Magnetic solitons in Rabi-coupled Bose-Einstein condensates
我们研究了磁孤子,自旋极化的孤波(即,磁化),在拉比耦合的存在下,在二元玻色-爱因斯坦凝聚体。我们发现,该系统具有两种类型的磁孤子,称为$2π$和$0π$孤子,其特征在于两个自旋分量之间的相对相位的不同行为。$2π$孤子表现出相对相位的$2π$跳跃,与它们的速度无关,Son和Stephanov探索的静态畴壁是这种速度和磁化消失的$2π$孤子的一个例子。相反,$0π$孤子在相对相位上不表现出任何渐近跳跃。系统的结果提供了这两种类型的孤子在均匀物质。数值计算结果表明,在一维谐波陷阱中,$2π$孤子随时间演化为$0π$孤子,反之亦然,并围绕陷阱中心振荡.结果的有效质量,朗道临界速度,和横向限制的作用进行了讨论。
2017-03-14 cond-mat.quant-gas
Faraday patterns generated by Rabi oscillation in a binary Bose-Einstein condensate
两组分玻色-爱因斯坦凝聚体中原子间的相互作用受到拉比振荡的有效调制。这种有效相互作用的周期性调制示出通过参数共振产生法拉第图案。我们发现在双组分BEC中存在由密度波和自旋波引起的多重共振,并研究了法拉第斑图形成和相分离之间的相互作用。
2019-07-09 cond-mat.quant-gas
Stable bright solitons in two-component Bose-Einstein condensates
研究了具有吸引相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚体中的二维基本孤子-孤子对。考虑了不同类型原子之间的吸引力和排斥力。用变分法和数值方法研究了定态的一般性质,确定了孤子-孤子对的稳定区域。
2012-03-15 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Stability and dynamics of dark-bright solitons in spin-orbit- and Rabi-coupled binary Bose-Einstein condensates
Bharathidasan University(巴拉迪达桑大学);Southern University of Science and Technology(南方科技大学);Government College for Women (Autonomous), Kumbakonam(甘布康纳姆女子自治学院);Indian Institute of Technology Guwahati(印度理工学院古瓦哈提分校)
本文研究了合成自旋轨道与拉比耦合下二元玻色-爱因斯坦凝聚体中暗-亮孤子的稳定性与动力学,通过理论推导和数值模拟揭示了耦合作用对孤子特性的影响,为控制多分量量子流体提供了新工具。
2026-08-17 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Propagation properties and stability of dark solitons in weakly interacting Bose-Bose droplets
基于广义 Gross-Pitaevskii 方程研究一维两分量 Bose 系统中暗孤子,揭示两族孤子解(含反常色散分支)的稳定性与临界速度,证实灰色反常孤子可作为量子液滴的激发态存在。
2023-10-10 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Hugenholtz -- Pines relations and the critical temperature of a Rabi coupled binary Bose system
本文利用理论场高斯近似研究了低温下拉比耦合二元玻色系统。我们导出了考虑单体相互作用(如Rabi耦合)的扩展Hugenholtz - Pines关系,并研究了玻色-爱因斯坦凝聚体相变的临界温度$T_c$.结果表明,由这种相互作用引起的$T_c$的位移不能超过$\sim 60 \%$,并且随着参数$Ω_R/T_{c}^{0}$的增加而趋于平稳,其中$Ω_R$是耦合强度,$T_{c}^{0}$是具有$Ω_R=0$的系统的临界温度.此外,这种移动总是正的,并且不依赖于单体相互作用的符号。
2023-02-17 cond-mat.quant-gas
Rabi-coupling driven motion of a soliton in a Bose-Einstein condensate
研究了赝自旋为1/2的自吸引玻色-爱因斯坦凝聚体在合成的类塞曼拉比场驱动下的运动.该场触发伪自旋动力学,导致其组分之间的密度重新分布,并且因此导致总体密度分布的变化。在存在额外的外部电势的情况下,后者产生作用于冷凝物的净力并激活其位移。作为一个例子,这里我们考虑随机势中一维凝聚体的情况。
2018-12-17 cond-mat.quant-gas
Localized modes in quasi-2D Bose-Einstein condensates with spin-orbit and Rabi couplings
