Universal Turbulent States of Miscible Two-Component Bose-Einstein Condensates
本文通过耦合Gross-Pitaevskii方程研究盒势阱中可混溶双组分玻色-爱因斯坦凝聚体的湍流,发现耦合与解耦两种普适湍流态,并给出解耦态参数的解析预测。
2025-02-18 cond-mat.quant-gas
Ground-State Wave Function with Interactions between Different Species in $M$-Component Miscible Bose-Einstein Condensates
在平均场理论的基础上,结合3/2体动力学过程,构造了弱相互作用M分量玻色-爱因斯坦凝聚体的变分基态波函数.不同质量和粒子数下的数值结果表明,不同粒子间的3/2体过程对降低基态能量的贡献有限,这意味着即使在弱耦合的玻色-爱因斯坦凝聚中,不同粒子间的多体关联效应也是必不可少的.我们还考虑了$2$组分混溶态的稳定性条件,使用新的基态波函数。通过这种计算,我们得到了关系式$U^{2}_{AB}/U_{AA}U_{BB}<1+α$,其中$U_{ij}$是粒子$i$和$j$之间的有效接触势,$α$是源于$3/2$ -体和$2$ -体过程的修正。
2018-02-14 cond-mat.quant-gas
Counter-rotating vortices in miscible two-component Bose-Einstein condensates
在饼形势场中,研究了两组分玻色-爱因斯坦凝聚体中的反向旋转涡,即两组分之间的超流绕重叠涡核反向旋转.在一个线性稳定性分析与Bogoliubov-de Gennes模型,我们表明,反向旋转的旋涡是动态不稳定的分裂成多个旋涡。这种不稳定性表现出作为逆流不稳定性的结果的特征行为,它导致二元冷凝物中两个组分之间的相对流动松弛。其特征行为与单组分玻色-爱因斯坦凝聚体中的多量子涡旋完全不同,由不稳定性产生的涡旋数可以大于反向旋转涡旋的初始缠绕数.我们还研究了非线性动力学的不稳定性,通过数值求解Gross-Pitaevskii方程。当反向旋转涡的缠绕数增加时,非线性动力学发生剧烈变化,导致涡核外涡对的形核。在两个分量之间的相对旋转松弛之后,不稳定性最终发展为湍流。
2013-10-08 cond-mat.quant-gas
Universality of miscible-immiscible phase separation dynamics in two-component Bose-Einstein condensates
本文研究了玻色-爱因斯坦凝聚体二元混合物中不混溶-不混溶相分离的非平衡动力学。激发谱表明,朗道临界速度在临界点处为零,在临界点处超流性自发破裂。我们从朗道临界速度解析地提取了动力学临界指数$z=2$。此外,通过模拟临界点附近的实时动力学过程,我们发现平均畴数和平均分岔延迟随失超时间的变化具有普适的标度律。然后根据Kibble-Zurek机制数值计算了静态关联长度临界指数$v=1/2$和动态关联长度临界指数$z=2$。猝灭原子-原子相互作用驱动的相分离中的标度指数$(v=1/2, z=2)$与猝灭Rabi耦合强度驱动的相分离中的标度指数$(v=1/2, z=1)$不同[PRL \textbf{102},070401(2009); PRL \textbf{107},230402(2011)]。我们的研究探讨了相分离动力学中自发超流性破裂和自发缺陷形成之间的联系。
2018-10-09 cond-mat.quant-gas
Breathing modes of repulsive polarons in Bose-Bose mixtures
本文研究了准一维双组分玻色-爱因斯坦凝聚体中的杂质原子。通过数值求解耦合的Gross-Pitaevskii方程,研究了杂质和玻色物质之间的排斥耦合对系统平衡的影响。我们的研究结果表明,杂质的存在可能会导致一个不可混溶的相变由于杂质和两个冷凝物的相互作用。在Bogoliubov-de Gennes方程的范围内,我们计算了由于不同类型的相互作用引起的量子涨落。本文采用变分法和数值方法,在混溶情形下,深入讨论了均匀和非均匀二元凝聚体中谐波捕获杂质的呼吸模式和时间演化。我们特别表明,自陷,可折叠性和被困玻色混合物的不均匀性可能会强烈修改的低位激发和杂质的动力学性质。均匀玻色混合物中声子的存在引起杂质宽度呼吸振荡的阻尼。
2020-06-17 cond-mat.quant-gas
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
Finite temperature spin dynamics of a two-dimensional Bose-Bose atomic mixture
