Effective Scaling Approach to Frictionless Quantum Quenches in Trapped Bose Gases
本文提出有效标度方法，通过辅助方程插值非相互作用与Thomas-Fermi极限，逆向设计光滑阱频率实现捕获玻色气体的无摩擦量子淬火，并可推广至三维。
2021-07-16 cond-mat.quant-gas
Breathing oscillations of a trapped impurity in a Bose gas
受最近实验的启发[J. Catani等人，arXiv：1106.0828v1预印本，2011]，我们研究了与单独捕获的玻色气体相互作用的谐波捕获杂质的宽度中的呼吸振荡。我们提供了一个直观的物理图片，这样的动态在零温度下，使用随时间变化的方法。在Gross-Pitaevskii制度，我们得到呼吸振荡的振幅被抑制的自陷，由于与玻色气体的相互作用。在玻色气体中引入声子导致呼吸振荡的阻尼和杂质宽度的非马尔可夫动力学，其程度可以通过可控参数来设计。我们的研究结果再现了Catani等人观察到的杂质动力学的主要特征。尽管实验的热效应，并支持在Gross-Pitaevskii制度的系统模拟。此外，我们预测在较低的温度下，由于自陷和被困玻色气体的不均匀性的新的效果。
2011-11-26 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
Roton spectroscopy in a harmonically trapped dipolar Bose-Einstein condensate
本文研究了一个具有偶极-偶极相互作用的谐波囚禁的玻色-爱因斯坦凝聚体。我们表明，Roton频谱清楚地揭示了静态和动态的结构因素，可以使用布拉格光谱测量。我们开发和验证的理论的基础上的局部密度近似的动态结构因子。
2012-06-13 cond-mat.quant-gas
Collective modes of a one-dimensional trapped atomic Bose gas at finite temperatures
利用变分方法和局域密度近似，研究了有限温度下谐振势阱中一维相互作用玻色气体的集体模。我们发现，集体模频率的温度依赖性是显着不同的弱和强相互作用制度。因此，集体模的实验测量可以提供一个灵敏的探针，不同的量子相位的一维囚禁玻色气体，实现通过调整原子间的相互作用强度和温度。我们对呼吸模式频率的温度依赖性的预测与谐波陷阱中铷-87原子的弱相互作用1D玻色气体的早期实验测量具有良好的定性一致性[Moritz等人，物理修订版信函91，250402（2003）]。
2014-02-07 cond-mat.quant-gas
The second critical point for the Perfect Bose gas in quasi-one-dimensional traps
我们提出了一个新的准一维陷阱模型，并给出了一些关于第二跃迁的未知物理预言，包括由于第二临界温度Tm < Tc的存在而引起的凝聚相干长度分数的变化.如果这个物理模型是可以接受的，我们想在这方面挑战实验物理学家。
2010-09-12 cond-mat.quant-gas
Breathing mode in the Bose-Hubbard chain with a harmonic trapping potential
研究了小占位条件下光晶格中简谐囚禁玻色子的呼吸模。采用具有陷阱势的玻色-哈伯德模型描述了通过陷阱强度的弱猝灭而引发的呼吸模动力学。我们连接到连续体玻色子的结果（Lieb-Liniger和Gross-Pitaevskii结果），并提出了从连续体物理的偏差。我们采取频谱的角度来看，确定呼吸模式频率与一个特定的能隙的频谱中的被困玻色哈伯德哈密顿量。给出了囚禁多玻色子系统的低能本征谱，研究了初态与猝灭哈密顿本征态的重叠。在“自由玻色子”极限和“自由费米子”极限之间存在一个中间相互作用区域，其中玻色-哈伯德呼吸模式频率接近Gross-Pitaevskii预测。此外，我们提出了一个显着的失败的时间依赖的Gutzwiller近似描述呼吸模式。
2013-10-01 cond-mat.quant-gas
Weakly interacting Bose-Einstein condensates in temperature-dependent generic traps
本文研究了在温度依赖的三维类属势场中的玻色-爱因斯坦凝聚体中，相互作用引起的凝聚温度的变化，直到s波散射长度的二阶.没有假设以外的平均场的方法和半经典近似，它表明，包括一个温度相关的陷阱，提高了经验值的数值参数相比，在以前的报告中获得的温度漂移。
2014-04-12 cond-mat.quant-gas
Solitary waves in mixtures of Bose gases confined in annular traps
一个两个组件的玻色-爱因斯坦凝聚体，被限制在一个一维的环势支持孤波解，我们分析评估。所得到的解决方案是唯一的。相应的色散关系，概括了单组分系统的情况下，显示出有趣的功能。
2009-12-13 cond-mat.quant-gas