我们考虑一个两组分的薄饼形,即,有效的二维(2D),玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)耦合的自旋轨道(SO)和拉比条款。这里采用的SO耦合是混合Rashba-Dresselhaus类型。对于这种配置,我们推导出一个系统的两个二维非多项式薛定谔方程(NPSE),吸引和排斥原子间的相互作用。在低密度和高密度极限下,系统相当于以前已知的模型,即通常的2D Gross-Pitaevskii方程或具有幂7/3非线性的薛定谔方程。我们提出了简单的近似本地化的解决方案,通过处理的SO和拉比项作为扰动。以数值形式得到了完整NPSE系统的局部化解。值得注意的是,在吸引力非线性作用于自由空间的情况下(即,在没有任何二维囚禁势的情况下,我们找到了SO和Rabi耦合使二维基孤子动态稳定的参数区域。
2014-09-17 cond-mat.quant-gas nlin.PS quant-ph
Development of instability of dark solitons generated by a flow of Bose-Einstein condensate past a concave corner
研究了玻色-爱因斯坦凝聚体超声速绕流凹拐角(或楔)产生的暗孤子的稳定性。结果表明,在初始时刻产生的色散激波中的孤子在演化为稳态弯曲孤子的过程中表现出蛇形不稳定性。孤子到涡旋的衰减时间与不稳定性增长率的分析估计非常吻合。
2010-10-11 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Beating dark-dark solitons and Zitterbewegung in spin-orbit coupled Bose-Einstein condensates
本文研究了自旋-轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体中的暗-暗拍频孤子族。这些族由同时存在于能谱的两个带中的孤子组成。利用多尺度展开方法,将孤子分量划分为两个不同的时空尺度。孤子是“拍”的,因为它们执行密度振荡的特征频率,相关的Zitterbewegung(ZB)。我们发现,自旋振荡可能会发生,取决于每个孤子分支的奇偶性,从而导致ZB振荡的拍频暗孤子。数值模拟证实了分析结果,说明了孤子的鲁棒性。
2014-03-06 cond-mat.quant-gas nlin.PS
OpenMP solver for rotating spin-one spin-orbit- and Rabi-coupled Bose-Einstein condensates
我们提出了一个Fortran程序求解Gross-Pitaevskii方程的协调捕获的三分量旋转自旋1旋量玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)在两个空间维度有或没有自旋轨道(SO)和拉比耦合。该程序使用Rashba或Dresselhaus SO耦合。我们使用分步Crank-Nicolson离散计划的虚的和实时的传播计算稳态和BEC动力学,分别。
2021-05-21 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.comp-ph
Core structure of static ferrodark solitons in a spin-1 Bose-Einstein condensate
本文对铁磁自旋为1的玻色-爱因斯坦凝聚体的易平面相中的静态铁磁暗孤子(即磁序中的$\mathbb{Z}_2$拓扑缺陷)进行了解析描述。我们发现,第一型铁磁暗孤子有一个单一的宽度,而第二型铁磁暗孤子表现出两个特征的长度尺度。所提出的ansatzes显示出良好的协议与数值结果。讨论了铁暗孤子的自旋单态振幅、自旋张量密度和自旋电流。在存在严格铁暗孤子的参数区域中,精确地得到了质量超流序中的$\mathbb{Z}_2$拓扑缺陷,即暗-暗-暗矢量孤子。暗-暗-暗矢量孤子比铁暗孤子具有更高的激发能。
2022-07-18 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Bright soliton to quantum droplet transition in a mixture of Bose-Einstein condensates
有吸引力的玻色-爱因斯坦凝聚体可以存在两种不同性质的宏观自束缚态:亮孤子和量子液滴。在这里,我们调查它们之间的连接与玻色-玻色混合限制在光波导。我们开发了一个简单的理论模型,表明,根据原子数和相互作用强度,孤子和液滴可以顺利连接或保持不同的状态共存,只有在一个双稳态区域。我们实验测量它们的自旋组成,提取它们的密度为一个广泛的参数范围,并绘制出分离孤子从液滴的区域的边界。
2017-10-30 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Harmonically trapped attractive and repulsive spin-orbit and Rabi coupled Bose-Einstein condensates
通过数值计算,研究了谐波陷阱作用下有效一维自旋轨道(SO)和拉比耦合的两个赝旋量玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的基态。对于这两个符号的相互作用,SO和拉比耦合的BEC在谐波势,这模拟了一个真实的实验情况下的密度分布。谐波陷阱导致冷凝物的多峰性质的强烈减少,并且增加其密度。对于排斥相互作用,SO耦合的增加导致未压缩的密度较低的冷凝物,并增加了密度的多峰性质。拉比耦合的增加导致密度增加,具有几乎恒定数量的多峰。对于相互作用的符号和拉比耦合的负值,凝聚体在中心点发展出一个凹口,它似乎是一个明中暗孤子。在吸引非线性的情况下,一个有趣的结果是在SO和Rabi耦合的作用下的崩溃阈值的增加。