本文研究了超冷原子气体在均匀二维二元玻色混合物中热涨落的作用。我们使用平均场的Hartree-Fock理论,推导出分析预测的不混溶过渡。该理论的一个重要结果是,在$T=0$处完全混溶的相可能在$T\neq0$处变得不稳定,这是自旋磁化率发散行为的结果。我们通过随机(投影)Gross-Pitaevskii方程进行数值模拟来测试这一预测,该方程包括超越平均场效应。我们计算了在不同温度和相互作用强度下的平衡组态,并模拟了由弱外部扰动产生的自旋振荡。尽管有一些定性的一致性,两个理论之间的比较表明,平均场近似是不能正确地描述附近的二维混合物的行为,不混溶过渡,热波动平滑所有尖锐的功能都在相图和自旋动力学,除了温度远低于超流性的临界温度。
2021-02-18 cond-mat.quant-gas
Induced interaction and crystallization of self-localized impurity fields in a Bose-Einstein condensate
我们用N+1个耦合的非线性薛定谔方程在1、2、3维空间中模拟了N个经典杂质场在较大的玻色-爱因斯坦凝聚体中的行为。讨论了均匀混溶系统的稳定性,指出了表面张力对杂质场自局域化的重要性。我们推导出解析的杂质杂质相互作用由于调解的潜在凝聚的吸引力的尾巴。假设所有的杂质场都以相同的强度相互作用,我们研究了由此产生的相图,它包含四个相:{ \it I})所有的场都是可混溶的; { \it II})杂质场彼此是可混溶的,但作为单个气泡与凝聚体相分离; { \it III})定域杂质场与凝聚体保持可混溶,但彼此不混溶;和{ \it IV})杂质场与冷凝物相分离并彼此分离,在气泡内形成晶体结构。因此,我们表明,一个晶体可以单独从超流组件。最后,我们认为,晶相保持其超流行为,即它们具有非经典的转动惯量,这与晶格有序相结合,是超固体的一个特征。
2009-06-17 cond-mat.quant-gas
Biased dynamics of the miscible-immiscible quantum phase transition in a binary Bose-Einstein condensate
本研究针对准一维二元玻色-爱因斯坦凝聚体的可混-不可混量子相变,引入光场与态能级差的非零失谐提供偏置,通过截断Wigner方法验证偏置型量子Kibble-Zurek机制,发现非绝热区布居失衡的通用幂律及相有序效应的唯象幂律。
2024-02-01 cond-mat.quant-gas
Countersuperflow instability in miscible two-component Bose-Einstein condensates
我们从理论上研究了逆流的不稳定性,即,在均匀的两组分玻色-爱因斯坦凝聚体中的两个反向传播的可混溶超流。当逆流的相对速度超过临界值时,逆流不稳定性导致超流体之间的相互摩擦,导致两种冷凝物之间的动量交换。由于不稳定性的非线性发展,动量交换导致从特征密度图案中形成涡环。涡环的膨胀大大加速了动量交换,导致涡间相互作用和涡环之间的重联引起的高度非线性状态。当两个组分之间的相互作用足够大时,涡环的迅速膨胀会引起各向同性湍流,两个凝聚体的整体相对运动会松弛。湍流中的最大涡线密度与相对速度的平方成正比。
2011-06-05 cond-mat.other cond-mat.quant-gas physics.flu-dyn
Influence of Rashba spin-orbit and Rabi couplings on the miscibility and ground state phases of binary Bose-Einstein condensates
研究了强轴向约束谐振势阱中两组分自旋-轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体的可压缩性和基态相位。通过数值求解二维耦合Gross-Pitaevskii方程,我们分析了两种可能的种内和种间相互作用排列的SO耦合BEC,即(i)弱种内和弱种间相互作用(W-W)和(ii)弱种内和强种间相互作用(W-S).考虑密度重叠积分作为可混性序参量,通过改变耦合参量,研究了可混性-不可混性相变。我们得到了W-W相互作用的各种基态相位,包括平面波、半量子涡旋、拉长平面波和不同的条纹波图案。对于有限Rabi耦合,SO耦合强度的增加导致从完全混溶到部分混溶状态的过渡。我们还利用凝聚体的均方根尺寸在耦合参数空间中表征了不同的基态。基态相的自旋密度矢量表现出密度、四极和偶极等自旋极化。对于W-S相互作用,除了在W-W情况下观察到的,我们见证了半涡,混合模式,和壳状不混溶相。我们注意到各种各样的自旋极化,如密度,偶极,四极,共生,项链,条纹状图案的W-S情况。在耦合参数空间的详细调查表明,不混溶混溶态相变后,改变拉比耦合固定Rashba SO耦合。随着SO耦合强度的增加,发生不可混溶-混溶相变的临界Rabi耦合降低。
2021-09-01 cond-mat.quant-gas
