Two- and one-dimensional gap solitons in spin-orbit-coupled systems with Zeeman splitting
我们详细阐述了一种机制，形成稳定的孤子的半涡型（在其两个组件的涡度0和1），填充有限的带隙的自旋-轨道耦合的二元玻色-爱因斯坦凝聚体的频谱与塞曼分裂，在二维自由空间中，在相应的耦合Gross-Pitaevskii方程中的动能项可以忽略不计的条件下。与最近的工作，使用长程偶极-偶极相互作用，以构建稳定的间隙孤子在类似的设置，我们在这里证明，稳定的孤子支持的一般本地相互作用的吸引和排斥的迹象，提供的交叉/自相互作用的相对强度在两个组件系统不超过临界值~ 0.77。利用Vakhitov-Kolokolov准则精确地预测了稳定和不稳定的基本二维能隙孤子之间的边界，同时计算了两个分量中涡旋度为（m，1 + m）的所有二维能隙孤子的激发态，m = 1，2，.，都不稳定一维（1D）减少系统的分析产生一个精确的分析解决方案的家庭的间隙孤子填充整个带隙，家庭是完全稳定的。研究了一维孤子在囚禁势中的运动，发现当立方非线性项为吸引或排斥时，它们的有效质量分别为正或负。
2017-12-27 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Interactions of solitons with a Gaussian barrier: Splitting and recombination in quasi-1D and 3D
物质波孤子与势垒的相互作用是一个非常重要的问题，而势垒对孤子的分裂和随后的复合是孤子物质波干涉的本质。我们证明了三维（3D）字符的相互作用的情况下，相关的正在进行的实验中，在孤子中的原子的数量是足够大的孤子接近崩溃。平均场的描述是相当准确的，但接近崩溃阈值使得使用1D Gross-Pitaevskii方程（GPE）无关。我们研究的孤子动力学的有效的一维非多项式薛定谔方程（NPSE）的框架内，它承认在一个修改后的形式崩溃，并在平行，我们使用完整的三维GPE。这两种方法产生的结果是非常不同的，在最近的工作中使用的一维立方GPE。在NPSE和3D GPE中观察到的特征包括：（a）随着势垒高度的增加和原子数的减少，第一反射系数增加;（b）二次反射/复合概率对势垒高度的强烈调制;（c）透射和反射碎片的振荡幅度的明显不对称性;（d）随着原子数目的增加，横向激发增强。我们还探讨了干涉仪的一个臂上的碎片上的相位印记时，势垒宽度和二次碰撞的结果的变化所产生的影响。
2013-04-06 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Two-dimensional lattice solitons in polariton condensates with spin-orbit coupling
研究了在正方形微腔柱阵列中，自旋轨道耦合和塞曼分裂作用下极化激元凝聚中的二维基孤子和涡旋孤子。由于排斥激子的非线性，这样的状态遇到的周期性阵列的频谱中的有限的间隙。由腔光子的TE-TM能量分裂产生的两个偏振分量之间的自旋轨道耦合与塞曼分裂共同作用，使得具有相反拓扑荷的涡旋孤子之间的简并度提高，并使得它们的密度分布在一定能量下不同。这导致形成四个不同的家庭的涡旋孤子的拓扑电荷m =+-1，所有这些都可以是稳定的。同时，只有两个稳定的家庭的基本间隙孤子的特点是占主导地位的不同的偏振分量遇到。
2016-10-17 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.optics
Splitting of two-component solitary waves from collisions with narrow potential barriers
本文在一个描述二元玻色-爱因斯坦凝聚体的Gross-Pitaevskii（非线性-薛定谔）方程组的框架下，考虑了两个分量的亮-亮孤子与窄势垒（分裂器）的相互作用，其中每个分量都有自吸引，而它们之间有交叉吸引.研究了复合孤子的分裂，为双分量孤子干涉仪的设计提供了理论依据。我们产生近似的分析结果，假设一个弱的障碍和应用微扰理论的极限，在该系统是可积的和孤立波可以被认为是精确的孤子。我们这样做的情况下，可以忽略物种间的相互作用，也当非线性是强烈的不对称，允许一个忽略的自我相互作用的物种之一。然后，我们使用系统的模拟来研究这两个组件在这些近似之外的区域中的传输，特别是将数值结果与其分析结果进行比较。我们的结论是，有一个可观的参数范围，其中一个组件几乎完全通过屏障传输，而另一个被反射。研究了传输孤子和反弹孤子中内振动的激发，发现在高质量分裂区域内振动的激发很弱。
