在实验室中随意模拟。在明显的量子系统中模拟GWs将允许研究量子现象与GWs的相互作用。这种预测的相互作用是利用在最近提出的玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）的GW检测器。在本文中，我们将展示如何操纵BEC来模仿通过GW的效果。通过同时改变施加到BEC的外部电势和费什巴赫共振附近的外部磁场，我们表明，由此产生的声速的变化可以直接再现GW度量。我们还展示了如何模拟最近提出的基于BEC的GW检测器中使用的度量，以提供用于测试检测器的拟议计量方案的环境。给出了各种GW源模拟的显式表达式。这一结果对于在弯曲时空模拟实验中检验量子现象与巨阱的相互作用也是有用的。
2018-09-11 cond-mat.quant-gas gr-qc quant-ph
Correlations between a Hawking particle and its partner in a 1+1D Bose-Einstein condensate analog black hole
玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）类黑洞中密度-密度关联函数的傅立叶变换是研究Hawking粒子与其伙伴粒子之间关联的有用工具。它可以用$\langle ^{\text{out}}\hat{a}_{\text{up}}^{\text{ext}}\ ^{\text{out}}\hat{a}_{\text{up}}^{\text{int}} \rangle$表示，其中$^{\text{out}}\hat{a}_{\text{up}}^{\text{ext}}$是霍金粒子的湮灭算符，而$^{\text{out}}\hat{a}_{\text{up}}^{\text{int}} $是伙伴粒子的相应算符。这一基本量是为BEC流的三种不同模型计算的。结果表明，在每一个模型中的模式方程中的有效势的列入作出显着的差异。此外，粒子生产诱导的这种有效的潜力在内部的黑洞的研究，为每个模型，并被证明是非热的。一个有趣的峰，这是有关的颗粒生产，并存在于一些模型进行了讨论。
2021-05-17 cond-mat.quant-gas gr-qc hep-th
Temporal Berry Phase and the Emergence of Bose-Glass-Analog Phase in a Clean U(1) Superfluid
International Center for Quantum Materials, Peking University（北京大学量子材料中心）；School of Physics, Peking University（北京大学物理学院）
本文研究了清洁 U(1) 超流中时间 Berry 阶对玻色玻璃类相形成的影响，揭示了其拓扑起源。
2026-08-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Classical analogies for the force acting on an impurity in a Bose-Einstein condensate
本文研究了非零温度下二维玻色-爱因斯坦凝聚体中运动的小杂质所受的流体动力。冷凝物由阻尼总Pitaevskii（dGPE）方程和耦合到冷凝物的高斯排斥势的杂质建模。对于弱耦合，我们得到的解析表达式的力量作用于杂质，并将它们与通过直接数值模拟的dGPE和相应的经典力量的表达式计算。对于非定常流，存在由惯性效应主导的与时间相关的力，该力与经典流体中颗粒的Maxey-Riley理论相对应。在稳态区域，力由自诱导阻力主导。与在零温度下拖曳力在低于临界速度时消失不同，在低温下，杂质即使在小速度下也会经历净拖曳，这是冷凝物与热云相互作用产生的能量耗散的结果。这种由热阻力引起的耗散力与经典的Stokes阻力相似。存在一个临界速度，在该速度以上，稳态阻力主要由声激励控制，并与杂质速度呈非单调关系。
2020-05-19 cond-mat.quant-gas physics.flu-dyn
Expanding ring-shaped Bose-Einstein condensates as analogs of cosmological models: Analytical characterization of the inflationary dynamics
研究了中心半径逐渐增大的环形阱中玻色-爱因斯坦凝聚体的膨胀。基态的演化描述使用的缩放变换。此外，通过Bogoliubov-de Gennes方法的推广，在不同的基态的激发方位角模式的动力学进行了分析。我们的研究结果解释了最近实验中观察到的一些特征，这些实验的重点是测试该系统作为宇宙学暴胀模型的平行模型的适用性。的径向动力学，这对应于宇宙学对应的暴胀场，解析特征在于：膨胀被发现诱导的振荡位移的凝聚体以及耦合的径向和垂直宽度的变化。我们的研究结果也解释了观测到的红移和哈勃摩擦的出现在最初准备的方位角模式的演变。我们的描述，它跟踪的设置在膨胀中的不同组件的作用，提高了可控性，因此，潜在的系统作为一个地面模拟宇宙学模型的膨胀动力学。
2019-10-24 cond-mat.quant-gas gr-qc hep-th
