Effect of Dimple Potential on Ultraslow Light in a Bose-Einstein Condensate
本文利用 Gross–Pitaevskii 方程分析带凹坑势的谐振陷阱中玻色–爱因斯坦凝聚体的密度分布,揭示深凹坑势可将超慢光脉冲群延迟提升至约 1 ms。
2012-10-23 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
Bose-Einstein Condensate in a Linear Trap With a Dimple Potential
本文研究了线性势阱中的玻色-爱因斯坦凝聚,其中采用Dirac \del函数模拟了阱势。吸引和排斥的酒窝潜力考虑。该模型允许简单,明确的数值和分析调查的非相互作用的气体。因此,使用\Sch代替Gross-Pitaevski方程。计算了原子密度、化学势、临界温度和凝聚分数。的相对深度的韧窝潜力相对于线性陷阱在大的冷凝物形成在提高温度的作用被清楚地揭示。此外,我们还提出了一个半经典的方法来计算各种量,如熵解析。此外,我们比较了本文的结果与以前的文件,其中的谐波陷阱与一个酒窝势在1D的研究结果。
2013-02-04 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
A Parabolic Model for the Dimple Potentials
研究了截断抛物函数,证明了它是Dirac δ函数的表示.我们还发现,当抛物线宽度接近零时,截断抛物函数作为薛定谔方程中的势函数,与Dirac δ势函数具有相同的束缚态谱、隧穿和反射振幅.用狄拉克δ势模拟了用于提高玻色-爱因斯坦凝聚体相空间密度的韧窝势。我们证明了在原点具有δ函数的谐波陷阱是在原点附近具有对称截断抛物势的谐波陷阱的极限情况。因此,我们建议截断抛物势是一个更好的候选人模拟的酒窝势。
2013-08-29 cond-mat.quant-gas quant-ph
Trapped ideal Bose gas with a few heavy impurities
本文提出了一种计算理想玻色气体在准一维和准二维简谐势阱中的热力学性质的一般方法。在较宽的温度和相互作用强度范围内,数值计算了单个杂质的结合能,并详细研究了囚禁玻色气体中两个杂质之间的介质诱导类Casimir力.
2023-03-02 cond-mat.quant-gas
Quantitative semiclassical analysis of ultracold weakly interacting bose gas trapped in optical boxes
本文研究了光学盒阱中凝聚态超冷玻色子原子的凝聚分数和临界原子数及其相应的临界温度。本文采用半经典近似。箱形陷阱由一般的幂律势来模拟。讨论了箱形陷阱与理想箱形陷阱的偏差。这些结果为今后在这类阱中进行BEC实验提供了有用的定量理论结果
2022-10-02 cond-mat.quant-gas
Transition region properties of a trapped quasi-two-dimensional degenerate Bose gas
本文用c场模拟技术研究了准二维玻色气体的束缚态。我们计算了简并区系统密度的中心曲率和凝聚态模的涨落。这些结果为研究超流相变区的系统行为提供了新的认识。
2009-10-31 cond-mat.quant-gas
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
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
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
Superfluidity and collective oscillations of trapped Bose-Einstein condensates in a periodical potential
基于一维Bogoliubov-de Genes方程的统一理论处理,研究了囚禁光晶格中玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的超流现象.在微扰制度,所有的分析框架,使一个简单的现象学映射的集体激发和振荡特性的被困BEC可用的实验配置也适合。
2011-12-16 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
Dynamics of a cold trapped ion in a Bose-Einstein condensate
研究了激光冷却囚禁离子($^+$或$^+$)与光限$^{87}$ Rb玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的相互作用.该系统具有有趣的离子和原子云的动力学,由它们的碰撞和它们在各自的陷阱中的运动确定。弹性以及非弹性的过程进行观察,并确定其各自的截面。我们证明了单离子可以用来探测超冷原子云的密度分布。
2010-07-27 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
Production of Rubidium Bose-Einstein Condensates at a 1 Hz Rate
我们提出了一个实验装置,产生$^{87}$ Rb原子的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)在1赫兹的速度。作为系统连续操作能力的证明,在32.1秒内产生并成像了30个BEC。没有成像,一个单一的BEC可以产生在953毫秒。该系统使用原子芯片,以限制在一个酒窝陷阱的频率超过1 kHz的原子。利用这种紧密的阱,蒸发冷却的持续时间减少到小于0.5s。使用主成分分析,通过提取对方差的主要贡献来洞察噪声和漂移的最大来源。该系统利用一个紧凑的物理包,可以与激光器和电子设备集成,以创建一个可移动的超冷原子设备,用于实验室环境之外的应用。
2014-12-24 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
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
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
Interaction ramps in a trapped Bose condensate
非绝热相互作用斜坡被认为是捕获的玻色-爱因斯坦凝聚体。从绝热性的偏离通过升温过程中产生的加热或剩余能量来表征。我们发现,斜坡时间上的热量的依赖性是非常敏感的斜坡协议。我们解释了这种依赖性的特点,通过一个单参数的有效描述的基础上的动态的冷凝物的大小。
2010-12-20 cond-mat.quant-gas quant-ph
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
Characterization of nonequilibrium states of trapped Bose-Einstein condensates
通过数值求解非线性薛定谔方程,研究了囚禁玻色-爱因斯坦凝聚体中不同非平衡态的产生。通过摇动陷阱来诱导非平衡态,产生以下状态:弱非平衡态、涡芽状态、涡环状态、直涡线状态、变形涡状态、涡湍流、颗粒湍流和波湍流。通过引入有效温度、菲涅耳数和马赫数,提出了非平衡态的表征方法。
2018-04-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
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
Variance of a Trapped Bose-Einstein Condensate
在无限粒子极限下,对二维阱势中的玻色-爱因斯坦凝聚体的基态进行了数值分析。它示出的各向异性的多粒子位置方差沿$x$和$y$轴可以是相反的计算时,在多体和平均场水平的理论。尽管系统是$100\%$凝聚的,并且每个粒子的各自能量和每个粒子的密度是一致的。
2018-12-24 cond-mat.quant-gas quant-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
Particle fluctuations in nonuniform and trapped Bose gases
研究了任意非均匀玻色-爱因斯坦凝聚体系统中的粒子涨落问题。这包括被困玻色原子的情况。结果表明,对于任何非均匀相互作用原子系统,粒子涨落的正确描述总是导致正则涨落。
2009-08-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Bose-Einstein condensation by polarization gradient laser cooling
本文证明仅用偏振梯度冷却即可在微米级波纹光偶极阱中形成约250个铷-87原子的玻色-爱因斯坦凝聚,关键参数由机器学习优化,使相空间密度提升近两个数量级。
2023-12-12 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph