Probing Superfluidity with Quantum Vortex Necklaces
Universitat Politècnica de Catalunya（加泰罗尼亚理工大学）
通过量子涡链的旋转特性，无需外部扰动即可测量BEC超流分数，并揭示其与Leggett界限的关系及组间相互作用对超流态的影响。
2025-05-22 cond-mat.quant-gas
Collective modes and superfluidity of a two-dimensional ultracold Bose gas
量子液体的集体模式深刻地塑造和影响了它的性质，包括它的涌现现象，如超流性。在这里，我们提出了如何二维玻色气体响应于一个移动的晶格势。特别是，我们讨论了如何诱导加热速率依赖于相互作用强度和温度。这项研究的动机是Sobirey { \it et al.} arXiv：2005.07607（2020），我们提供了一个定量的理解。超越现有的测量，我们证明了这种探测方法可以识别量子液体中的第一和第二声音。我们表明，这两种声音模式进行杂交作为相互作用强度的函数，我们建议检测实验。这给了一个新的洞察玻色气体的两个制度，通过层次结构的声音模式定义。
2020-09-30 cond-mat.quant-gas quant-ph
Superfluid density and critical velocity near the fermionic Berezinskii-Kosterlitz-Thouless transition
本文从理论上研究了有限温度下二维强相互作用费米气体中的超流性。利用高斯对涨落理论，计算了超流相的密度，确定了Berezinskiii-Kosterlitz-Tuberless相变的临界温度和化学势。我们建议，过渡可以明确地证明在冷原子实验中，通过搅拌超流费米气体使用红色失谐激光束，以确定在本地朗道临界速度在超流正常界面的特征跳跃，作为激光束穿过云移动。
2017-02-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Fermionic Superfluidity: From Cold Atoms to Neutron Stars
从没有能量耗散的流动到放置在旋转容器内时形成漩涡，物质的超流态已被证明是一种非常有趣的物理现象。在这里，我们提出了费米子系统中超流性背后的关键机制，并将我们的理解应用于宇宙深处发现的一种奇异系统--在中子星深处发现的超流。超流体的特征之一是配对间隙，中子星的冷却曲线依赖于此。中子星周围的极端条件使我们无法直接探测超流体的性质，但是，我们可以通过使用实验室制备的冷原子并在计算机上模拟，在实验上实现类似内部的条件。实验学家们越来越善于在实验室中实现冷原子系统，以模仿中子星和超导体的行为。反过来，计算物理学家正在利用超级计算机的能力，以前所未有的精度模拟相互作用的原子系统。本文的目的是提供一个教学介绍的基本概念和使用冷原子作为工具，可以帮助我们在理解奇异的物理系统取得重大进展的可能性。
2020-12-08 cond-mat.quant-gas
Non-Equilibrium Probing of Topological Supersolids in Spin-Orbit-Coupled Dipolar Condensates
本文在手性超固体研究中，通过调节自旋轨道耦合偶极玻色-爱因斯坦凝聚体的偶极相互作用与自旋轨道耦合，揭示两种量子相变，预测相依赖阻尼并确立偶极量子气体为拓扑物质设计平台。
2025-08-20 cond-mat.quant-gas quant-ph
Observation of vortices and vortex stripes in a dipolar Bose-Einstein condensate
量子化涡旋是超流性的典型特征。涡旋在所有自然系统中普遍存在，但在偶极量子气体中尚未观察到。在这里，我们利用镝玻色-爱因斯坦凝聚体的偶极-偶极相互作用的各向异性性质，在另外的圆柱对称的煎饼形陷阱中诱导角对称破缺。将磁场向径向平面倾斜，通过磁致伸缩使云变形为椭圆体，然后使其旋转。在接近径向陷阱频率的搅拌频率，我们观察到动态不稳定的表面激发，这导致角动量被泵入系统通过涡流的产生。在连续旋转的情况下，涡旋沿着磁场排列成条纹状--与模拟结果密切相关--实现了对偶极涡旋的长期预测。
2022-06-24 cond-mat.quant-gas
Observation of two-species vortex lattices in a mixture of mass-imbalance Bose and Fermi superfluids
玻色和费米粒子的超流混合物是一个引人注目的多体量子系统。稀简并原子气体，特别是两种不同质量的原子气体，是探索超流混合物基本特征的理想候选者。然而，产生质量不平衡的玻色-费米超流混合物，提供两种超流性的明确的视觉证据和探测种间相互作用效应仍然具有挑战性。在这里，我们报告实现了锂-6和钾-41的两种超流体。通过旋转稀释气体，我们观察到同时存在的涡旋晶格中的两个物种，从而提出了一个明确的视觉证据，同时超流性的两个物种。通过对两种涡旋的形成和衰减的一系列精确测量，证明了种间相互作用的显著影响。我们的系统为研究相互作用物质涡旋物质中的新宏观量子现象提供了一个新的平台。
2016-06-06 cond-mat.quant-gas quant-ph
Detecting chiral pairing and topological superfluidity using circular dichroism
实现和探索拓扑超流体是基础科学的一个关键目标，具有令人兴奋的技术前景。在这里，我们表明，手性$p_x+ip_y$配对的二维拓扑超流体可以通过圆二色性检测，即，作为一个顺时针和逆时针圆形驱动引起的激发速率的差异。对于弱配对，这种差异是由超流的陈数确定的非常好的近似，而对于较强的配对，随着超流间隙的平方，有一个非拓扑贡献缩放变得显着。这引起了实验驱动的目标之间的竞争，以最大限度地提高超流体的临界温度，并观察由底层拓扑结构给出的信号。使用强耦合Eliashberg和Berezinskiii-Kosterlitz-无边界理论的组合，我们分析了原子玻色-费米气体的这种张力，这代表了一个有前途的平台，实现手征超流体。我们确定了一个广泛的系统参数，其中的临界温度是高的和拓扑的二向色性信号的贡献是占主导地位的。
2020-09-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Hybrid-pair superfluidity in a strongly driven Fermi gas
本文研究强拉比驱动费米气体中的混合对超流相，通过广义BCS拟设发现两个耦合序参量，并可通过失谐调控实现BCS-BEC交叉，为多带超流相提供新平台。
2025-10-14 cond-mat.quant-gas
Probing the circulation of ring-shaped Bose-Einstein condensates
本文报道了如何利用飞行时间（TOF）图像探测环形玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）初始环流的理论和实验研究结果。本文通过求解三维Gross-Pitaevskii（GP）方程，从理论上研究了BEC从环形势阱中释放后的动力学行为。陷阱和冷凝物的特性与最近的实验相匹配。通过在初始冷凝物波函数上压印线性方位角相位，从理论上模拟了通过搅拌实验赋予冷凝物的循环。理论计算的飞行时间图像与实验数据吻合较好。我们发现，释放后的动态的环形冷凝物收益在两个不同的阶段。首先，冷凝物迅速向内膨胀，填充初始孔，直到它达到取决于初始循环的最小半径。在第二阶段，内半径处的密度增加到最大值，之后孔半径开始缓慢地扩大。在第二阶段，由于来自内半径的进出物质波的干涉，出现了一系列同心环。GP方程的结果预测，孔面积是一个二次函数的初始循环时，冷凝物被释放直接从陷阱，它被搅拌，是一个线性函数的循环，如果陷阱是放松之前释放。这些比例与数据相匹配。因此，TOF后的孔尺寸可以作为初始凝结水循环的可靠探针。TOF后的循环和空穴大小之间的这种联系将促进未来在超冷量子气体中实现的原子电子系统的研究。
2013-09-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
Probing Sound Speed of an Optically-Trapped Bose Gas with Periodically Modulated Interactions by Bragg Spectroscopy
具有周期性调制相互作用（PMI）的玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）是一种新型的周期性超流体，它是最近利用光学费什巴赫共振实验产生的。本文的目的是研究PMI被困在光晶格（OL）中的BEC的超流性。特别地，我们探讨了PMI对模型系统的声速和动力学结构因子的影响。我们的数值结果，结合分析结果在弱势极限和紧束缚极限，已经表明，PMI可以强烈修改声速的BEC。此外，我们已经表明，PMI对声速的影响可以通过动态结构因子进行实验探索，其中朝向第一Bogoliubov带的激发强度与非PMI的激发强度表现出显着的差异。我们预测的PMI对声速的影响可以使用布拉格光谱进行测试。
2014-12-01 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Quantum Vortex Formation in the "Rotating Bucket'' Experiment with Polariton Condensates
在液氦和超冷稀释气体的经典"转桶“实验中出现的量子化涡旋为不同超流体的基础和比较研究提供了手段。本文实现了半导体微腔中基于激子-极化子玻色-爱因斯坦凝聚体的光量子流体的“转桶”实验。我们利用两个频率稳定的单模激光器的节拍，以产生一个不对称的时间周期性旋转，非共振激发配置文件，既注入和搅拌冷凝物通过其与背景激子水库的相互作用。泵引起的冷凝物的外旋转导致出现同向旋转的量子化涡旋。我们调查的旋转频率的依赖性，并揭示了搅拌频率的范围（从1到4 GHz），有利于量子涡旋的形成。我们使用广义Gross-Pitaevskii方程描述的现象。我们的研究结果使极化激元超流性的研究与其他超流体，以及确定性的，全光学控制结构的非线性光。
2023-01-27 cond-mat.quant-gas physics.optics
Ultrafast non-equilibrium dynamics of rotons in superfluid helium
本文提出利用超短激光脉冲激发旋子对来局部扰动超流氦密度，并在皮秒尺度追踪双旋子态的非平衡演化，揭示了热旋子对的超快冷却现象，为深入理解超流性提供了新实验手段。
2022-10-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
Angular momentum of rotating fermionic superfluids by Sagnac phonon interferometry
European Laboratory for Nonlinear Spectroscopy (LENS), University of Florence（欧洲非线性光谱学实验室，佛罗伦萨大学）；Istituto Nazionale di Ottica del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR-INO)（意大利国家光学研究所）；INFN, Sezione di Firenze（意大利国家核物理研究所，佛罗伦萨分部）；Department of Physics, University of Florence（佛罗伦萨大学物理系）
研究通过声子干涉度量揭示费米超流体在BEC-BCS交叉点的复合性质，发现超流旋转向量为h/2m，不同于玻色凝聚体的h/m。
2025-11-05 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