(2+1)$-dimensional sonic black hole from spin-orbit coupled Bose-Einstein condensate and its analogue Hawking radiation
研究了准二维两分量自旋轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体中$2+1$维声波黑洞的性质.在流体力学近似中描述声子场的总密度模式中的相位波动的相应方程由$2+1$维中的标量场方程描述，其时空度量与从实验研究的单组分BEC实现的SBH显着不同，并且在文献中理论上细致地研究。鉴于故障的无旋约束的速度场在这样的自旋轨道耦合BEC，我们详细研究了如何的时间演化的凝聚物的影响所产生的SBH的各种属性。通过在适当的激光诱导势中对凝聚体进行时间演化，我们证明了这样一个声波黑洞是在一个由内外事件视界以及椭圆形能表面所围成的环形区域中形成的。我们观察到放大密度调制由于形成这样的声波视界，并显示它们如何改变的性质，从这样的声波黑洞发射的模拟霍金辐射通过评估在不同时间的密度-密度相关性，使用截断维格纳近似（TWA）的自旋轨道耦合参数的不同值。最后，我们研究了这种类似的霍金辐射的热性质。
2020-07-29 cond-mat.quant-gas gr-qc hep-th
Density correlations from analogue Hawking radiation in the presence of atom losses
霍金辐射的声波模拟现在可以在包含声学黑洞的玻色-爱因斯坦凝聚体中通过实验重现。在这些实验中，信号强度和类似的霍金温度增加了致密的凝聚体，然而，这也增加了原子损失的非弹性碰撞。为了确定这些如何影响模拟霍金辐射，我们数值模拟在原子损失的情况下，在玻色-爱因斯坦凝聚体中产生后者。特别是，我们探索修改的密度-密度相关性，通过辐射分析到目前为止。我们发现，损失增加了相关信号的对比度，我们归因于加热，这反过来又导致受激辐射的一个组成部分，除了自发的。另一个间接的结果是白洞不稳定性模式的改变。
2022-02-22 cond-mat.quant-gas gr-qc
Periodically and Quasi-periodically Driven Dynamics of Bose-Einstein Condensates
在Bogoliubov框架下研究了散射长度随时间周期性或准周期性调制时玻色-爱因斯坦凝聚体的量子动力学。对于周期性驱动的情况下，我们考虑两个协议的调制是一个方波或正弦波。在这两种协议中，对于每个固定的动量，有加热和非加热阶段，以及它们之间的阶段边界。这两个阶段的区别在于激发粒子的数量是否呈指数增长。对于准周期性驱动的情况下，我们再次考虑两个协议：方波准周期性，其中产生的激励几乎所有的参数作为模拟的Fibonacci型准晶体;和正弦波准周期性，其中有一个有限的测量参数制度的非加热阶段。我们还绘制了两种协议的Hofstadter蝴蝶的类似物。
2020-10-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Resonant Hawking radiation in Bose-Einstein condensates
我们研究了玻色凝聚原子的渐近亚音速和超音速流动的双势垒界面分离区域。这些装置包含至少一个黑洞的声波视界，从那里应该产生类似霍金辐射的物质，并在亚音速区域中逆着气流发射。多重相干散射的双势垒结构强烈调制声子的传输概率，使其非常敏感的频率。结果，共振隧穿在几个窄的频率间隔内以高概率发生。这会产生具有尖峰的高度非热光谱。我们发现，这些峰值大多与衰减共振，只是偶尔的动力学不稳定性。即使在可达到的非零温度下，辐射峰值也可以由自发发射（即增强的零点波动）主导，而不是像模拟模型中那样由受激发射主导。
2011-05-18 cond-mat.quant-gas gr-qc
Understanding Hawking radiation from simple models of atomic Bose-Einstein condensates
这一章是一个介绍稀玻色凝聚体的Bogoliubov理论应用于研究的自发发射的声子在一个固定的凝聚体在超音速流动。这种发射过程是天体物理学黑洞的霍金辐射的凝聚态模拟，但这里是从凝聚态的微观量子理论导出的，没有使用与引力系统的任何类比。为了便于物理理解的基本概念，一个简单的一维几何形状与逐步均匀流被认为是允许一个完全的分析处理。
2012-07-11 cond-mat.quant-gas gr-qc hep-th
Mechanocaloric and Thermomechanical Effects in Bose-Einstein Condensed Systems
在本文中，我们扩展以前的流体动力学方程，支配玻色-爱因斯坦凝聚流体的运动，包括温度的影响。这使我们能够分析正常流体和玻色-爱因斯坦凝聚流体之间的一些差异。我们表明，在密切的类比超流He-4，玻色-爱因斯坦凝聚流体表现出的机械热和热力学效应。在我们的方法中，我们可以解释这两种效应，而不使用玻色-爱因斯坦凝聚流体具有零熵的假设。这些想法可以在现有的实验中进行研究。
2005-08-22 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Two-dimensional expansion of a condensed dense Bose gas
研究了存在障碍物时强相互作用玻色气体中凝聚体的膨胀动力学。我们的重点是在玻色气体通过障碍物后产生的冲击波。强相互作用玻色气体在从玻色子表象中描述。鞍点近似为宏观波函数提供了一个非线性运动方程，类似于弱相互作用玻色气体的Gross-Pitaevskii方程，但具有不同的非线性。我们比较的结果与Gross-Pitaevskii动力学的弱相互作用玻色气体，并发现一个类似的行为与一个较慢的行为的强相互作用系统。
2010-05-11 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Poincaré index formula and analogy with the Kosterlitz-Thouless transition in a non-rotated cold atom Bose-Einstein condensate
本文用含时Gross-Pitaevskii方程模拟了非旋转轴对称简谐势阱中玻色-爱因斯坦凝聚原子的稀薄气体。当凝聚体携带的角动量不为零时，最小能态描述了围绕陷阱中心传播的涡旋（或反涡旋）。（反）涡旋的数量随着角动量的增加而增加，它们相互排斥形成Abrikosov晶格。除了涡和反涡之外，还有滞流点，在那里超流消失;据我们所知，滞流点以前没有在Gross-Pitaevskii方程中分析过。庞加莱指数公式表明，涡和驻点的数量之差永远不会改变。当驻点数目较少时，它们倾向于聚集成简并传播结构。但是当这个数目变得足够大时，驻点倾向于与涡核配对，以规则的晶格排列围绕陷阱中心传播。这与Kosterlitz-无相变的几何形状类似，凝结体的角动量代替温度作为外部控制参数。
2022-09-22 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.comp-ph
Coherent Many-Body Oscillations Induced by a Superposition of Broken Symmetry States in the Wake of a Quantum Phase Transition
现在广泛接受的是，通过量子相变的临界区域的猝灭导致填充有拓扑缺陷的后过渡态-经典拓扑缺陷的类似物。然而，一个非常非经典的事实，即淬火后的状态是一个{ \it叠加}的不同，打破对称真空与不同数量和位置的缺陷仍然在很大程度上未被探索。我们确定相干量子振荡引起的这种叠加在观测互补的对称性破缺。这些振荡满足Kibble-Zurek动力学标度律与淬火率，与瞬时振荡频率设置主要由系统的间隙。除了不同对称性破缺态叠加的明显基本意义外，量子相干振荡还可以用来验证量子模拟器实验实现的幺正性和测试其不完美性。
2022-12-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Bosonic Analogs of Fractional Quantum Hall State in the Vicinity of Mott States
本文从分数量子霍尔态在莫特绝缘体附近的玻色类似物的角度研究了具有最近邻排斥的玻色-哈伯德模型。首先，通过古茨维勒近似，我们获得了BHM在磁场中的相图。然后，我们引入了一个描述MI上多余粒子的有效哈密顿量，并计算了涡旋密度、动量分布和能隙。这些计算表明，小NN排斥的旋涡固体的形式，但均匀的无特征的“玻色金属”取代它作为NN排斥的增加。我们考虑特定的填充因子，在该玻色子的OOH状态预计将形成。介绍了用于描述过剩粒子的Chern-Simons（CS）规范理论，并引入了一种修正的Gutzwiller波函数，它描述了带有附加通量量子的玻色子。利用该波函数计算了玻色-玻色H态中多余粒子的能量，并与涡旋固体和玻色金属的能量进行了比较。我们发现玻色-α-H态的能量低于玻色-金属态的能量，与涡旋固体的能量相当。最后，我们利用我们以前提出的研究电子的量子阱效应的晶格CS理论，阐明了复合费米子出现的条件。
2016-12-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Analogue Stochastic Gravity in Strongly-Interacting Bose-Einstein Condensates
在运动的超流中传播的集体模已知满足弯曲时空中的波动方程，其度规由底层的超流确定。我们使用Keldysh技术在弯曲的时空发展量子几何理论的波动在超流体流体动力学。该理论依赖于朗道和哈拉特尼科夫的双流体描述的“量子化”概括，其中超流分量被视为耦合到正常分量的准经典场-集体模式/声子代表量子浴。这涉及的问题在流体力学极限的“量子摩擦”问题的Caldeira-Leggett型。通过积分出的声子，我们推导出随机朗之万方程描述之间的耦合超流组件和声子。这些方程具有欧拉方程的形式，其中附加源项通过声子的波动应力-能量张量表示。从概念上讲，这个结果类似于随机引力理论中出现的随机爱因斯坦方程。我们制定的波动耗散定理在这个几何语言，并讨论可能的物理后果，这一理论。
2018-04-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech gr-qc