Mesoscopic quantum switching of a Bose-Einstein condensate in an optical lattice governed by the parity of the number of atoms
结果表明，对于$N$玻色子系统的奇偶性$N$可以负责系统响应的参数变化的定性差异。考虑了非线性玻色子模型，该模型描述了两个不同的具有相同能量的模式$X_{1,2}$之间玻色子对的隧穿，并适用于光晶格中的玻色-爱因斯坦凝聚体.通过改变晶格深度，可以诱导宇称相关的量子开关，即对于偶数$N$为$X_1\to X_2$，对于奇数$N$为$X_1\to X_1$，对于任意大的$N$。提出了一个简单的计划，通过使用反弹开关制度，这是不敏感的初始状态的准备（只要只有一个的两个$X_l$模式显着填充），在小扰动下稳定，并需要一个实验上可访问的相干时间的奇偶校验效应的观察\textit{mesoscopic scale}。
2009-07-28 cond-mat.quant-gas
Visualization of Dimensional Effects in Collective Excitations of Optically Trapped Quasi-Two-Dimensional Bose Gases
考虑到弱隧穿效应，我们分析了轴向受限于叠加谐波阱的光晶格中玻色气体的宏观动力学。我们的研究结果表明，过渡到准二维（2D）制度的被困气体，3D状态方程和平衡密度分布获得2D多体效应的修正。横向呼吸模式中的相应频率偏移在当前设施内是可访问的，这表明直接观察到尺寸效应。与其他相关影响的比较。
2011-03-16 cond-mat.quant-gas
Mixtures of Bose gases confined in concentrically coupled annular traps
研究了一个两分量的玻色-爱因斯坦凝聚体，它被限制在一个轴对称势场中，具有两个局部极小值，类似于两个同心环形陷阱。该系统显示了一些量子相变，导致从相共存之间的竞争，和径向/方位角相分离。基态相图，以及旋转特性，包括（Meta）稳定性的电流在这个系统中，进行了分析。
2009-12-16 cond-mat.quant-gas
Versatile transporter apparatus for experiments with optically trapped Bose-Einstein condensates
我们描述了一个通用的和简单的方案，用于生产磁和光捕获的Rb-87玻色-爱因斯坦凝聚体，基于动圈运输装置。该装置的特点是一个顶部陷阱，其中包括可移动的四极线圈用于磁光捕获和长距离磁传输的原子云。作为一个独立的设备，这个陷阱可以稳定地产生包含多达一百万个原子的冷凝物。与光学偶极阱结合，TOP阱充当漏斗以进行有效加载，之后四极线圈可以缩回，从而最大化光学访问。通过在三维光晶格中实现超流到莫特绝缘体的转变，说明了该方案的鲁棒性。
2009-07-20 cond-mat.quant-gas
Strong parity effect of particle number in the interference fringes of Bose-Einstein condensates released from a double-well potential
研究了双势阱中释放的玻色-爱因斯坦凝聚体干涉条纹中粒子数的宇称效应。对于双势阱中相干分裂的凝聚体，在退耦的双模Bose-哈伯德模型下，由于原子间相互作用，存在着众所周知的相扩散。在双阱势保持一定时间后，相扩散将使两个凝聚体进一步重叠，使得密度分布中的干涉图样强烈依赖于总粒子数的奇偶性。这种宇称效应来源于总粒子数的量子化相对相位。讨论了观察这种粒子数的“奇偶”效应的实验方案。
2009-07-07 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Parity breakdown, vortices, and dark soliton states in a Bose gas of resonantly excited polaritons
预测了旋量玻色气体宇称击穿的一种新机制，它使单模态的极化激元自发地分裂成不同的极化畴，并在界面处相互湮灭。在极化激元线中，这种界面是一种可以在空间中无耗散地运行的暗孤子。在平面腔中，正交偏振分量的相位差绕芯体旋转一整圈，从而产生量子化涡旋。耦合的涡旋-反涡旋对和直丝可以形成类似于玻色-爱因斯坦凝聚体和超导体。然而，即使对于单个涡旋，旋转对称性也被打破，这使得它们在大尺度上相互作用并形成内部有序结构。如果自旋耦合速率大大超过衰变速率，这些状态就会在共振激发下形成。
2019-09-22 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Life time of topological coherent modes of a Bose--Einstein condensate in a gravito optical surface trap
我们给出了各种不稳定的Gross-Pitaevskii方程的定态解的数值估计，在轴对称设置沿对称轴的线性捕获势，和二次捕获沿径向方向。它们代表了重力光学表面阱（GOST）中玻色-爱因斯坦凝聚体的拓扑相干模。尽管它们的不稳定性，我们发现，这些解决方案中的许多衰减足够慢，使他们可以实现实验。
2017-08-15 cond-mat.quant-gas quant-ph
Hard-core Bose-Fermi mixture in one-dimensional split traps
本文研究了强相互作用的一维玻色-费米混合物在硬壁阱或谐振子阱中的动力学行为，其中在阱中心有一个可调的$δ$函数势垒.该混合物由具有排斥相互作用的1D玻色气体和1D非相互作用的自旋取向费米气体组成，两种物质通过硬核相互作用相互作用。利用广义玻色-费米映射，计算了约化的单粒子密度矩阵和气体的动量分布随势垒强度和粒子数宇称的变化。动量分布中的次峰显示了分裂两侧粒子间的显著相关性。
2010-07-15 cond-mat.quant-gas quant-ph
Investigation of Bose condensation in ideal Bose gas trapped under generic power law potential in $d$ dimension
本文研究了理想玻色气体玻色凝聚特性在外生普适幂律势$U=\sum_{i=1} ^d c_i |\frac{x_i}{a_i}|^{n_i}$作用下的变化。Kim $et$ $al.$（S. H.金角，澳-地K. Kim和K. Nahm，J Phys. Condens. 10269（1999）.）产生了层次的冷凝过渡与变化的分数维。本文给出了关于定容比热$C_V$的几个定理。对这些定理的仔细研究也揭示了囚禁系统中凝聚相变的隐藏层次的存在。
2015-12-03 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Anomalous Effects in a Trapped Bose-Einstein Condensate
本文在变分框架下研究了零温和有限温度下超冷玻色气体的反常密度。我们证明了它在一维是有限的，而在二维和三维是几何和线性发散的。我们采用的重整化方法更可靠，与变分格式相容。主要结果是：异常密度和非凝聚密度分别是
2013-03-22 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Groundstate and Collective Modes of a Spin-Polarized Dipolar Bose-Einstein Condensate in a Harmonic Trap
在外加磁场不平行于简谐各向异性势阱的主轴的情况下，我们报道了自旋极化偶极相互作用玻色-爱因斯坦凝聚体密度振荡的四极模和双费米基态的新结果.
2010-11-24 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Frictionless dynamics of Bose-Einstein condensates under fast trap variations
提出了一种设计陷阱频率随时间变化的方法，并在短时间内实现了由Gross-Pitaevskii方程控制的玻色-爱因斯坦凝聚体的绝热（无摩擦）演化.不同的情况下，根据有效尺寸的陷阱和相互作用制度被认为是。2D陷阱是特别合适的，因为可以应用该方法而不需要在原子间相互作用的强度中施加任何额外的时间依赖性变化或如对于1D和3D陷阱发生的那样的Fermas-Fermi机制。
2009-10-16 cond-mat.quant-gas quant-ph
Crow instability in trapped Bose-Einstein condensates
我们从理论上表明，细长的涡旋-反涡旋偶极子可以创建可控的捕获玻色-爱因斯坦凝聚体，使用已知的实验技术。足够长度的涡旋偶极子是不稳定的，并级联成缓慢的涡旋环，最终通过声音发射衰减。这种反平行涡线元素的不稳定性，它在涡环和被困原子气体中自生成开尔文波，可能在弥合量子湍流的开尔文波和柯尔莫哥洛夫-理查森级联中发挥作用。
2011-07-18 cond-mat.quant-gas quant-ph
A simple method for generating Bose-Einstein condensates in a weak hybrid trap
本文报道了一种新的用于制备$^{87}$ Rb原子的玻色-爱因斯坦凝聚体的简单捕获方案。该方案采用了近红外单光束光偶极阱结合弱磁四极场用于磁光阱，以提高在轴向方向上的约束。通过在恒定磁场梯度下降低光偶极阱的激光强度，在这种弱混合阱中实现了对相变的有效强制蒸发冷却。
2010-12-19 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Zero-energy states in rotating trapped Bose-Einstein condensates
本文计算了三维旋转玻色-爱因斯坦凝聚体的准粒子激发谱。与流体力学连续介质理论的预测相反，我们发现在谐波陷阱的中间旋转频率处的Tkachenko模式谱中存在最小值。这样的最小值可以容纳激发能为零的Tkachenko准粒子。我们讨论这样的零模式的实验签名。
2013-06-24 cond-mat.quant-gas quant-ph
