Fine structure of the stripe phase in ring-shaped Bose-Einstein condensates with spin-orbital-angular-momentum coupling
本文对具有拉曼诱导自旋轨道角动量耦合的环形玻色-爱因斯坦凝聚体进行了理论研究。我们分析了不同物理参数下系统的基态结构，并在相图上揭示了条纹相内的特殊精细结构。我们证明了存在的预测条纹子相位在很宽的物理参数范围内，其可追溯性，通过物理观测，并比较结果与几种常用的变分近似。我们还表明，预测的条纹相的子阶段，可以观察到在实验上可实现的条件。
2022-01-21 cond-mat.quant-gas
Expansion dynamics of a shell-shaped Bose-Einstein condensate
限制在壳形表面上的玻色-爱因斯坦凝聚体（BECs）被认为是研究弯曲空间中许多非平凡量子现象的平台。然而，由于传统的射频修整方法产生的壳状俘获势对重力非常敏感，迄今为止，壳状BEC的实验研究只能在微重力环境下进行。在这里，我们克服了这个困难，并创建一个壳BEC在地球引力的存在下与不混溶的双物种BEC的钠和铷原子。在用魔波长光偶极阱使两个玻色-爱因斯坦凝聚体的质心之间的位移最小化后，种间的排斥作用确保了钠原子的封闭壳层的形成，其中心被铷原子填充。将双层BEC一起从阱中释放出来，我们观察到充满的壳层的爆炸伴随着能量从内层BEC向壳层BEC的传递。去除内层BEC后，我们得到了一个空心壳BEC，它表现出内爆的自干涉现象。我们的研究结果铺平了另一种方式，调查许多有趣的物理提供的壳BEC。
2022-08-02 cond-mat.quant-gas
Shell-shaped Bose-Einstein condensates: Dynamics, excitations, and thermodynamics
Institute of Quantum Optics, Leibniz Universität Hannover（汉诺威莱布尼茨大学量子光学研究所）；Department of Physics, University of Illinois at Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校物理系）；Department of Physics and Astronomy, Washington State University Tri-Cities（华盛顿州立大学三城校区物理与天文系）；Department of Physics and Astronomy, Bates College（贝茨学院物理与天文系）
研究壳形玻色-爱因斯坦凝聚体的动力学、激发与热力学特性，探讨其在不同几何结构中的演变及实验实现。
2026-03-17 cond-mat.quant-gas
Effect of an Impurity on Grey Soliton Dynamics in Cigar-Shaped Bose-Einstein Condensate
在雪茄形玻色-爱因斯坦凝聚体中，得到了描述缺陷-灰孤子动力学的耦合平均场方程的显式解，证明了灰孤子与局域缺陷的共存.与暗孤子中缺陷俘获中心的超流密度为零的情况不同，运动的灰孤子在缺陷处必然具有有限的超流分量。杂质的波矢受灰孤子速度的控制，灰孤子的速度有一个上界。结果表明，杂质的存在降低了灰孤子的速度，与无缺陷的情况相比，它可以达到声速。灰孤子的能量通过与缺陷的相互作用而得到实质性的改变，从而打开了通过缺陷动力学控制灰孤子的可能性。
2010-12-27 cond-mat.quant-gas
Shell-shaped atomic gases
本文回顾了二维壳层状原子气体的量子统计性质，探讨了球形和椭球形气体在零温与有限温度下的凝聚、超流、涡旋及BCS-BEC crossover，并指出其将成为研究弯曲空间量子多体物理的领先实验平台。
2024-04-29 cond-mat.quant-gas
Collective excitations in cigar-shaped spin-orbit coupled spin-1 Bose-Einstein condensates
利用Hartree-Fock-Bogoliubov理论和Popov近似，研究了零温和有限温下雪茄形囚禁势中自旋轨道耦合的自旋1玻色-爱因斯坦凝聚体的集体激发.集体模式在零温度下证实的实时演变的基态受到扰动适合激发密度或自旋模式。我们还计算了一些低的模式解析，并发现一个非常好的协议与数值结果。我们确认存在的激发属于两大类，即密度和自旋激发，基于计算的色散。自旋-轨道耦合破坏了自旋模对之间的简并性。在有限的温度下，自旋和密度激发表现出定性不同的行为作为温度的函数。
2022-06-24 cond-mat.quant-gas
Instability and particle current control of a parametrically driven Bose-Einstein condensate in a ring-shaped lattice
本文研究含 Peierls 相位与格点依赖调制的环形晶格中参数驱动 BEC，揭示有限能谱、非零净粒子流及关驱后的近持续行为，提出相干控制粒子流的新方案。
2025-01-07 cond-mat.quant-gas
Bose-Einstein condensates in rotating ring-shaped lattices: a multimode model
我们建立了一个多模模型，描述了旋转的玻色-爱因斯坦凝聚体的动力学，该凝聚体被一个具有大填充数的环形光晶格限制。使用全3D Gross-Pitaevskii模拟获得作为旋转频率的函数的模型的参数。从这些数值计算中，我们提取的速度场诱导在每个网站和分析的联系和我们的模型的跳跃参数的相位和Peierls相位之间的差异。为此，这种阶段的详细讨论中提出的几何方面，考虑到不同的配置的交界处的位置。对于圆对称现场密度之间的跳跃相位和角动量的一个简单的解析关系被发现为任意数量的网站。最后，我们面对的旋转多模模型动力学的结果与Gross-Pitaevskii模拟找到一个完美的协议。
2020-07-21 cond-mat.quant-gas
Tunneling of persistent currents in coupled ring-shaped Bose-Einstein condensates
环形几何原子气体实验研究的长足进展为研究超流态的基本性质和创建原子电子电路的新配置开辟了新的前景。特别是，原子玻色-爱因斯坦凝聚体装载在双环陷阱建议考虑隧道动力学耦合凝聚体之间的不同角动量的可能性。因此，我们解决了隧道在一对同轴的环形冷凝分开的水平势垒。一个弱耦合截断（有限模式）Galerkin模型和直接数值模拟的基础三维Gross-Pitaevskii方程用于分析隧道超流驱动的初始不平衡的环的原子布居。通过玻色-约瑟夫森结的超流强烈的影响持续电流是目前在环。得到了耦合环中粒子数不平衡和角动量的约瑟夫森振荡。另一方面，隧道流的方位角结构意味着形成约瑟夫森涡旋（磁通）与零净电流通过结的混合状态，建立在耦合环中的反向旋转持续电流。
2019-09-24 cond-mat.quant-gas
Dark solitons in cigar-shaped Bose-Einstein condensates in double-well potentials
研究了双势阱中雪茄状玻色-爱因斯坦凝聚体中暗孤子的静态和动力学性质。利用一个非立方非线性平均场模型，得到了单暗孤子和多暗孤子解的分支，并研究了它们的分叉和稳定性.结果表明，存在暗孤子的状态，没有一个线性的对应物，我们强调的作用，反常模式的激发光谱。特别是，我们表明，异常模式的本征频率是密切相关的特征孤子频率发现从孤子的运动方程，以及异常模式的出现有关的不稳定性。我们还详细分析了势垒高度在双阱中的作用，它可能导致不稳定性或多暗孤子态的解耦。
2010-05-20 cond-mat.quant-gas
Aligned dipolar Bose-Einstein condensate in a double-well potential: From cigar-shaped to pancake-shaped
考虑双势阱中的玻色-爱因斯坦凝聚体，它具有长程各向异性的偶极-偶极相互作用和零s波散射长度。该系统的属性进行了研究的障碍，分裂成两半，粒子的数量（或偶极-偶极强度）和纵横比$λ$，这是定义为轴向和纵向捕获频率之间的比率$ω_z$和$ω_ρ$的高度的函数。通过分析稳态平均场解确定相图。三个不同的区域被发现：一个区域的能量最低躺固定的解决方案是对称的，一个区域的能量最低躺固定的解决方案是位于不对称的井之一，和一个区域的系统是机械不稳定的。对于足够大的纵横比$λ$和足够高的势垒高度，该系统由两个连接的准二维片的密度分布，其最大值位于$ρ=0$或远离$ρ=0$。通过分析Bogoliubov de Gennes激发谱和对小扰动的动力学响应，研究了定态解的稳定性。这些研究揭示了独特的振荡频率和独特的崩溃机制。在平均场框架内得出的结果进行了补充的分析的基础上的双模式模型。
2009-11-25 cond-mat.quant-gas
Vortex-antivortex physics in shell-shaped Bose-Einstein condensates
壳状空心玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）表现出与填充对应物不同的行为，最近由于其在微重力环境中的潜在实现而引起了人们的关注。在这里，我们研究这些空心结构的独特功能，源于涡旋物理和旋转的存在。我们专注于一个涡反涡对作为最简单的配置所允许的封闭表面拓扑结构施加的超流流动的约束。在一个无限薄的壳BEC的二维限制，我们的特征之间的远程吸引力的涡旋-antivortex对，并找到稳定的临界转速，对大力放松走向自我湮灭。在三维的情况下，我们对比的边界涡稳定性与那些在二维极限和填充球BEC，并评估作为壳厚度的函数的临界转速。因此，我们表明，分析涡稳定提供了一个非破坏性的手段，表征空心球BEC，并将其与其填充对应。
2020-11-01 cond-mat.quant-gas
Shell-Shaped Quantum Droplet in a Three-Component Ultracold Bose Gas
提出一种三分量超冷玻色气体中无需捕获势的自束缚壳层状量子液滴，证实其能改变核心平衡密度并引发独特集体激发，为探索量子涨落与拓扑的相互作用铺路。
2025-01-29 cond-mat.quant-gas
Matter-wave lensing of shell-shaped Bose-Einstein condensates
本文提出将物质波透镜技术应用于壳形玻色-爱因斯坦凝聚体，通过解析与数值方法推导最优参数，显著延长了凝聚体壳自由膨胀的观测时间并保持其形状，从而促进弯曲几何上量子多体效应的研究。
2022-09-10 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Geometric filtering effect in expanding Bose-Einstein condensate shells
研究通过几何过滤效应揭示了曲面原子气体在自由扩展中的密度分布特性，并利用吸收成像技术实现二维壳层的温度测量。
2025-12-22 cond-mat.quant-gas
Dipolar Bose-Einstein condensate in a ring or in a shell
利用平均场Gross-Pitaevskii方程研究了圆环和球壳中囚禁偶极玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）的性质.在环形陷阱的情况下，我们考虑环相对于偶极子的极化方向的不同取向。在长程各向异性偶极相互作用和短程接触相互作用的存在下，详细讨论了偶极BEC在两个陷阱中的各向异性密度分布。偶极和接触相互作用的相图说明了两个陷阱中偶极BEC的稳定条件。我们还研究和讨论了这些陷阱中涡旋偶极BEC的性质。
2012-05-12 cond-mat.quant-gas
Symmetry breaking in interacting ring-shaped superflows of Bose-Einstein condensates
我们证明了超冷气体相互作用持续流中超流的演化受到量子涡旋动力学对称破缺的强烈影响。我们研究了反向传播的超流在两个平行环系统的弱（一个约瑟夫森结隧道通过障碍）和强（环合并减少障碍）相互作用的制度。对于弱相互作用的环形玻色-爱因斯坦凝聚体，旋转磁通子（约瑟夫森涡旋）的形成与隧穿超流的旋转对称性的自发破缺有关。在弱耗散平均场模型的框架下，研究了可控对称破缺对并合反向传播超流终态的影响。结果表明，合并流之间的布居不平衡和潜在的旋转对称性的破缺可以驱动双环系统到具有不同角动量的终态。
2019-10-20 cond-mat.quant-gas
Shell-shaped condensates with gravitational sag: contact and dipolar interactions
本文研究了小重力下气泡阱势中的玻色-爱因斯坦凝聚体。特别是，我们专注于薄壳和研究接触和偶极相互作用的凝聚。我们首先分析偶极相互作用的各向异性性质的影响，这已经出现在重力的情况下，并增强时，偶极和重力的偏振轴稍微错位。然后，在小重力的情况下，我们调查这些薄的，壳状的凝聚体触发的重力方向的瞬时倾斜或重力强度的突然变化的小振荡的动力学。该系统可以作为在空间实验室实现重力传感器的初步阶段。
2021-07-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
Modulation of breathers in cigar-shaped Bose-Einstein condensates
我们提出了新的解决方案的非自治的非线性薛定谔方程，可以实现通过方便的操纵玻色-爱因斯坦凝聚体。该过程是基于呼吸器的调制，通过分析研究的一维Gross-Pitaevskii方程，这是已知的，提供了一个很好的理论模型来描述准一维雪茄形冷凝。使用一个特定的Anterior，我们将非自治的非线性方程转化为一个自治的，这产生了相应的组合状态的解决方案，在空间中本地化，在时间上的振荡行为。数值模拟证实了呼吸器对输入轮廓的解的随机扰动的稳定性。
2010-05-23 cond-mat.quant-gas quant-ph
Reply to the Comment on "Shell-Shaped Quantum Droplet in a Three-Component Ultracold Bose Gas"
本回复针对三组分超冷玻色气体中壳形量子液滴的相关评论，证明核-壳结构是有限系统激发态、热力学极限下与二聚体构型简并，且可通过模式匹配的阱释放方案制备，同时具备局域稳定性。
2025-10-30 cond-mat.quant-gas
Comment on "Shell-Shaped Quantum Droplet in a Three-Component Ultracold Bose Gas"
本文评述三分量超冷玻色气体中提出的壳状量子液滴，指出其并非基态而是局部能量极小值，且实践中难以实现。
2025-10-10 cond-mat.quant-gas
Spontaneous symmetry breaking in linearly coupled disk-shaped Bose-Einstein condensates
研究了隧道耦合对一对具有自吸引内禀非线性的平行圆盘状玻色-爱因斯坦凝聚体的影响。每个凝聚体被困在平面内和横向谐振子势的组合中。结果表明，依赖于自相互作用强度和隧穿耦合，该系统的基态表现出相变，其中链接三种配置：一个对称的一个具有相同数量的原子在耦合凝聚体，一个不对称的配置与人口不平衡（宏观量子自陷的表现），和崩溃状态。本文还对盘状冷凝物中存在涡旋时的相图作了修正。围绕固定配置的动力学研究揭示了强烈依赖于配置的对称性的属性。
2011-06-27 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Optimizing persistent currents in a ring-shaped Bose-Einstein condensate using machine learning
本研究提出用高斯过程学习器实验控制超流体搅拌以产生玻色-爱因斯坦凝聚体持续电流，可优化四种搅拌结果，验证了搅拌鲁棒性与持续电流可靠生成的可行性。
2023-12-13 cond-mat.quant-gas
Shell-shaped Bose-Einstein condensates realized with dual-species mixtures
三维气泡阱中的超冷量子气体是研究弯曲流形上多体效应的有效工具。作为一种替代传统的射频修整技术，我们提出了创建这样的壳状玻色-爱因斯坦凝聚体在微重力下的双组分原子混合物的基础上，我们分析了它们的性质以及实现对称填充壳的可行性。除了与集体激发光谱中的射频敷料方法相似之外，我们的方法还具有几个自然优势，例如所产生的量子气泡的鲁棒性以及通过相互作用驱动的膨胀放大壳效应的可能性。
2021-10-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
Josephson Dynamics in 2D Ring-shaped Condensates
Los Alamos National Laboratories（洛斯阿拉莫斯国家实验室）；Technology Innovation Institute（技术创新研究所）；Università di Catania（卡塔尼亚大学）；INFN-Sezione di Catania（意大利国家核物理研究所卡塔尼亚分部）；Nanyang Technological University Singapore (NTU)（新加坡南洋理工大学）
通过移动光学势垒在二维环形玻色-爱因斯坦凝聚体中实现约瑟夫森输运，测量电流-化学势特性并揭示涡旋-反涡旋对介导的耗散机制，建立了可解析单涡旋的冷原子SQUID平台。
2026-04-17 cond-mat.quant-gas
Ring solids and supersolids in spherical shell-shaped dipolar Bose-Einstein condensates
该研究通过扩展Gross-Pitaevskii方程分析球壳形偶极玻色-爱因斯坦凝聚体的基态，发现多种赤道环形偶极固体，指出散射长度、粒子数等参数可调控相变，且微重力环境对维持其稳定至关重要。
2024-04-11 cond-mat.quant-gas
Stability of persistent currents in spinor Bose-Einstein condensates
最近的一个实验[S。Beattie，S.莫尔德河J. Fletcher和Z. Hadzibabic，PRL 110，025301（2013）]，我们研究了光学捕获在环形几何结构中的原子旋量玻色-爱因斯坦凝聚体的超流。在耗散平均场方法中，我们在适合实验的条件下模拟了双组分凝聚体。在定性协议的实验结果，我们观察到持续的电流，如果自旋人口的不平衡高于一些明确定义的“临界”值。三重电荷涡旋以量子化的步骤衰减。涡线从环的中心通过冷凝环中动态产生的区域逸出，其中一种组分的密度降低，另一种组分的原子填充。涡旋离开环状的高密度区，最后衰减成元激发。
2013-09-16 cond-mat.quant-gas
Wetting of quantum fluids: a route to free-standing shell-shaped quantum droplets
Dipartimento di Fisica e Astronomia “Galileo Galilei” and CNISM, Università di Padova（帕多瓦大学伽利略·伽利莱物理与天文学系及意大利国家材料研究学会）
研究三组分玻色混合物中自束缚量子流体间的浸润现象，通过调节散射长度实现从部分浸润到完全浸润的转变，并形成自由站立的核壳液滴，支持量子化涡旋激发。
2026-07-21 cond-mat.quant-gas
Bose-Einstein condensates and the thin-shell limit in anisotropic bubble traps
本文针对各向异性泡阱薄壳极限中物理参数与流形几何关系不明的问题，推导了实现不坍缩薄壳极限的参数调控条件，得到关联最新实验的有效二维哈密顿量并完成微扰求解。
2024-01-29 cond-mat.quant-gas
Thermodynamics in expanding shell-shaped Bose-Einstein condensates
受国际空间站冷原子实验室（CAL）产生的玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）研究的启发，我们对壳状BEC的热力学性质进行了研究。在球对称的“气泡陷阱”的潜力的背景下，我们研究了系统的演变，从小填充球中空，大，薄壳通过调整陷阱参数。我们分析了气泡陷阱的光谱和状态，并跟踪整个演化过程中径向和角向模式之间的光谱的明显变化。激发光谱的这种分离提供了在给定温度下将维度交叉量化到准2D物理的基础。使用光谱数据，对于一系列的陷阱参数，我们计算的临界温度为一个固定数量的粒子形成BEC。对于一组初始温度，我们还评估了温度的变化，将发生在绝热膨胀从小填充球到大薄壳的陷阱进行动态调整。我们表明，该系统在此膨胀过程中冷却，但临界温度的下降发生得更快，从而导致任何初始冷凝物的耗尽。我们对比我们的光谱方法与标准的半经典处理，我们发现必须谨慎使用的薄壳极限。关于相互作用，使用充满活力的考虑和Bogoliubov治疗证实，我们证明，他们将是不太重要的薄壳，由于密度降低，但涡物理将成为更占主导地位。最后，我们将我们的治疗方法应用于实际模拟CAL实验的陷阱，并借用绝热膨胀过程中理想化气泡情况下的热力学见解。
2021-11-22 cond-mat.quant-gas
Pitchfork bifurcations in blood-cell shaped dipolar Bose-Einstein condensates
我们表明，耦合高斯波包的方法是一个成熟的替代直接数值解的Gross-Pitaevskii方程的凝聚体与电磁诱导的吸引力1/r相互作用，或偶极-偶极相互作用。此外，高斯波包的优越之处在于，它们能够产生稳定和不稳定的定态解，从而能够进入Gross-Pitaevskii方程解空间中尚未探索的区域。我们应用该方法来澄清的理论性质的崩溃机制的血细胞形的偶极凝聚体：在路线上崩溃的凝聚体通过一个干草叉分叉，在那里的基态本身变得不稳定，最后消失在切分叉。
2010-01-08 cond-mat.quant-gas nlin.CD quant-ph
Stability and structure of an anisotropically trapped dipolar Bose-Einstein condensate: angular and linear rotons
本文从理论上研究了各向异性阱中具有极化偶极相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚体。我们通过改变陷阱频率和偶极相互作用强度来映射参数空间，并找到一个不规则形状的参数空间区域，在该区域中发生密度振荡凝聚态，最大密度远离陷阱中心。这些密度振荡状态可能是双凹的（红细胞形状），或者有两个或四个峰。对于所有的陷阱频率，冷凝物变得不稳定崩溃足够大的偶极相互作用强度。坍缩与基元激发的软化相一致。当凝聚态模为密度振荡模时，软化激发的性质与凝聚态的结构有关。我们分类这些激励的线性和角度特性。我们还发现了Gross-Pitaevskii方程的激发解，它总是不稳定的。
2012-11-03 cond-mat.quant-gas
Dipolar condensates with tilted dipoles in a pancake-shaped confinement
本文讨论了偶极取向对饼形约束中偶极玻色-爱因斯坦凝聚体平均场动力学的影响。准二维凝聚体的稳定性，相对于倾斜角，被发现是不同的从一个二维层的偶极子，表示相关的横向延伸，同时表征二维偶极系统。通过倾斜偶极，呈现高度可调谐的、类似于Rotonlike的最小值的各向异性激发光谱可以完全由偶极-偶极相互作用产生。在魔角和接触相互作用的情况下，长波长激发不是声子，总是不稳定的。与声子不稳定性相反，在均匀凝聚体中，后旋子不稳定性动力学的特征是瞬态的，无缺陷的条纹图案，最终经历局部坍塌，并将凝聚体驱动回稳定状态可以使它们持续更长时间。条纹之间的跳跃已被观察到之前，它融化成一个均匀的状态，在耗散的存在。最后，我们讨论了一类解决方案，其中准二维凝聚体是自陷在一个方向，以及制度的相互作用参数，包括有吸引力的短程相互作用，在其中的二维各向异性孤子可以稳定，我们表明，铬凝聚体与相对较少的原子数是非常适合于此。
2016-10-12 cond-mat.quant-gas quant-ph
Nonlinear Waves in an Experimentally Motivated Ring-shaped Bose-Einstein Condensate Setup
我们在一个单分量、二维、排斥的Gross-Pitaevskii方程中系统地构造了定态孤子态，该方程具有一个类似于最近实验中用于限制玻色-爱因斯坦凝聚体的势的环形靶状陷阱[Eckel，et al.\ { \em Nature} { \bf 506}，200（2014）]。除了基态的配置，我们确定了各种各样的激发态涉及相位跳跃（和相关的暗孤子）的环内。这些配置是从线性的，小原子密度，限制开始从一个系统的分叉分析。我们研究的稳定性，以及不稳定时，最基本的配置的动态。在我们的数值实验中，这些经常导致环内的涡旋动力学在长时间尺度上持续存在。为了说明所确定的状态的相关性，我们展示了如何这样的暗孤子配置（即使是不稳定的）可以创建在实验室中的冷凝物通过使用相位印记技术。
2019-01-13 cond-mat.quant-gas nlin.PS
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
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
Dipolar condensates confined in a toroidal trap: ground state and vortices
本文研究了52 Cr原子的玻色-爱因斯坦凝聚体在一个环形势阱中的s波接触相互作用。我们分析的偶极相互作用的各向异性性质的影响，通过考虑的磁化轴垂直于陷阱对称轴。在没有中心排斥势垒的情况下，当陷阱是纯谐波时，减少散射长度的效果是调整系统的几何形状：从大的煎饼形凝聚体到小散射长度的雪茄形凝聚体。对于一个环形陷阱中的凝聚体，在一个固定的径向距离与中央排斥高斯势垒的相互作用相结合，产生的粒子密度的方位角依赖性。我们发现，沿磁化方向的密度随着散射长度的减小而减小，但在垂直轴上呈现两个对称的密度峰。对于更低的散射长度的值，我们观察到系统经历偶极诱导的对称性破缺现象。整个密度集中在其中一个峰上，就像一个被转移了原点的雪茄状凝结物。在这种情况下，我们还分析了固定涡旋状态和它们相关的速度场，发现后者也表现出很强的方位角依赖性小的散射长度。沿z方向的角动量的期望值提供了不同密度峰中的速度之间的差异的定性测量。
2010-01-20 cond-mat.quant-gas
Dipolar Bose gas in highly anharmonic traps
本文用平均场论研究了饼状阱中纯偶极玻色气体的结构和激发谱，其中x-y平面内的约束由高度非谐势提供，导致平面内几乎均匀的约束。我们表明，稳定的凝聚体的特点是标记的径向结构的密度分布。通过独立地改变相互作用的强度和陷阱的几何形状来计算稳定性图。通过计算Bogoliubov激发谱附近的不稳定线，我们表明，软“角”的回旋负责系统的崩溃。释放陷阱后的云的自由膨胀也通过随时间变化的计算进行了研究，显示出一个扁长的，雪茄形的冷凝物是动态稳定的膨胀过程中，否则会崩溃。当偶极凝聚体以足够高的角速度旋转时，会形成多重量子化的巨涡旋，而凝聚体则会获得环形的形状。
2014-01-28 cond-mat.quant-gas
Winding number dependence of Bose-Einstein condensates in a ring-shaped lattice
研究了环形晶格中玻色-爱因斯坦凝聚体定态的缠绕数依赖性。该系统是通过将原子限制在具有等间距径向势垒的环形阱中而获得的。我们计算的能量和角动量的函数的缠绕数和势垒高度的两个相当不同的粒子数。在这两种情况下，我们观察到两种明显不同的制度。对于低障碍，亚稳涡旋状态获得了最大的缠绕数，这取决于粒子数和势垒高度。在这个制度中，角动量和能量分别显示，几乎线性和二次依赖于缠绕数。对于大的势垒高度，另一方面，固定状态得到的最大绕组数，这只取决于晶格位点的数量，而能量和角动量示出为绕组数的正弦函数。
2011-01-18 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Shell potentials for microgravity Bose-Einstein condensates
将对玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）物理的理解扩展到新的几何和拓扑结构在超冷原子物理学中有着悠久而多样的历史。一种这样的新几何形状是气泡，其中冷凝物将被限制在椭球壳的表面。这种几何形状的研究将深入了解新的集体模式，自干扰效应，拓扑依赖的旋涡行为，从厚壳到薄壳的维度交叉，以及被推入超稀极限的冷凝物的性质。在这里，我们讨论了一个建议，以实现一个现实的实验框架产生壳几何BEC使用射频敷料的磁捕获样品。由于重力对实验上可行的壳层势的扭曲作用，这种诱人的物质状态在陆地上是无法达到的。轨道BEC机器（美国航天局冷原子实验室，国际空间站）的首次亮相使量子气体实验能够在永久自由落体状态下进行，从而使微重力壳几何BEC实验的规划成为可能。我们讨论了具体的实验配置，适用的不均匀性和其他实验挑战，并概述了潜在的实验。
2019-06-13 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Geometry-driven splitting dynamics of a triply quantized vortex in a ring-shaped condensate
Wuhan University of Technology（武汉理工大学）
研究揭示了环形超流体中三重量子涡旋分裂的动力学机制，通过几何驱动和非线性相互作用影响分裂路径和最终模式。
2026-02-01 cond-mat.quant-gas
Multistable circular currents of polariton condensates trapped in ring potentials
我们证明了形成和捕获不同的固定的解决方案，振荡的解决方案，和旋转的解决方案的极化激元凝聚在一个平面半导体微腔与内置的环形势阱。在浅势阱中捕获多稳态环形解。这些解具有相同的环形密度分布，但不同的拓扑荷，对应于不同的发射光的轨道角动量（OAM）。对于较强的限制势，除了基模，更高的激发（偶极）模式也可以被捕获。如果两个模式同时被激发，它们的跳动会产生复杂的振荡和旋转动力学。当两种模式具有相同的OAM时，形成双环解，其中密度在内环和外环之间振荡。当两种模式具有不同的OAM时，创建具有新月形密度和分数OAM的旋转解决方案。
2019-12-16 cond-mat.quant-gas physics.optics
Dynamics of Dark-Bright Solitons in Cigar-Shaped Bose-Einstein Condensates
通过建立有效的一维矢量方程和求解相应的三维Gross-Pitaevskii方程，研究了两分量伸长玻色-爱因斯坦凝聚体中暗-亮孤子的稳定性和动力学性质.发现暗-亮（DB）孤子的振荡频率和稳定性与其组分的原子数有很强的依赖关系，当支持暗孤子的组分占据较大时，自发对称性破缺导致横向自由度的振荡动力学.此外，两个DB孤子的相互作用进行了研究，特别强调了它们的相对相位的重要性。给出了由$^{87}$ Rb的两个超精细态组成的BEC中暗-亮孤子动力学和碰撞的实验结果。
2010-05-31 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Dark spherical shell solitons in three-dimensional Bose-Einstein condensates: Existence, stability and dynamics
本文研究了三维原子玻色-爱因斯坦凝聚体中的球壳暗孤子态。利用它们的对称性来分析它们的存在，以及拓扑带电变体的结构，并且重要的是，确定它们的线性稳定性Bogolyubov-de Gennes谱。我们比较我们的有效的1D球形和2D圆柱计算与完整的3D数值。一个重要的结论是，这样的球壳孤子可以是稳定的足够接近的线性极限的各向同性凝聚考虑在这里。我们还确定了它们的不稳定性，导致涡线和涡环笼的出现。此外，我们还将低维暗孤子和环形暗孤子的有效粒子图像推广到球壳暗孤子的平衡半径及其周围的有效动力学，并将由此得到的球壳暗孤子的平衡半径与三维数值解进行了定性和定量的比较.
2016-01-10 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Triangular vortex lattices and giant vortices in rotating bubble Bose-Einstein condensates
研究三维球壳Bose-Einstein凝聚体在旋转下的响应，发现其表面会形成三角Abrikosov类涡旋晶格，且高速旋转下离心力导致椭圆变形并在极点形成巨型涡旋-反涡旋对。
2024-01-04 cond-mat.quant-gas
Probing the hollowing transition of a shell-shaped BEC with collective excitation
提出用双组分BEC混合物的集体单极激发探测壳形凝聚体空心化转变，发现反相模式频谱的非单调变化可标志拓扑改变，且临界点依赖粒子数比。
2025-03-16 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Capillary instability in a two-component Bose-Einstein condensate
利用平均场和Bogoliubov分析方法研究了不互溶的二组分玻色-爱因斯坦凝聚体的毛细不稳定性及其动力学性质。被另一个组分包围的长圆柱形冷凝物由于量子压力和相互作用产生的界面张力而动态地不稳定，从而不会分裂成液滴。本文提出了一个限制在雪茄形阱中的异质结系统来实验实现这一现象。
2011-03-02 cond-mat.quant-gas
Acoustic oscillations in cigar-shaped logarithmic Bose-Einstein condensate in the Thomas-Fermi approximation
本文采用非线性近似和线性近似，研究了具有常数非线性耦合的对数波动方程所描述的雪茄形玻色-爱因斯坦凝聚体中密度涨落的动力学性质.结果表明，在强各向异性陷阱中，小密度波动沿凝聚块长轴的传播基本上是一维的，而在线性区域中，捕获势可以忽略不计。取决于非线性耦合的符号，波动或者采取几何对称脉冲和驻波的形式，或者变成具有变化幅度的振荡。利用弹性理论的概念，我们还研究了轴向简谐势阱中的凝聚态。线性粒子密度和能量也根据非线性耦合的值而表现不同。当能量为负时，密度随半径单调增长，而能量是密度的单调函数。对于正耦合，密度是从上到下的，而能量作为密度的函数单调增长，直到它达到全局最大值。
2022-06-24 cond-mat.quant-gas physics.flu-dyn quant-ph
Modification of roton instability due to the presence of a second dipolar Bose-Einstein condensate