2018-01-16 cond-mat.quant-gas
Dynamics of quasi-one-dimensional bright and vortex solitons of a dipolar Bose-Einstein condensate with repulsive atomic interaction
通过对三维Gross-Pitaevskii方程的数值和变分分析,研究了雪茄状偶极玻色-爱因斯坦凝聚体中大排斥原子相互作用下亮孤子和涡亮孤子的形成和动力学.给出了孤子稳定区域的相图。我们还研究了孤子的呼吸振荡动力学以及两个孤子在大速度下的碰撞动力学。两个静止时并排放置的孤子在偶极引力作用下聚结形成一个稳定的束缚孤子分子。
2011-04-04 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Stable multidimensional soliton stripes in two-component Bose-Einstein condensates
本文讨论了在不混溶区中,如何在两组分玻色-爱因斯坦凝聚体中构造稳定的一维暗孤子的多维扩展,即所谓的孤子条纹。我们展示了如何使用第二个组件,以填补核心的暗孤子条纹导致减少不稳定性,同时在均匀介质中传播。我们还讨论了在存在陷阱的情况下,如何通过增加暗条纹核的填充量来构造任意长寿命的暗孤子条纹。数值实验也证明了暗孤子条纹在碰撞情形下的鲁棒性。
2010-04-21 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Oscillating Solitons and AC Josephson Effect in Ferromagnetic Bose-Bose Mixtures
该研究针对双组分玻色-爱因斯坦凝聚体的相分离行为,通过Landau-Lifshitz方程映射预测准一维弱互混体系中暗-亮孤子受恒力时的振荡现象,提出实验方案并将其解释为可移动势垒下的自旋约瑟夫森效应。
2023-06-12 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Non-degenerate Bound State Solitons in Multi-component Bose-Einstein Condensates
本文系统地研究了多组分玻色-爱因斯坦凝聚体中的非简并束缚态孤子,通过发展达布变换方法,得到了精确的孤子解。特别地,我们发现在自感生有效量子阱中有节点的亮孤子对应于受激束缚本征态,与以前报道的亮孤子和暗孤子(通常分别对应于基态和自由本征态)形成鲜明对比.我们进一步证明了节点束缚态孤子是由不同分量孤子间的非相干相互作用引起的。此外,我们还发现这些束缚态孤子之间的相互作用通常是非弹性的,这是由不同分量的孤子之间的非相干相互作用和相同分量的孤子之间的相干相互作用引起的。束缚态孤子可以用来讨论许多不同的物理问题,如拍频动力学、自旋-轨道耦合效应、量子涨落,甚至量子纠缠态。
2019-04-16 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Variational analysis of flat-top solitons in Bose-Einstein condensates
采用变分近似和数值模拟方法研究了考虑三体相互作用的稠密玻色-爱因斯坦凝聚体中物质波孤子的静态和动态特性.对于实验相关的参数,物质波孤子可以获得平顶形状,这表明采用超高斯试验函数的VA。比较孤子的配置文件,预测VA和那些发现从控制Gross-Pitaevskii方程的数值解显示出良好的一致性,从而验证了所提出的方法。
2009-09-13 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Dynamics of gap solitons in a dipolar Bose-Einstein condensate on a three-dimensional optical lattice
提出并研究了$^{52}$ Cr原子的偶极玻色-爱因斯坦凝聚体在三个正交方向的光学晶格势作用下局域在最低带隙的稳定圆盘形和雪茄形带隙孤子.一维版本的这些孤立子的实验兴趣限制的OL沿偶极矩方向和谐波陷阱在横向方向也被认为是。(i)能隙孤子受微扰时的呼吸振荡和(ii)沿轴向$z$方向运动的晶格对能隙孤子的拖曳等重要动力学行为证明了能隙孤子的稳定性。文中还附有一个三维带隙孤子拖曳的电影片段。
2011-05-13 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Dark solitons in atomic Bose-Einstein condensates: from theory to experiments
本文综述了原子玻色-爱因斯坦凝聚体中物质波暗孤子的理论和实验研究进展。在介绍了一般框架的基础上,我们讨论了单和多个物质波暗孤子的静态和动态的准一维设置,在高维设置,以及在维度交叉制度。特别注意的是理论结果之间的联系,通过各种分析方法,和相关的实验观察。
2010-04-23 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Stable, mobile, dark-in-bright, dipolar Bose-Einstein condensate soliton