Bouncing motion and penetration dynamics in multicomponent Bose-Einstein condensates
本文研究了由不同塞曼态或超精细态的~(87)Rb组成的二元和三元玻色-爱因斯坦凝聚体碰撞过程中的反弹和穿透动力学性质。通过施加磁场梯度脉冲,光阱中的两组分或三组分凝聚体在空间上分离,然后碰撞。随后的演变分为两类:重复弹跳运动和阻尼弹跳后的相互渗透。我们在实验中观察到不混溶凝聚体的相互渗透,混溶凝聚体之间的弹跳,和域形成混溶凝聚体。从数值模拟的Gross-Pitaevskii方程,我们发现,穿透时间可以通过稍微改变原子的相互作用强度调谐。
2015-11-05 cond-mat.quant-gas
Universality in nonlinear passage through the miscible-immiscible phase transition in two component Bose-Einstein condensates
研究双组分玻色-爱因斯坦凝聚中非线性淬火穿过互溶-不互溶相变时的畴缺陷形成与临界实时动力学,发现缺陷密度、相变延迟与淬火时间的幂律关系,并证实临界指数对非线性淬火不敏感,提出抑制非绝热激发的动力学路径。
2023-01-23 cond-mat.quant-gas quant-ph
Characteristic temperature for the immiscible-miscible transition of binary condensates in optical lattices
利用Hartree-Fock-Bogoliubov理论和Popov近似,研究了有限温度下准二维光晶格中的两组分玻色-爱因斯坦凝聚体.我们研究了热涨落对基态密度分布的影响,以及准粒子模的演化。在零温度下,不混溶区域中基态的几何形状是并排的。我们的研究结果表明,热涨落增强了凝聚体的可混溶性,在一个特征温度下,系统变得与旋转对称重叠密度分布混溶。这种不可混溶-可混溶的转变伴随着激发谱的不连续性,并且在特征温度下,诸如晃动模式的低准粒子模式变得简并。
2020-07-21 cond-mat.quant-gas
Faraday waves in binary non-miscible Bose-Einstein condensates
我们通过大量的数值模拟和分析变分计算表明,细长的二元非混溶玻色-爱因斯坦凝聚体受到径向约束的周期性调制表现出法拉第不稳定性类似于在单组分凝聚体中看到的。考虑到超精细态的$^{87}$ Rb凝聚体,我们表明,有两个实验相关的定态配置:一个在其中的组件形成一个暗-亮共生对(基态的系统),和一个在其中的组件被隔离(第一激发态)。对于这两种配置中的每一个,我们数值计算表明,远离共振的法拉第波激发的两个组件是相似的周期,同时出现,并不影响大部分的凝聚态的动力学。我们推导出解析的法拉第波的周期使用耦合的Gross-Pitaevskii方程的变分处理相结合的Mathieu型分析的激发波的选择机制。最后,我们表明,调制频率接近两倍的径向捕获,出射表面波淡出有利于一个有力的集体模式,把两个冷凝组件混溶。
2012-02-09 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.comp-ph
Beats and Expansion of Two-Component Bose-Einstein Condensates in the Thomas-Fermi Limit
多分量BEC的一个独特特征是集体振荡中拍频的可能性。我们分析确定这个拍频的双组分BEC在一维。我们还表明,在忽略量子压力的情况下,高斯-费米近似很好地描述了从谐波阱中释放的两组分凝聚体的膨胀。
2016-10-26 cond-mat.quant-gas
Mean-field regime and Thomas-Fermi approximations of trapped Bose-Einstein condensates with higher order interactions in one and two dimensions
本文严格推导了雪茄形和薄饼形玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)在高阶相互作用(HOI)下的一维和二维平均场方程。我们展示了高阶相互作用如何改变强约束粒子的接触相互作用。令人惊讶的是,我们发现,通常的高斯分布假设的强限制方向是不合适的雪茄形的BEC情况下,和一个Escheras-Fermi型的轮廓,而应采用。基于导出的平均场方程,分析了在接触相互作用和HOI存在下的费米-费米密度。对于盒和谐波陷阱在一个,两个和三个维度,我们确定的分析的P-Fermi密度,这取决于接触相互作用和HOI之间的竞争。
2015-10-31 cond-mat.quant-gas
Mixed Bubbles in a one-dimensional Bose-Bose mixture
我们研究了玻色-玻色混合物在一维中由量子涨落控制的可混溶相变。我们发现最近预测的所谓的混合气泡的基态接近的平均场不混溶阈值。这些气泡形成了一个由其中一个组件分隔的可折叠袋。这种集体激发反映了由气泡形成引起的对称性破缺。该系统的部分兼容性允许在环形约束中的持续电流。有趣的是,混合气泡的行为就像一个内在的薄弱环节,将混合气泡状态的旋转行为与目前在原子电子学应用中的努力联系起来。
2022-07-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
Immiscible to miscible quenching instabilities in two-dimensional binary Bose-Einstein condensates
Instituto de Física Teórica, Universidade Estadual Paulista (UNESP)(圣保罗州立大学理论物理研究所);Instituto de Física, Universidade de São Paulo (USP)(圣保罗大学物理研究所)
研究二维二元玻色-爱因斯坦凝聚体中不可混到可混淬火不稳定性,探讨不同初始条件下的非线性动力学影响,揭示声波激发在长期演化中的主导作用。
2026-04-09 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Townes soliton and beyond: Non-miscible Bose mixtures in 2D
在这些课堂讲稿中,我们讨论了玻色气体的二维二元混合物在零温度下的物理学,接近两种流体趋于分层的点。我们感兴趣的是两种流体之一(浴)充满整个空间,而另一种(少数组分)包含有限数量的原子的情况。讨论了在什么条件下少数分量能形成稳定的局域波包,并将其与著名的“汤斯孤子”联系起来。我们讨论了这种孤子的形成和过渡到一个液滴制度时发生的少数组分中的原子的数量增加。我们的调查是基于耦合的Gross-Pitaevskii方程的基础上的宏观方法,它是由浴介导的少数组分的粒子之间的相互作用方面的微观分析的补充。
2022-10-25 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.atom-ph
Comparison between the numerical solutions and the Thomas-Fermi approximation for atomic-molecular Bose-Einstein condensates
研究了在各向同性谐振子势阱中,原子玻色-爱因斯坦凝聚体与分子凝聚体相干耦合的定态解.我们使用的Escheras-Fermi近似,并找到了四种解析解的情况下。这些解析解被用作Gross-Pitaevskii方程的扩散数值解的试函数。对于种间排斥相互作用,当波函数为异相时,两种方法得到的密度分布相似,而当波函数为同相时,两种方法得到的密度分布有很大差异。对于种间吸引相互作用,在托马斯·费米近似中有两种情况波函数是同相的。其中一个问题有与近似一致的数值解,另一个问题没有相应的数值解。
2014-10-18 cond-mat.quant-gas
Phase diagrams and Thomas-Fermi estimates for spin-orbit coupled Bose-Einstein Condensates under rotation
我们提供了完整的相图描述的旋转和Rashba自旋轨道耦合的综合影响下的一个被困旋量BEC的基态。不同参数之间的相互作用(旋转的大小,自旋轨道耦合和相互作用的强度)导致了丰富的基态物理,我们分类。我们解释了一些功能分析在T-Fermi近似,写作的总密度,总相位和自旋方面的问题。特别地,我们分析了巨skyrmion,发现在强分凝情况下,它是1次的。在相图的某些区域,我们将模式与铁磁能量联系起来。
2013-07-15 cond-mat.quant-gas
Possible critical regions for the ground state of a Bose gas in a spherical trap
本文利用微扰理论,以托马斯-费米近似解为零近似,研究了球形阱中玻色气体的基态。我们发现,在一定的近似下,在阱的磁场值的某些很窄的区间内,解与托马斯-费米近似下的解有很大的偏差。如果磁场等于这样的临界值之一,凝聚云的大小(甚至形状)应该与托马斯-费米云有很大的不同。
2014-01-29 cond-mat.quant-gas
Phase separation of a Bose-Bose mixture: impact of the trap and particle number imbalance
我们探讨了两个玻色子物种限制在准一维抛物陷阱的不同长度尺度的少体混合物。研究了由简谐长度尺度比、种间耦合强度和粒子数比构成的三维参数空间中的基态相图。作为第一个案例研究,我们使用平均场分析(MF)进行详细的分析的分离机制。它使我们能够推导出一个简单而直观的规则,预测的不混溶相是积极的更有利的,在不混溶相边界。我们估计的临界耦合强度的不混溶过渡,并执行相关的多体结果进行比较,通过多层多配置的时间依赖Hartree方法的玻色混合物(ML-X)。在陷阱频率的临界比率,仅由粒子数比确定,MF和ML-X之间的偏差是非常明显的,可以归因于组件之间的高度纠缠。结果,我们证明了有效的一体图像的崩溃。此外,当多体相关性发挥重要作用时,单体密度一般不足以决定我们举例说明的相位。
2020-05-16 cond-mat.quant-gas
Vortex stability in interacting Bose-Einstein condensates
本文通过耦合含时 Gross–Pitaevskii 方程研究二元玻色–爱因斯坦凝聚体的涡旋稳定性,推导临界与亚稳态角速度并由数值验证,揭示可混溶区的新子相。
2025-01-10 cond-mat.quant-gas
Rayleigh-Taylor, Kelvin-Helmholtz and immiscible to miscible quenching instabilities in binary Bose-Einstein condensates
本文研究了二维盒中二元Bose-Einstein condensate的RT、KH及IMQT不稳定性,发现其动力学由涡旋和声波主导,并分析了动能谱标度律及Bottleneck效应。
2025-08-07 cond-mat.quant-gas nlin.PS quant-ph
Miscibility in coupled dipolar and non-dipolar Bose-Einstein condensates
我们对耦合偶极和非偶极玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)在各向异性阱中的不混溶条件进行了全三维研究。在不失去双组分混合物可能出现的一般相容性方面的情况下,我们的主要关注点是原子铒-镝($^{168}$ Er- $^{164}$ Dy)和镝-镝($^{164}$ Dy- $^{162}$ Dy)混合物。我们的纯偶极BEC分析仅限于耦合系统局限于煎饼型陷阱,考虑了这种系统的稳定性制度的研究后。在具有排斥接触相互作用的非偶极系统的情况下,我们能够将耦合性分析扩展到具有雪茄型对称性的耦合系统。对于一个耦合的冷凝物与排斥的物种间和物种内的两体相互作用,由外部谐波陷阱限制,从混溶相到不混溶相的过渡被验证是软得多的情况下,系统被限制在一个对称的硬壁势。我们的结果,提出的密度图,指出的陷阱对称性和物种间的相互作用的可解释性的主要作用。一个相关的参数来衡量两个密度之间的重叠的定义,并发现适当的量化耦合系统的可扩展性。
2017-04-22 cond-mat.quant-gas
Kibble-Zurek Scaling and Spatial Statistics in Quenched Binary Bose Superfluids
Indian Institute of Technology Mandi(印度理工学院曼迪分校);University of Luxembourg(卢森堡大学);Donostia International Physics Center(多诺斯蒂亚国际物理中心);Christ University(基督大学)
通过调控二维二元玻色气体的化学势,研究淬火过程中畴和涡旋的形成及其Kibble-Zurek标度行为,揭示多分量量子系统中远离平衡动力学的普适特征。
2026-05-28 cond-mat.quant-gas
Binary Mixture of quasi one dimensional dipolar Bose Einstein Condensates with tilted dipoles
我们考虑一个$^{168}$ Er- $^{164}$ Dy偶极混合物,被雪茄形谐振势捕获。我们推导出了具有倾斜角的准一维种间有效势,并证明了它是单偶极气体情形的一个很自然的推广。通过求解耦合的Gross-Pitaevskii方程,我们观察到从互溶到不互溶的混合物的磁矩的方向是不同的过渡。原子数也显示出对混合物的显著影响。
2017-11-25 cond-mat.quant-gas
Spontaneous creation of skyrmions in a two-component Bose-Einstein condensate
本文通过数值求解Gross-Pitaevskii方程,发现双组分玻色-爱因斯坦凝聚体中重叠的涡旋环在分离时具有动力学不稳定性,会自发形成相连的涡旋环并产生三维斯格明子,其参数范围由Bogoliubov分析确定。
2024-10-16 cond-mat.quant-gas
Onsager vortex formation in two-component Bose-Einstein condensates
本文数值研究了被箱势囚禁的二维二分量玻色-爱因斯坦凝聚体中量子化涡旋的动力学行为。对于箱势中的单分量玻色-爱因斯坦凝聚,量子化的涡旋形成了同号涡旋簇--Onsager涡旋。我们证实,涡流的两个组件在空间上彼此分离,即使是可混溶的两个组件BECs抑制Onsager涡的形成。这一现象是由不同组分的涡旋之间的排斥作用引起的,因此,提出了涡旋相分离的新可能性。
2018-04-19 cond-mat.quant-gas
Linked vortices as baryons in the miscible BEC-Skyrme model
我们引入了一个变化的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)-Skyrme模型,改变了潜在的混溶BEC,从而产生两个物理涡弦。在每个拓扑扇区的基态,由于最近制定的定理,与$B$是解决方案的重子数的涡旋连接正好$B$倍。该模型还具有亚稳态,在那里的涡旋是简并的,并不提供重子数作为连接数的涡旋的解释。
2020-08-27 cond-mat.quant-gas hep-ph hep-th
Spin-orbit-coupling-induced phase separation in trapped Bose gases
本研究揭示了囚禁自旋-1/2玻色-爱因斯坦凝聚体中二维自旋-轨道耦合诱导的相分离机制,分析了Rashba和各向异性情形下的差异,并提出绝热分裂动力学作为其应用。
2024-11-05 cond-mat.quant-gas
Collective excitation frequencies and stationary states of trapped dipolar Bose-Einstein condensates in the Thomas-Fermi regime
本文给出了一种求解具有偶极相互作用的囚禁玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的精确静态解和集体激发频率的一般方法.该方法采用了任意多项式密度分布的偶极电位的解析表达式,从而减少了处理非局部偶极相互作用的代数方程组的解决方案的问题。我们全面映射出的静态解决方案和激发模式,包括非圆柱对称的陷阱,也是负散射长度的情况下,偶极相互作用稳定,否则不稳定的冷凝物。激发模式的动力学稳定性,使洞察崩溃的偶极BEC的发病。我们发现,全球崩溃是一致介导的各向异性四极集体模式,虽然有两个捕获制度中的BEC是稳定的四极波动,即使偶极s波相互作用的比率变得无限大。由于偶极玻色气体中的部分吸引相互作用,碎片BEC的可能性,我们特别注意的剪刀模式,它可以提供一个签名的超流性,并确定一个长程回复力,这是偶极系统特有的。作为本文的支持材料的一部分,我们提供了用于进行计算的计算机程序,包括图形用户界面。
2010-03-01 cond-mat.quant-gas
Exact solutions and stability of rotating dipolar Bose-Einstein condensates in the Thomas-Fermi limit
本文对椭圆阱中具有偶极相互作用的稀气体玻色-爱因斯坦凝聚体在旋转条件下的性质进行了理论分析。工作中的Crachas-Fermi极限,我们采用经典的流体动力学方程,首先推导出旋转凝聚的解决方案,然后考虑他们的响应扰动。因此,我们绘制出的制度的稳定性和不稳定性的旋转偶极玻色-爱因斯坦凝聚体,并在后者的情况下,讨论了涡旋晶格形成的可能性。我们利用我们的研究结果,提出了几种新的路线,诱导涡旋晶格形成的偶极凝聚。
2009-05-10 cond-mat.quant-gas quant-ph
Crossover between Kelvin-Helmholtz and counter-superflow instabilities in two-component Bose-Einstein condensates
利用平均场和Bogoliubov分析方法研究了两个相对运动的玻色-爱因斯坦凝聚体界面处的动力学不稳定性。Kelvin-Helmholtz不稳定性是占主导地位的界面厚度远小于不稳定的界面模式的波长时,而在相反的情况下,反超流不稳定性成为占主导地位。这些不稳定性不仅出现在不混溶系统中,而且出现在由外部电势产生界面的混溶系统中。这些不稳定性所造成的动力学数值演示在旋转捕获冷凝。
2010-09-09 cond-mat.quant-gas
A Bose gas in a single-beam optical dipole trap
研究了单束聚焦激光光偶极阱中的超冷玻色气体。得到了超出通常谐波近似的相应态密度的解析表达式。由此我们讨论了玻色-爱因斯坦凝聚的临界温度的存在性,并发现相变必须由临界温度附近的截止点来实现。此外,我们研究了蒸发冷却的动力学,并观察到显着的偏差,从完善的谐波近似的结果。在此基础上,我们在简谐近似下研究了这种势阱中的玻色-爱因斯坦凝聚体,给出了化学势、内能和简谐近似下的简谐半径的解析表达式.
2009-12-22 cond-mat.quant-gas
On Bose-Einstein condensates in the Thomas-Fermi regime
本文研究了一个$ N $囚禁玻色子系统,其中的相互作用对势为$ g_N N^{3β-1} V(N^βx) $,且某些$ β\in(0,1/3) $和$ g_N $发散为$ N \to \infty $ .我们证明了在基态水平上存在完整的玻色-爱因斯坦凝聚,而且,如果$ β\in (0,1/6) $,凝聚被时间演化所保持。
2022-10-12 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Sound propagation in cigar-shaped Bose liquids in the Thomas-Fermi approximation: A comparative study between Gross-Pitaevskii and logarithmic models
本文利用高斯-费米近似,比较研究了在Gross-Pitaevskii模型和对数模型下,声脉冲在细长玻色液体和玻色-爱因斯坦凝聚体中的传播。结果表明,在线性政权的小密度波动的传播基本上是一维的两个模型中,在垂直于液体的块的截面的方向。在这些近似下,它示出的声速尺度作为颗粒密度的平方根的情况下的Gross-Pitaevskii液体/冷凝物,但它是恒定的均匀对数液体的情况下。
2022-12-19 cond-mat.quant-gas physics.flu-dyn
Counterflow Quantum Turbulence and the Instability in Two-component Bose-Einstein Condensates
本文从理论上研究了两个互溶的玻色-爱因斯坦凝聚体中反超流不稳定性的非线性动力学。当相对速度超过某一临界值时,凝析气变得不稳定,这种不稳定性称为反超流不稳定性。通过数值求解耦合的Gross-Pitaevskii方程,我们揭示了反超流不稳定性可以导致量子湍流。被不稳定性放大的模成长为孤子,并衰减为量子化的涡旋,最终形成纠缠的两个超流体的量子湍流。我们表明,这一过程可能会发生在实验中通过调查在一个2D捕获系统的动力学。
2010-06-23 cond-mat.quant-gas
A double species $^{23}$Na and $^{87}$Rb Bose-Einstein condensate with tunable miscibility via an interspecies Feshbach resonance
我们实现了$^{23}$ Na和$^{87}$ Rb原子的双组分玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC),并观察到了它们的不相容性.由于有利的背景内和物种间的散射长度,稳定的冷凝物可以通过有效的蒸发冷却和交感冷却,而不需要微调的相互作用。因此,我们的系统提供了一个干净的平台,研究物种间的相互作用驱动的超流体混合物的影响。利用费什巴赫共振,我们成功地制备了具有很大可调种间相互作用的双玻色-爱因斯坦凝聚体,并研究了互溶-不互溶的相变。
2015-10-06 cond-mat.quant-gas
Comment on "Phase separation in a two-species Bose mixture"
在2007年的一篇文章中,Mishra、Pai和Das [Phys. Rev. A 76,013604(2007)]使用数值DMRG程序研究了双组分玻色-哈伯德模型。在物种间排斥$U^{ab}$大于物种内排斥$U$的情况下,他们发现在$U$的有限值下发生从均匀混溶相到相分离的转变,例如,对于$Δ= U^{ab}/U = 1.05$和$ρ_{a} = ρ_{b} = 1/2$,大约为$U = 1.3$。本文指出这一结果是不正确的,并且证明了对于任何$U^{ab} > U > 0$,二组分玻色-哈伯德模型都是不稳定的。
2014-03-18 cond-mat.quant-gas
Excitations of a trapped two component Bose Einstein Condensate
本文分析了准二维玻色-爱因斯坦凝聚体的激发谱。我们研究了在混溶到不混溶的相变中激发态的性质是如何变化的。我们发现,体激发是典型的单组分BEC与界面弯曲激发。我们研究这些激发如何改变作为相互作用强度的函数。
2013-07-15 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Analytical solutions of the coupled Gross-Pitaevskii equations for the three-species Bose-Einstein condensates
耦合的Gross-Pitaevskii方程的g.s.本文在B-Fermi近似下,解析地求解了三组分凝聚体(3-BEC)的三组元方程。发现了六种混溶相的空间构型,并将整个参数空间划分为支持一种特定构型(混溶或不混溶)的区域。区域的边界由解析公式描述。由于该划分,空间配置相对于参数的变化可以被可视化,并且由此可以理解参数的影响。在参数空间中存在配置对参数高度敏感的区域。这些区域是可调的,并且对于参数的确定是有价值的。
2016-11-19 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Determining the interspecies interaction strength of a two-species Bose-Einstein condensate from the density profile of one species
我们在Gross-Pitaevskii形式下研究了两种玻色-爱因斯坦凝聚体的谐波态。通过调用E-Fermi近似,我们得到了一个解析解的混溶基态在系统的参数空间的特定区域。这个解给出了一个简单的公式,可以通过测量两个物种中的一个物种的密度分布来确定物种间相互作用的相对强度。伴随的数值模拟证实了它的准确性足够大的凝聚粒子数。介绍的公式提供了一个冷凝物为基础的计划,补充了典型的实验方法,评估物种间的散射长度从碰撞测量热样品。
2018-04-30 cond-mat.quant-gas
Distribution of eigenfrequencies for oscillations of the ground state in the Thomas--Fermi limit
在这项工作中,我们提出了一个系统的推导的基态的排斥玻色-爱因斯坦凝聚体的振荡的本征频率的分布在半经典(费米子)极限。我们的计算是在1-,2-和3维设置。与斯特林加里的早期工作的连接,数值计算,并根据对称性原则不变的频率与理论预期。
2009-11-27 cond-mat.quant-gas
Periodic waves in two-component Bose-Einstein condensates with repulsive interactions between atoms
本文研究具有排斥非线性相互作用常数的可混溶二元玻色-爱因斯坦凝聚体中的周期波。对于所有这些常数彼此相等的情况(即,Manakov极限)。本文详细地讨论了新型的非线性极化波。的解决方案与实验观察到的周期性结构在两个组件的冷凝物的连接进行了讨论。
2013-10-07 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Coarsening dynamics of binary Bose condensates
我们研究了二元玻色-爱因斯坦凝聚体中畴的形成和粗化的动力学,该凝聚体在一个不相容的相变中被淬灭。系统的后期演化是普遍的,并且受关联函数的标度律的支配。我们数值确定的标度形式和提取的临界指数,描述域大小和自相关的增长率。我们的数据是一致的无粘流体动力学域的增长,这是由一个普遍的动力学临界指数$1/z = 0.68(2)$。此外,我们还分析了畴壁结构的影响,畴壁结构在对关联函数的短程结构中引入了非解析项,导致了静态结构因子中的高动量“Porod”尾,这可以通过实验测量。
2014-08-30 cond-mat.quant-gas
Vortex polygons and their stabilities in Bose-Einstein condensates and field theory
研究了双组分玻色-爱因斯坦凝聚体中的涡旋多边形及其稳定性,发现涡旋多边形对总环流$Q \leq 5$是稳定的,对$Q = 6$是亚稳定的,对$Q \geq 7$是不稳定的.作为高能物理中的一个相关模型,我们还研究了带反铁磁势项的baby-Skyrme模型的涡旋多边形,并对两个结果进行了比较。
2013-07-04 cond-mat.quant-gas hep-th
Dispersion relation and excitation character of a two-component Bose-Einstein condensate
本文研究了单组分和双组分玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的色散关系和激发特性。我们研究了有限BEC系统的单组分色散,并通过准粒子的例子来理解和表征色散关系。接下来,我们提出的色散关系的两个组件BEC在混溶和不混溶的参数制度。然后,我们提出了两个政权的准粒子的例子。
2014-03-12 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Odd-petal states and persistent flows in spin-orbit-coupled Bose-Einstein condensates
研究了二维环形阱中Rashba自旋轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体的相图。在不混溶的制度,我们发现一个方位角周期性的密度分布,与周期性高度可调的自旋-轨道耦合强度的函数,这有利于在每个组件中的奇数花瓣。这允许可以创建各种各样的状态。我们进一步表明,在混溶制度,这两个组件拥有的状态与持续流与它们之间的单位缠绕数的差异,这些缠绕数的绝对值取决于自旋轨道耦合强度。奇瓣和持续流态的所有特征都可以用一个简单而有效的模型来解释。
2017-04-18 cond-mat.quant-gas
Persistent currents in two-component condensates in a toroidal trap
研究了环形阱中两组分玻色-爱因斯坦凝聚体中持续流在混溶和不混溶两种状态下的稳定性。在混溶制度,我们表明,超流衰减与自旋密度Bogoliubov模式的线性不稳定性。我们发现一个区域的部分稳定,在那里的流量是稳定的,而在少数组件中衰减。我们还描述了两个组件之间的相对速度大的动力学不稳定性出现。在不混溶制度的稳定性标准进行了修改,并取决于特定的密度分布的两个组件。两个组件之间的相干耦合的效果进行了讨论。
2014-04-03 cond-mat.quant-gas
Equilibrium vortex formation in ultrarapidly rotating two-component Bose-Einstein condensates
从理论上研究了旋转频率高于简谐俘获频率的旋转二元玻色气体中平衡涡旋的形成。我们考虑系统被蒸发冷却形成冷凝物,并应用一种组合的数值格式来保证二元系统处于真实的平衡态。为了使系统在超快旋转的大离心力作用下保持稳定,在现有的谐波部分上增加了四次捕获势。利用高斯-费米近似,导出了表征有无中心密度空穴结构的临界转动频率Ω c。涡结构的详细研究与旋转频率以上和以下?Ω_c和相对于它们的非旋转基态对应物中的可混溶相、对称分离相和非对称分离相。
2011-09-26 cond-mat.quant-gas
Densities probabilities of a Bose-Fermi Mixture in 1D Double well potential
本文采用双模近似,研究了具有较大中心势垒的双势阱中一维无自旋软核玻色子与半自旋费米子的相互作用。我们包括所有由δ函数表示的现场玻色子-玻色子、费米子-费米子和玻色子-费米子排斥接触势,并分别考虑了镱(Yb)的玻色子和费米子同位素$^{170}Yb$和$^{171}Yb$。通过这种近似,我们发现在$U_{BF}>U_{BB}$区域中产生不混溶相,而在$U_{BB}\geq U_{BF}$区域中产生混溶相,其特征是玻色子和费米子几率密度的时间重叠.我们还报告说,由于玻色-费米相互作用,该系统提出了一个明显的破坏的玻色子密度概率的振荡复兴振荡至少在调查的范围内。
2021-10-19 cond-mat.quant-gas