我们研究了两个耦合的纯偶极玻色-爱因斯坦凝聚体的行为，每个凝聚体都位于一个圆柱对称的薄饼形的外部限制势中，当沿紧限制方向的陷阱之间的距离b变化时.耦合的Gross-Pitaevskii和Bogoliubov-de Gennes方程的解决方案，其中占完整的动力学，表明系统的行为被修改的第二偶极BEC的存在。对于足够小的b，第二偶极BEC的存在使系统显着不稳定。在这种情况下，耦合系统通过一种模式崩溃，这是显着不同的径向roton模式，诱导非耦合系统的崩溃。最后，我们评论的缺点的方法，忽略了在z方向上的动态，这被认为是一个很好的近似高度煎饼形偶极BEC在文献中。
2011-01-06 cond-mat.quant-gas
Systems of vortices in a binary core-shell Bose-Einstein condensate
本文在耦合的Gros-Pitaevskii方程组中数值模拟了两类质量相差很大的冷原子的玻色-爱因斯坦凝聚混合体。在相分离区，由无涡旋核和被量子涡旋穿透的壳层组成的结构是可能的。壳体中旋涡的动力学特性由几个参数决定。物理上可实现的参数域对应的长寿的强非定常系统的几个涡连接到核心一直在寻找。已经提出了许多三个涡对存在数百个特征时间的实际数值例子。
2022-10-04 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Expanding ring-shaped Bose-Einstein condensates as analogs of cosmological models: Analytical characterization of the inflationary dynamics
研究了中心半径逐渐增大的环形阱中玻色-爱因斯坦凝聚体的膨胀。基态的演化描述使用的缩放变换。此外，通过Bogoliubov-de Gennes方法的推广，在不同的基态的激发方位角模式的动力学进行了分析。我们的研究结果解释了最近实验中观察到的一些特征，这些实验的重点是测试该系统作为宇宙学暴胀模型的平行模型的适用性。的径向动力学，这对应于宇宙学对应的暴胀场，解析特征在于：膨胀被发现诱导的振荡位移的凝聚体以及耦合的径向和垂直宽度的变化。我们的研究结果也解释了观测到的红移和哈勃摩擦的出现在最初准备的方位角模式的演变。我们的描述，它跟踪的设置在膨胀中的不同组件的作用，提高了可控性，因此，潜在的系统作为一个地面模拟宇宙学模型的膨胀动力学。
2019-10-24 cond-mat.quant-gas gr-qc hep-th
Faraday and Resonant Waves in Dipolar Cigar-Shaped Bose-Einstein Condensates
在玻色-爱因斯坦凝聚体中，由于系统的谐波驱动，出现了法拉第波和共振密度波。它们代表非线性激励，并且由于集体振荡模式的相互作用引起的耦合和参数共振的存在而产生。利用平均场变分法和全数值方法，研究了零温偶极凝聚体中的密度波，其中偶极-偶极相互作用（DDI）的各向异性导致的对称性破缺起着重要作用.我们推导出驱动偶极系统的动力学的变分运动方程，并确定最不稳定的模式，对应于法拉第和共振波。在此基础上，我们推导了两种密度波的空间周期随接触和DDI强度变化的解析表达式。我们将得到的变分结果与在3D中求解偶极Gross-Pitaevskii方程的大量数值模拟结果进行了比较，发现了非常好的一致性。
2019-09-10 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.comp-ph
Parametrically excited star-shaped patterns at the interface of binary Bose-Einstein condensates
利用平均场和Floquet分析方法研究了不互溶二元玻色-爱因斯坦凝聚体中的类法拉第波参数不稳定性。凝聚体在二维谐波阱中形成所谓的\textit{ball-shell}结构。为了触发动力学，核心凝聚物的散射长度在时间上被周期性地调制。我们发现，在动力学的接口变得不稳定的振荡模式的形成。该界面以亚谐方式振荡，表现出$m$折叠旋转对称性，其可以通过操纵调制的幅度和频率来控制。使用Floquet分析，我们能够预测所产生的混合物的界面张力，并推导出的新兴模式的固有频率的色散关系。由$^{87}$ Rb- $^{85}$ Rb原子组成的异质结系统可用于实验实现该现象，然而我们的结果与所采用的原子种类的具体情况以及施加驱动的参数无关。
2020-05-01 cond-mat.quant-gas nlin.PS quant-ph
Symmetry-breaking magnetization dynamics of spinor dipolar Bose-Einstein condensates
利用平均场和Bogoliubov理论研究了自旋为1的玻色-爱因斯坦凝聚体在偶极-偶极相互作用下的对称性破缺磁化动力学.当一个磁场沿对称轴的煎饼形BEC在m = 0超精细子级，横向磁化发展打破手征或轴对称。根据所施加的磁场的强度形成各种磁化图案。在~（87）Rb和~（23）Na凝聚体中也能观察到这种现象。
2009-11-14 cond-mat.quant-gas