我们证明了由于偶极排斥接触相互作用而在中心平面上形成的强、稳定、可移动的准一维暗中亮偶极玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)孤子.在中等速度下,两个这样的孤子碰撞的头被发现是几乎没有变形的准弹性。本文还讨论了在实验室中利用相位印记产生偶极明中暗孤子的方案。在偶极二元BEC中可以形成丰富多样的暗中亮孤子,可以是一个暗中亮孤子与一个亮孤子耦合,也可以是两个暗中亮孤子耦合。结果表明,使用数值模拟在三个空间维度采用现实的相互作用参数的偶极164 Dy BEC和二进制164 Dy-162 Dy BEC。
2014-06-26 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Matter-wave bright solitons in spin-orbit coupled Bose-Einstein condensates
研究了具有吸引相互作用的自旋-轨道(SO)耦合玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中的物质波亮孤子。我们使用多尺度展开方法来确定在线性能谱的半无限间隙中的化学势的解族。根据线性和自旋轨道耦合强度,孤子可能类似于标准的明亮的非线性薛定谔孤子或表现出调制的密度分布,让人想起SO耦合排斥BEC的条纹相位。我们的数值结果与我们的分析结果非常吻合,并通过稳定性分析和直接数值模拟证明了这种孤子在实验相关条件下的潜在鲁棒性。
2012-11-01 cond-mat.quant-gas nlin.PS
The quantum Rabi model in a superfluid Bose-Einstein condensate
我们提出了一个在原子量子点中的量子Rabi模型的量子模拟,原子量子点是一个紧密的光阱中的单个原子与超流体玻色-爱因斯坦凝聚体的准粒子模耦合。这种广泛可调的设置允许在具有可修改的特征时间尺度的系统中模拟光物质相互作用的超强耦合机制,为使用冷原子系统对Jaynes-Cummings和量子Rabi动力学之间的跃迁进行实验分析铺平了道路。我们的方案可以自然地扩展到模拟多量子比特的量子拉比模型。特别是,我们讨论了由于声子交换等功能,有效的双量子位相互作用的外观。
2017-09-24 cond-mat.quant-gas quant-ph
Phase transitions and dynamics of one-dimensional solitons in spin-orbit-coupled Bose-Bose mixtures
本文研究了自旋轨道耦合和 LHY 修正下的一维二元 Bose-Einstein 凝聚体中孤子的形成、稳定性与动力学,揭示了半偶极孤子的复杂分岔与多稳态现象。
2025-08-14 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Gap solitons in the spin-orbit coupled Bose-Einstein condensates
本文报道了在空间周期塞曼场作用下自旋-轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体中稳定的带隙孤子的多样性。研究表明,孤子可以根据它们所服从的主要物理对称性,即关于宇称(P)、时间(T)的对称性和内部自由度(即自旋(C)反转)的对称性进行分类。在不同参数的晶格中得到了传统的带隙孤子和带隙条纹孤子。结果表明,在不同的空间位置,同一晶格中可以存在相同类型但具有不同对称性的孤子。PT和CPT对称孤子具有反铁磁结构,分别具有非零和零总磁化强度的特征。
2013-10-31 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Dark-bright ring solitons in Bose-Einstein condensates
研究了双组分玻色-爱因斯坦凝聚体中的暗-亮环形孤子。在暗分量密度较大的情况下,我们用环半径的运动方程描述了孤子动力学。的存在下,明亮的,“填充”的物种被证明有一个稳定的环暗孤子的效果。在线性极限附近,我们讨论了暗-亮环中暗-亮孤子条纹和涡-亮孤子团的分岔,并将填充的稳定作用与分岔图的变化联系起来.最后,我们表明,通过第二个组件的稳定不仅限于径向对称的结构,但也可以观察到在十字形的暗-亮孤子配置。
2011-07-20 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Stable and mobile two-dimensional dipolar ring-dark-in-bright Bose-Einstein condensate soliton
我们证明了一个强大的,稳定的,移动的二维(2D)偶极环暗中亮(RDB)玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)孤子的排斥接触相互作用,受到谐波陷阱沿$y$方向垂直于偏振方向$z$。这样的RDB孤子有一个环形缺口(密度为零)印在一个2D亮孤子自由移动在$x-z$平面。在中等速度下,两个这样的孤子的迎头碰撞被发现是准弹性的,几乎没有变形。论证了利用相位印记产生RDB孤子的可能性。结果表明,使用数值模拟采用现实的相互作用参数在偶极$^{164}$ Dy BEC。
2016-01-07 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Motion of solitons in one-dimensional spin-orbit-coupled Bose-Einstein condensates
孤子在非线性激励动力学中起着重要的作用。本文研究了自旋轨道耦合下一维均匀玻色-爱因斯坦凝聚体中孤子的运动。我们证明了孤子的自旋动力学是由一个非线性Bloch方程。自旋动力学影响孤子的轨道运动,导致宏观量子物体(平均场孤子)动力学中的自旋-轨道效应。后者以由SOC、拉曼耦合和固有非线性确定的频率执行振荡。这些研究结果揭示了受SOC影响的孤子的独特功能,这是由分析考虑和数值模拟的基础Gross-Pitaevskii方程证实。
2016-09-07 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Equation of state and self-bound droplet in Rabi-coupled Bose mixtures
几十年来,激光诱导原子内部态之间的跃迁一直在操纵原子云中发挥着重要作用。在没有相互作用的情况下,每个原子独立地行为,它们的相干量子动力学由拉比模型描述。自从稀气体中玻色凝聚的实验观测以来,多元量子气体的静态和动态性质得到了广泛的研究。此外,在非常低的温度下,量子涨落对多体系统的状态方程有着至关重要的影响。本文研究了量子涨落对相互作用碱金属原子的拉比耦合双组分玻色气体的影响。对均匀系统的无隙和有隙基元激发的发散零点能进行了适当的正则化,得到了超平均场状态方程的一个有意义的解析表达式。在吸引粒子间相互作用的情况下,我们表明,高斯波动所产生的量子压力可以防止崩溃的混合物与创建一个自绑定液滴。我们的液滴相的特点,并发现一个充满活力的不稳定性高于一个临界拉比频率挑起的液滴蒸发。最后,我们提出了一个实验来观察这样的量子液滴使用拉比耦合的内部状态的$^{39}$ K原子。
2017-10-03 cond-mat.quant-gas
Rabi-coupled Countersuperflow in Binary Bose-Einstein Condensates
从理论上证明了在Rabi耦合作用下,两个不同超精细态原子的反向传播玻色-爱因斯坦凝聚体中的周期性密度图样是稳定的。在耦合的存在下,两个组件之间的相对速度是本地化周围的准一维系统的密度凹陷。当相对速度足够小时,周期性图案减少到拓扑孤子的周期阵列作为相对相位的扭结。根据我们的变分和数值分析,孤子解是很好的特点,孤子宽度和密度凹陷。我们证明了凹陷和宽度的Rabi频率和耦合常数的组件间的密度-密度相互作用的依赖性。当周期小于孤子宽度时,相对相位的周期图案从孤子阵列连续地转变为正弦图案。当局部相对速度超过临界值时,这些图案变得不稳定。该系统的稳定性相图进行评估与稳定性分析的逆流,考虑到有限尺寸效应,由于密度下降。
2015-03-13 cond-mat.quant-gas
Effect of Rashba spin-orbit and Rabi couplings on the excitation spectrum of binary Bose-Einstein condensates
研究了准二维系统中具有自旋轨道耦合和Rabi耦合的二元玻色-爱因斯坦凝聚体的集体激发谱。特别是,我们调查的SO和拉比耦合强度的作用,在确定的动力学稳定性的耦合BEC使用Bogoliubov-de Gennes(BdG)理论。利用BdG谱的本征能,我们证实了声子,旋子和maxon模式的存在与弱排斥内和种间接触相互作用。对应于旋转模的最小值的深度强烈地依赖于耦合强度。我们发现,增加SO耦合导致不稳定性,而增加拉比耦合稳定系统。BdG谱的本征矢量也表明在稳定区存在类密度模,而在不稳定区存在类自旋模。一个相图证明了在平面上的SO和拉比耦合强度的稳定性制度。最后,我们补充了观测的激发光谱与耦合Gross-Pitaevskii方程的直接数值模拟结果。
2021-07-09 cond-mat.quant-gas
Quantum control of classical motion: piston dynamics in a Rabi-coupled Bose-Einstein condensate
研究经典活塞与Rabi耦合玻色-爱因斯坦凝聚体的混合系统,通过优化Rabi场方向控制活塞运动,实现经典运动的量子控制。
2023-10-12 cond-mat.quant-gas quant-ph
Rabi Oscillations of Strongly Driven Bose Polarons
本研究以强驱动玻色极化子为对象,通过试探波函数计算总磁化强度演化,发现a>0时因吸引与排斥极化子相互作用出现反常拉比振荡和稳态磁化强度,为系统-环境耦合修饰拉比振荡提供实例。
2025-04-18 cond-mat.quant-gas
Matter-waves in Bose-Einstein condensates with spin-orbit and Rabi couplings
本文从具有自旋轨道耦合和Rabi耦合的三维多体相互作用玻色子的哈密顿量出发,研究了量子场论的一维和二维约化。我们得到了有效的含时一维和二维非多项式海森堡方程的排斥和吸引的迹象,原子间的相互作用。结果表明,当多体态与Glauber相干态重合时,一维和二维海森堡方程变为一维和二维非多项式薛定谔方程(NPSEs).这些模型是在平均场近似下从三维Gross-Pitaevskii方程(GPE)导出的,描述了具有SO和Rabi耦合的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)。在目前的工作中,自排斥和自吸引的本地化解决方案的1D NPSE和1D GPE获得的数值形式。SO和拉比耦合的联合作用在密度剖面上产生了明显的旁瓣,这两种相互作用的迹象。在吸引非线性的情况下,一个基本的结果是通过增加SO耦合得到不稳定凝聚的可能性。
2018-01-16 cond-mat.quant-gas
Two-component Bose gas trapped by harmonic and annular potentials: Supercurrent, vortex flow and instability of superfluidity by Rabi coupling
本文研究了人工磁场中的双组分玻色气体系统,分别用同心谐波势和环形势囚禁。该系统是由具有两个内部状态的气体实现的,如$^{87}$ Rb的超精细状态。我们感兴趣的是他们之间的拉比振荡的影响。采用双组分玻色哈伯德模型描述系统,采用Gross-Pitaevskii方程研究系统。我们首先通过改变环隙宽度和磁场强度来研究环形陷阱中的玻色气体系统,特别是重点研究了相滑和超流。然后我们考虑了磁场中的耦合玻色气体系统。在强磁场中,两种玻色-爱因斯坦凝聚体中的涡旋都形成了Abrikosov三角形格子,涡旋在BEC中的位置通过Rabi耦合相互关联.然而,随着拉比耦合强度的增加,涡旋开始围绕其平衡位置振动。当强度进一步增加时,谐波阱中的涡流开始沿着环的边界移动。最后,对于大型Rabi联轴器,BEC被破坏。根据我们对环形阱中玻色-爱因斯坦凝聚现象的研究结果,讨论了上述现象的起因。
2015-03-31 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con physics.atom-ph
Gap solitons in Rabi lattices
我们引入了一个两分量的一维系统,它是基于两个非线性薛定谔/Gross-Pitaevskii方程(GPE)的线性耦合(“拉比晶格”)和自排斥非线性空间周期调制。该系统可以在二元玻色-爱因斯坦凝聚体中实现,其组分通过驻波共振耦合,以及在周期性扭曲光纤中的双模光传播方面。该系统支持各种类型的间隙孤子(GS),这是构建,并研究其稳定性,在前两个有限的带隙的基础频谱。这些包括在和离场中心孤子(离场类型的GS另外被分类为空间偶数和奇数的),这可能是对称的或反对称的,相对于耦合组件。在第一个有限带隙中,GS主要是稳定的,而在第二个有限带隙中,GS是不稳定的。除此之外,在第一带隙的右边缘附近有狭窄的区域,并且在第二带隙中,其特征在于稳定性和不稳定性的复杂交替。不稳定孤子演化为鲁棒呼吸子或空间受限的湍流模。现场为中心的GS也被认为是一个版本的系统,这是不对称的塞曼效应,或光纤的双折射。在后一种情况下也发现了一个交替稳定的区域。在强不对称性的限制下,在半解析近似下得到了GSS,它将两个耦合的GPE减少到一个具有有效晶格势的GPE。
2017-03-02 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.optics
Robust Dynamics of Rogue waves, Breathers and Mixed Bound State Solutions in Spin-Orbit and Rabi Coupled Condensates
本文利用Darboux变换研究自旋-轨道与拉比耦合凝聚体中的怪波、呼吸子及暗-亮孤子动力学,揭示耦合参数和瞬变态阱对稳定性的影响,并提出通过Feshbach共振调控散射长度克服不稳定性。
2024-12-20 cond-mat.quant-gas nlin.PS nlin.SI
Rabi-coupling-induced three-component quantum droplet in ultracold Bose gases
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所凝聚态物理国家实验室);School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物理科学学院);Department of Physics, The Chinese University of Hong Kong(香港中文大学物理系)
研究通过Rabi耦合在超冷玻色气体中实现三组分量子滴,发现强Rabi耦合增加第三组分比例但导致不稳定,通过有限的德廷可稳定系统。
2026-09-01 cond-mat.quant-gas
Influence of helicoidal spin-orbit coupling and Rabi coupling in dynamics of 2D Bose-Einstein Condensates
Amrita Vishwa Vidyapeetham(阿弥塔大学)
通过耦合Gross-Pitaevskii框架研究螺旋自旋轨道耦合和拉比耦合下二维玻色-爱因斯坦凝聚体的调制不稳定性和非线性束缚模,揭示强耦合效应和各向异性囚禁对稳定性的影响。
2026-05-26 cond-mat.quant-gas
Dynamics of quantum soliton in Lee-Huang-Yang spin-orbit coupled Bose-Einstein condensates
本文给出了一维自旋轨道耦合二元玻色-爱因斯坦凝聚体中由于超平均场量子涨落而产生的自束缚基态的结构和动力学的数值结果。根据自旋轨道(SO)和拉比耦合,我们观察到的基态表现出量子亮(平面)或量子条纹孤子的性质。我们找到了一个非零SO耦合的解析孤子解,与数值结果相当吻合。进一步,我们采用三种方案研究了这些孤子的动力学稳定性:(i)给每个分量加上初速度,(ii)在初始和有限时刻淬灭SO和Rabi耦合参数,(iii)通过给两个自旋分量以相等和相反方向的速度来允许它们之间的碰撞.观察到了孤子的多重分裂、排斥、呼吸等有趣的动力学特性。对于给定的Rabi耦合频率,孤子的呼吸频率随SO耦合的增加而增加,在SO耦合的临界点处达到最大值,在此点处发生从亮孤子到条纹孤子的相变.我们观察到,最大呼吸频率具有指数$\sim 0.16$的拉比耦合频率的幂律依赖性。
2022-09-16 cond-mat.quant-gas
Beyond-mean-field effects in Rabi-coupled two-component Bose-Einstein condensate
本文从理论上计算和实验上测量了相干耦合的两组分玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的超精细结构中的超越平均场(BMF)状态方程,在该状态下,对单粒子缀饰态的超精细组分上的种间和种内耦合常数进行平均,可以预测两体相互作用的精确抵消.我们发现,随着拉比耦合频率$Ω$的增加,BMF能量密度从非解析的李黄杨(LHY)标度$\propto n^{5/2}$跨越到密度的整数幂的扩展,其中,除了两体BMF项$\propto n^2 \sqrtΩ$,出现了排斥性三体贡献$\propto n^3/\sqrtΩ$。我们实验证明这两个贡献,由于他们不同的缩放与$Ω$,在拉比耦合的两个组件$^{39}$ K冷凝物在波导中的扩展。通过研究有和没有拉比耦合的膨胀,我们揭示了一个重要的功能相关的观察BMF效应和相关现象的混合物与自旋非对称损失:拉比耦合有助于保持自旋组成,从而防止系统漂移远离消失的平均场的点。
2021-10-13 cond-mat.quant-gas quant-ph
Robust sub-shot-noise measurement via Rabi-Josephson oscillations in bimodal Bose-Einstein condensates
马赫-曾德尔原子干涉术需要保持时间相位压缩来获得低于标准量子极限的读出精度。这增加了其对相位扩散的灵敏度,在存在相互作用的情况下恢复最佳信噪比$s_o$的散粒噪声缩放。读出精度和相互作用的鲁棒性所需的准备之间的矛盾,是通过监测拉比约瑟夫森振荡,而不是相对相位振荡信号采集过程中删除。优化$s_o$与高斯压缩输入,我们发现,保持时间数压缩满足这两个要求,子散粒噪声标度被保留,即使对于强相互作用。
2011-10-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
Magnetic solitons in an immiscible two-component Bose-Einstein condensate
本文研究了不混溶二元玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中的磁孤子,其中种内相互作用略弱于种间相互作用.虽然它们的密度和相位分布类似于暗-亮孤子,但其他特性,如速度,宽度,总密度耗尽和陷阱振荡是不同的。在低速区,磁孤子简化为一对移动的磁畴壁。对孤子的碰撞行为也作了简要的讨论。我们进一步证明了这些孤子态可以在具有弱自旋相互作用的准一维(准1D)自旋1铁磁BEC中实现,例如,a Rb87 BEC。
2020-11-23 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.atom-ph
Low-Dimensional Self-Bound Quantum Rabi-Coupled Bosonic Droplets
在Bogoliubov近似下,我们解析计算了二维和一维弱相互作用Rabi耦合玻色-玻色混合体系基态能量的主导量子修正.我们发现,排斥的种内和吸引的种间相互作用,量子涨落的影响有利于形成自约束液滴。这些类液体状态受到拉比耦合的严重影响,从而导致量子不稳定性的出现。我们推导出有意义的公式来描述液滴相在一维的情况下。
2019-05-19 cond-mat.quant-gas
Flemish Strings of Magnetic Solitons and a Non-Thermal Fixed Point in a One-Dimensional Antiferromagnetic Spin-1 Bose Gas
在淬冷的一维反铁磁自旋1玻色气体的热化示出进行通过一个非热固定点通过湮灭的Flemish弦束缚态的磁孤子。一个可能的实验情况进行了讨论。
2019-03-23 cond-mat.quant-gas nlin.PS quant-ph
Dynamics for partially coherent Bose-Einstein condensates in double wells
研究了双势阱中部分相干玻色-爱因斯坦凝聚体在三种典型区域的动力学性质。在极端的Fock制度下,相干度的时间演化迅速衰减。在Rabi区,得到了Rabi振荡幅度与相干度的关系,并通过测量Rabi振荡幅度来确定相干度。对约瑟夫森自陷现象的研究表明,相干度和初始相对相位都能影响粒子的最终分布。
2009-09-04 cond-mat.quant-gas
Dark soliton in quasi-one-dimensional Bose-Einstein condensates with a Gaussian trap