Ultra cold atoms and Bose-Einstein condensation for quantum metrology
本文简要介绍冷原子物理和玻色-爱因斯坦凝聚。介绍了光对原子的作用力、激光冷却和几种原子陷阱：磁光陷阱、偶极陷阱和磁陷阱。简要介绍了玻色-爱因斯坦凝聚及其与凝聚态物理的一些重要联系。关于原子冷却、俘获和玻色-爱因斯坦凝聚的进一步细节，读者可以参考综合评论和其他课堂讲稿。
2009-09-25 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Critical behavior at the spatial boundary of a trapped inhomogeneous Bose-Einstein condensate
研究了非均匀条件下量子气体的玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）。我们考虑三维（3D）量子气体被捕获的外部潜力时，温度是足够低，以显示BEC相区周围的中心陷阱。如果陷阱足够大，当从陷阱的中心移动时，不同的相可以共存于不同的空间区域。结果表明，量子气体在BEC区边界处具有特殊的临界行为，其标度行为受均匀BEC跃迁普适类的控制。我们提供了这种现象的数值证据，晶格原子气体建模的3D玻色哈伯德哈密顿。
2017-04-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Fluctuation indices for atomic systems with Bose-Einstein condensate
提出了表征统计系统热力学稳定性的涨落指数的概念。这些指数对于研究非均匀和囚禁原子组装体的稳定性特别有用。计算了几个具有玻色-爱因斯坦凝聚体的系统的涨落指数。结果表明：理想的均匀玻色凝聚气体是不稳定的;被囚禁的理想气体对于大于2的约束维数是稳定的;被囚禁的气体，在约束维数2以下，是弱不稳定的;被囚禁的气体只在空间维数3是稳定的;一维被囚禁的气体是不稳定的;在谐波陷阱中的二维气体代表边缘情况，是弱不稳定的;相互作用的非均匀三维玻色凝聚气体是稳定的。在稳定的玻色凝聚系统中不存在反常粒子涨落。
2010-08-27 cond-mat.quant-gas hep-ph
Bose-Einstein condensation of 85Rb by direct evaporation in an optical dipole trap
本文报道了一种在交叉光偶极阱中直接蒸发生成$^{85}$ Rb玻色-爱因斯坦凝聚体的简单方法。由捕获方案提供的捕获频率和磁偏置场的独立控制允许捕获的原子样品的完全控制，使得能够容易地操纵碰撞参数以实现在155 G费什巴赫共振附近的有效蒸发。我们产生了近纯的凝聚物高达$4\times10^4$原子，并证明原子相互作用的可调性质。
2013-04-10 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Vibrations of a Columnar Vortex in a Trapped Bose-Einstein Condensate
本文导出了旋转柱对称抛物阱中玻色-爱因斯坦凝聚体中涡旋线支撑的Kelvin波的控制方程。从这个解决方案的开尔文波色散关系确定。在限制的扁圆陷阱和纵向捕获的情况下，我们的结果与以前的工作是一致的。我们表明，导出的开尔文波色散在一般情况下是在定量协议与数值计算的Bogoliubov频谱，并提供了显着的改进，以前的分析工作。
2012-08-07 cond-mat.quant-gas physics.flu-dyn
Production of large Bose-Einstein condensates in a magnetic-shield-compatible hybrid trap
我们描述了在一个由弱磁场四极和紧聚焦红外光束组成的混合阱中产生大的${}^{23} \mathrm{Na}$玻色-爱因斯坦凝聚体。小磁场梯度的使用使得阱与最先进的磁屏蔽兼容。通过利用灰糖蜜的深度冷却和高效率来改善初始陷阱加载条件，我们在小于$30 \; \mathrm{s}$的温度下产生由多达$7$百万个原子组成的凝聚体。
2018-03-26 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Vortices in a rotating Bose-Einstein condensate under extreme elongation in a harmonic plus quartic trap
研究了二维各向异性简谐加四次势阱中快速旋转的玻色-爱因斯坦凝聚体在极端伸长条件下的行为。由于四次陷阱，系统在高旋转速度$Ω\geq ω_\perp$（$ω_\perp$是径向谐波陷阱频率）下保持稳定，并且即使在不存在排斥性s波相互作用（$g$）的情况下也形成涡旋晶格。当存在$g$时，$g$和四次陷阱势之间的相互作用可以导致作为$Ω$的函数的丰富的涡旋晶格过渡态，涡旋晶格最终在更高的$Ω$处消失。
2012-06-11 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Nonlinearity from quantum mechanics: Dynamically unstable Bose-Einstein condensate in a double-well trap
我们从理论上研究了双阱中原子玻色-爱因斯坦凝聚体的量子力学和经典力学性质，条件是在经典模型中，不稳定的平衡溶解成势阱之间原子的大尺度振荡。量子力学本身并不表现出这样的非线性动力学，但是测量势阱中的原子数仍然可能导致凝聚体的行为基本上是经典的。
2010-05-06 cond-mat.quant-gas quant-ph
Production of a rubidium Bose-Einstein condensate in a hybrid trap with light induced atom desorption
我们报道了在一个简化的真空装置中产生铷玻色-爱因斯坦凝聚体。利用光致快速原子蒸气压调制技术，在超高真空条件下，获得了具有16秒中等保守寿命的大数目磁光阱。随后的蒸发冷却在混合磁四极加光偶极阱中分两个阶段进行。在这两个阶段中观察到高蒸发效率，并且具有多于10个$^5$原子的$^{87}$ Rb BEC可以可靠地产生，总蒸发时间仅为9.5秒。
2013-03-02 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Finite-size effects on the Bose-Einstein condensation critical temperature in a harmonic trap
我们得到了有限尺寸效应对玻色-爱因斯坦临界温度漂移的二阶和高阶修正。限制是一个谐波陷阱一般各向异性。数值计算结果表明，我们的表达式具有很高的精度。我们提请注意一个微妙的参与考虑的实验值的临界温度与有限尺寸修正的解析表达式。
2016-03-25 cond-mat.quant-gas quant-ph
Gap Solitons in Spin-Orbit-Coupled Bose-Einstein Condensates in Optical Lattices
虽然存在不同的方法来实现玻色-爱因斯坦凝聚体中的自旋-轨道耦合，但目前并不是所有的方法都可以在实验上实现。本文详细研究了具有实验可实现的自旋-轨道耦合的玻色-爱因斯坦凝聚体中的带隙孤子，并讨论了与自旋相关的宇称对称性的两种情况。在宇称对称的情况下，证明了第二线性能隙中两类宇称符号相反的基本能隙孤子，一类是单峰密度，另一类是双峰密度.在宇称对称性破缺的情况下，基模表现出自旋极化。这两个家族都具有相反的自旋极化符号。
2015-04-24 cond-mat.quant-gas nlin.PS quant-ph
Production of Sodium Bose--Einstein condensates in an optical dimple trap
本文报道了钠玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）在一个组合的红失谐光偶极阱中的实现，该光偶极阱是由两束在水平面上交叉的光束和一个垂直传播的紧聚焦的凹坑阱构成的。我们产生BEC在三个主要步骤：加载的交叉偶极陷阱从激光冷却原子，中间蒸发冷却阶段，从而导致有效加载的辅助凹坑陷阱，和最后的蒸发冷却阶段中的凹坑陷阱。我们的协议是在一个紧凑的设置，并允许我们达到量子简并，即使相对温和的初始原子数和可用的激光功率。
2011-05-06 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Quantum hydrodynamic approximations to the finite temperature trapped Bose gases
对于描述玻色-爱因斯坦凝聚体与激发态原子相互作用的量子动力学模型，我们采用Chapman-Enskog展开法推导了它的流体力学近似，包括Euler近似和Navier-Stokes近似。流体力学近似不仅描述了BEC的宏观行为，而且还描述了它与非凝聚体的耦合，这与Landau的双流体理论相一致。
2018-06-12 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Spontaneous formation and non-equilibrium dynamics of a soliton-shaped Bose-Einstein condensate in a trap
提出了准二维非平衡玻色-爱因斯坦凝聚体在面内势场中的玻色激发自组织。利用谱展开方法，得到了囚禁在外部非对称抛物势中的玻色-爱因斯坦凝聚体的非线性、驱动耗散Gross-Pitaevskii方程的解.我们发现，与以前的观察形成鲜明对比，凝聚体可以自发地获得空间均匀泵浦的孤子状形状。这种凝聚孤子在抛物阱中进行振荡运动，也可以自发旋转。分析了空间非对称势阱中凝聚孤子的稳定性。除了超冷原子非平衡玻色-爱因斯坦凝聚体的非线性动力学外，我们的研究结果还可以应用于半导体异质结构中量子阱激子和腔极化激元的凝聚体以及光子的凝聚体.
2015-06-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el nlin.PS