2020-04-08 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Collisions of anisotropic two-dimensional bright solitons in dipolar Bose-Einstein condensates
研究了偶极玻色-爱因斯坦凝聚体中各向异性准二维亮孤子的相干碰撞。我们的分析是基于扩展的Gross-Pitaevskii方程，我们使用分裂算子方法的网格计算和含时的变分原理与耦合高斯函数的一个替代来计算的时间演化的基态。我们比较了两种方法的碰撞的结果，最初的孤立子是在排斥并排的配置，并朝着对方一个特定的动量。通过改变凝聚体的相对相位，使孤子沿偏振轴向相反方向移动，从而引入一个总角动量。我们的计算表明，碰撞导致呼吸模式的孤子激发。
2012-10-24 cond-mat.quant-gas quant-ph
Polariton gap and gap-stripe solitons in Zeeman lattices
我们预测，导致塞曼晶格形成的空间调制塞曼分裂可用于在具有主导排斥相互作用的旋量极化子凝聚中产生局域自维持激发。在这种晶格中，TE-TM分裂现象起着有效的自旋-轨道相互作用的作用，导致条纹相的出现和具有复杂内禀结构的稳定的带隙条纹孤子的形成，这是由于存在两个特征空间尺度，其中一个由塞曼晶格的周期决定，另一个由布里渊区深度的动量决定，在该点处，这样的孤子从线性光谱分叉。适当的共振泵浦可以激发出带隙极化激元孤子。
2020-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Scattering bright solitons: quantum versus mean-field behavior
本文用解析和数值方法研究了光孤子在势场中的散射。我们的论文集中在低动能，通过Gross-Pitaevskii方程（GPE）和量子行为的平均场描述之间的差异特别大。在N粒子量子水平上，增加一个额外的谐波限制导致一个简单的签名来区分量子叠加和统计混合。虽然GPE的非线性特征不允许量子叠加，但GPE孤立子的分裂仅部分发生。当势强增加时，孤子的透射或反射部分发生非连续跳跃。我们通过能量守恒解释这些跳跃，并将其解释为N粒子水平上的量子叠加的迹象。在GPE水平上，我们还研究了从这种逐步行为到连续情况的过渡。
2012-09-04 cond-mat.quant-gas quant-ph
Interactions of solitons with positive and negative masses: Shuttle motion and co-acceleration
本文研究了在光格势作用下，两分量BEC中具有正负有效质量的相互作用态以孤子对形式实现自加速运动的可能性。一个至关重要的作用是由这样的事实，即间隙孤子可能具有负的动力学质量，保持他们的流动性在OL。首先，耦合的Gross-Pitaevskii方程（GPE）的相应系统被减少到晶格波函数的包络的方程系统。两个通用的动力学制度揭示了减少系统的模拟，即，具有正负质量的孤子对的穿梭振荡，以及孤子对的分裂。相互作用孤子的同步加速运动发生在穿梭运动和分裂运动的边界处，并使相互作用孤子之间保持恒定的距离。在系统参数空间中的共加速度区的位置可以借助附加的重力势来调节，该重力势引起其自身的加速度，这可以抵消两个孤子的相对加速度，而两个孤子的重力质量保持为正。数值结果准确地再现变分近似。穿梭或共同加速孤子对之间的碰撞不会改变的动力学制度的字符。最后，制度的穿梭运动，共同加速，和分裂证实了原来的GPE系统的模拟，明确目前OL潜力。
2019-01-31 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.optics
Soliton interferometry with very narrow barriers obtained from spatially dependent dressed states
原子玻色-爱因斯坦凝聚体中的亮孤子是高精度物质波干涉测量的强候选者，因为它们对色散的固有稳定性支持长的询问时间。类似于分束器的是一个窄势垒。一个非常窄的障碍是理想的干涉测量的目的，但在一个典型的实现使用蓝失谐的光学偶极子电位，宽度是有限的激光波长。为了克服这一限制，我们研究了一种利用空间相关暗态中原子所经历的几何标量势的孤子干涉方案。我们提出了一种可能的实施方案，并从数值上探讨了偏离理想配置的影响。
2021-12-10 cond-mat.quant-gas nlin.PS quant-ph
(In)stability of symbiotic vortex-bright soliton in holographic immiscible binary superfluids
本文利用全息方法研究强耦合不混溶双组分超流体中共生涡旋-亮孤子的性质与稳定性，发现第二组分可抑制涡旋分裂不稳定性，并首次证实较小缠绕数涡旋可合并为较大缠绕数涡旋。
2024-09-12 cond-mat.quant-gas hep-th nlin.PS
Sagnac Interferometry Using Bright Matter-Wave Solitons
我们使用一个有效的一维Gross-Pitaevskii方程来研究明亮的物质波孤子在一个严格限制的环形囚禁势中，在一个旋转的参考系，因为它们是分裂和重组的窄势垒势。特别是，我们提出了一个解析和数值分析的相位演化的孤子和划定的速度制度，其中孤子Sagnac干涉术是可能的，考虑到量子不确定性的影响。
2015-04-07 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Excitation modes of bright matter-wave solitons
实验研究了准一维几何中物质波明孤子的激发模式。孤立子是通过将铯原子的玻色-爱因斯坦凝聚体的相互作用从排斥淬灭到吸引并结合纵向约束的快速减少而产生的。淬火参数的故意不匹配允许的新兴孤立子的呼吸模式的激发和确定其呼吸频率作为原子数和禁闭的函数。此外，我们还观察到了高阶孤子的特征和猝灭后波包的分裂。我们的实验结果进行了比较，分析预测和数值模拟的一维Gross-Pitaevskii方程。
2019-07-18 cond-mat.quant-gas
Splitting and recombination of bright-solitary-matter waves
孤子是一种长寿命的波包，在一维非线性系统中广泛存在。当原子间的相互作用足够吸引而抵消色散时，囚禁在准一维波导中的玻色-爱因斯坦凝聚体可以支持亮孤立物质波（孤子的三维类似物）。孤立物质波是新一代高灵敏度干涉仪的优秀候选者，因为它们的非色散性质使它们能够比传统的物质波干涉仪更长时间地获得相移。然而，这样的干涉仪还有待实验实现。在这项工作中，我们证明了一个明亮的孤立物质波的分裂和重组的一个狭窄的排斥障碍，它汇集了干涉仪的基本组件。我们表明，干扰介导的重组和经典的速度过滤效果是重要的，但足够窄的障碍干扰介导的重组可以占主导地位。我们揭示了干涉介导的复合实验参数的极端敏感性，突出了孤子干涉的潜力。
2019-06-14 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.atom-ph
Dynamics of bright solitons in spin-orbit coupled Bose-Einstein condensates under the influence of optical and Rabi-coupling lattices
本文研究自旋轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体中亮孤子在光学晶格与Rabi耦合晶格作用下的动力学，发现Rabi晶格强度可调控耦合孤子实现局域化、周期性和分裂等不同运动模式。
2025-09-20 cond-mat.quant-gas
Matter-wave solitons with the minimum number of particles in two-dimensional quasiperiodic potentials
我们报告的结果，系统的数值研究的二维物质波孤子家庭支持的外部潜在的，在附近的稳定和不稳定的分支的家庭之间的交界处，其中的解决方案的规范达到最小值，有利于创建的孤子。该模型是基于Gross-Pitaevskii方程的自吸引凝聚加载到一个准周期（QP）光晶格（OL）。同样的模型适用于QP光子晶体中的空间光孤子。分析了孤子的动力学性质和稳定性随OL深度和波数的变化。特别地，我们发现单峰孤子的稳定与否完全符合Vakhitov-Kolokolov（VK）判据，而双峰孤子在OL波数足够小的情况下总是不稳定的。
2012-05-13 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Three dimensional ring vortex solitons and their stability in Bose-Einstein condensates under magnetic confinement
本文研究了在简谐势约束下，吸引和排斥的BEC中的环形涡旋孤子。对于给定的原子相互作用强度，数值计算得到了一类由内禀涡度的径向激发数和缠绕数定义的稳定环涡孤子。我们发现，环形涡旋孤子的基态和径向激发态的稳定性对缠绕数的依赖性不同。大缠绕数的环形涡旋孤子的基态对随机扰动是动态不稳定的。具有大缠绕数的环形涡旋孤子的径向激发态对应于增加的崩塌阈值，因此可以在足够小的原子相互作用强度下稳定。基态和径向激发态在大的相互作用强度下也表现出不同的动力学演化。前者在横向上同时表现出对称分裂，而后者在纵向上表现出周期性的扩张-合并循环。
2012-08-03 cond-mat.quant-gas
Dark-Bright Soliton Dynamics Beyond the Mean-Field Approximation
研究了在平均场近似下暗-亮孤子的动力学行为。我们首先研究了单个暗-亮孤子及其在抛物阱中的振荡。随后，我们移动到碰撞的设置，比较平均场近似，涉及多个轨道在黑暗和明亮的组件。碎片是存在的，并显着影响的动力学，特别是在较慢的孤子的情况下，在较低的原子数。它示出的存在下，碎片允许可区分的物种之间的二分纠缠。最重要的是，碎片和纠缠之间的相互作用导致分裂的每个父平均场暗亮孤子，放置在偏离中心的抛物陷阱，成一个快速和缓慢的子孤立波。后一个过程与平均场近似的预测正好相反。观察到多种激发，包括暗-亮孤子在多个（同时填充）轨道。暗-反暗态和畴壁-亮孤子复合体也可以在超平均场动力学中自发产生。
2017-05-12 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.atom-ph
Dark-bright soliton interactions beyond the integrable limit
在这项工作中，我们提出了一个系统的理论分析暗-亮孤子及其相互作用，最近的进展，原子的两个组件的排斥相互作用玻色-爱因斯坦凝聚体的动机。特别是，我们研究分析通过一个变分公式内采用的两个孤子的anadministration的两个暗-亮孤子之间的相互作用，在一个均匀的环境中的可积制度以外，通过考虑一般的原子间/原子内的相互作用系数。我们恢复的情况下，亮孤子的相位不同的固定点的可能性。随着组分间相互作用的增加，我们还确定了一个指数不稳定的两个孤子状态，与亚临界音叉分叉。后者引起亮孤子质量的不对称分割，并动态地导致束缚对的自发分裂。在同相亮孤子的情况下，我们解释通过解析近似和监测的直接动力学为什么没有这样的对被识别，尽管它的预测变分分析。
2016-12-14 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Interaction of discrete nonlinear Schrödinger solitons with a linear lattice impurity
研究了运动离散孤子与线性高斯缺陷的相互作用。考虑了孤子的剖面从双曲正割到指数局域化，使得孤子的迁移率保持不变，得到了孤子迁移率保持不变的条件。研究了缺陷势对孤子的散射，发现存在全反射和透射窗口，且随着初始孤子振幅的增大，窗口变窄.传输区域消失超过小振幅的限制。完全反射区和部分俘获区分别对应于定常问题解的存在性和不存在性的窗口。研究了孤立子与势垒的相互作用。从平衡方程出发，估计了孤子分裂为两部分时缺陷的临界振幅。通过对动力学方程直接进行数值积分，结果与分析预测吻合得很好。
2013-01-18 cond-mat.other cond-mat.quant-gas nlin.PS