本文研究了非谐外势作用下准一维玻色-爱因斯坦凝聚体中的暗孤子。理论模型基于Muñoz-Mateo和Delgado(MMD)方程,该方程描述了具有排斥性原子间相互作用的雪茄形BEC。由于MMD方程为非多项式形式,孤子-声复合不能呈现立方模型中的模式。我们进行数值模拟比较这两种情况。
2013-11-08 cond-mat.quant-gas nlin.PS quant-ph
Stable symmetry-protected 3D embedded solitons in Bose-Einstein condensates
嵌入孤子是一种罕见的自局域非线性结构,与直觉相反,它存在于连续的共振态背景中。虽然这个问题在非线性光学中已经得到了广泛的研究,但在玻色-爱因斯坦凝聚领域几乎没有受到关注。在这项工作中,我们考虑实验上可实现的玻色-爱因斯坦凝聚体加载在一维光晶格,并证明他们支持稳定的三维(3D)嵌入孤子的连续家庭。这些孤子可以存在于共振连续布洛赫带内,因为它们受到对称性的保护。Bogoliubov激励谱的分析以及随机扰动后的长期演化证明了这些非线性结构对任何弱扰动的鲁棒性。这可能为实验实现稳定的三维物质波嵌入孤子以及监测间隙孤子到嵌入孤子的转变开辟了一条途径。
2018-07-23 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.optics
Higher-order quantum bright solitons in Bose-Einstein condensates show truly quantum emergent behavior
当相互作用猝灭因子为4时,通过Gross-Pitaevskii方程在半经典极限下预言了吸引性玻色-爱因斯坦凝聚体的高阶量子亮孤子的强振荡.通过Lieb-Liniger模型和本征态热化假设,结合玻色-哈伯德哈密顿量的矩阵乘积态模拟与分析处理,我们发现这些振荡是不存在的。相反,人们得到一个大的固定孤子核心与一个小的热云,非半经典行为在宏观尺度上,因此一个完全量子涌现现象的烟雾枪信号。
2016-12-16 cond-mat.quant-gas nlin.PS quant-ph
Realization of a Townes soliton in a two-component planar Bose gas
大多数孤立子的实验观测仅限于一维(1D)情况,在那里它们是自然稳定的。例如,在一维冷玻色气体中,对于任何吸引相互作用强度$g$和粒子数$N$,它们都存在。相反,在二维空间中,孤子只出现在$gN$的离散值上,所谓的汤斯孤子就是最著名的例子。在这里,我们使用一个双组分玻色气体来确定性地制备这样的孤子:从一个给定内部状态的均匀原子浴开始,我们使用到另一个状态的光学转移来压印孤子波函数。我们探讨各种相互作用的强度,原子数和大小,并确认存在的孤子行为的特定值的$gN$和任意大小,标度不变性的标志。
2021-03-02 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.atom-ph
Three-body interactions in Rabi-coupled Bose gases: a perturbative approach
本文通过统一微扰框架推导了拉比耦合玻色气体中由两体散射长度差异诱导的三体相互作用项,并证明其对应微扰论不同阶的真实三体过程,为缀饰态系统集成自旋后引入接触三体相互作用提供了理论依据。
2025-03-27 cond-mat.quant-gas
Two-dimensional bright and dark-in-bright dipolar Bose-Einstein condensate solitons on a one-dimensional optical lattice
研究了一维光格势场中各向异性、稳定、亮偶极和亮中暗偶极准二维玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)孤子的静态和动力学性质.这些孤子在垂直于一维OL陷阱的平面内运动,可以同时具有排斥和吸引的接触相互作用。明中暗孤子是亮孤子的激发态。孤子,当受到一个小的扰动,表现出持续的呼吸振荡。明中暗孤子可以通过对明孤子进行相位压印而产生。在介质速度下,两个孤子之间的碰撞是准弹性的,数值模拟了偶极$^{164}$ Dy BEC的三维平均场Gross-Pitaevskii方程,利用实际的相互作用参数证明了结果.
2016-06-13 cond-mat.quant-gas nlin.PS quant-ph
Sideband Rabi spectroscopy of finite-temperature trapped Bose gases
我们利用拉比光谱研究了铷原子的有限温度玻色气体从相变到玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的低能激发光谱。为了记录这个光谱,我们在两个自旋状态之间相干地驱动原子布居。自旋特定的捕获势的小的相对位移使得不同运动状态之间的边带跃迁成为可能。运动光谱的固有非线性,主要源于两体相互作用,使得有可能解决和解决个别激发线。与灵敏的原子计数一起,这构成了一种可行的技术来计数BEC的单个激发原子并确定几乎纯的冷凝物的温度。作为一个例子,我们表明,对于N = 800个原子的近纯BEC的第一激发态具有小于5个原子的人口,对应于30 nK的温度上限。
2016-03-15 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph