Quantum Phases of Self-Bound Droplets of Bose-Bose Mixtures
利用高斯态理论,系统地研究了准二维二元玻色气体自束缚液滴的基态性质。我们发现量子液滴由两个宏观压缩相和一个宏观相干相组成。我们绘制了相图,并确定所有的相边界,通过数值和近解析的方法。特别是,我们发现了三个容易获得的签名的量子相位和稳定机制的自约束液滴通过精确测量其径向尺寸。我们的研究表明,二进制液滴代表了一个理想的平台,深入调查的量子性质的液滴状态。
2021-02-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dynamics of equilibration and collisions in ultradilute quantum droplets
利用含时密度泛函理论研究了由$^{39}$ K- $^{39}$ K玻色混合物组成的量子液滴的动力学平衡和二元迎头碰撞.碰撞结果的相空间进行了广泛的探索,通过执行全三维计算与有效的单组分QMC为基础的和两个组件的LHY校正的平均场泛函。我们详尽地探讨了重要的影响-没有考虑在以前的研究-初始人口比偏离最佳平均场值$N_2/N_1 = \sqrt{a_{11} / a_{22}}$。初始浓度比非最佳的静态和动态计算均与实验结果吻合良好。计算包括三体损失只作用于$\left|F, m_{F}\right\rangle=|1,0\rangle$状态显示出显着的差异与三体项作用于总密度。
2021-04-19 cond-mat.quant-gas nucl-th physics.comp-ph
Self-bound droplets in quasi-two-dimensional dipolar condensates
该研究利用高斯态理论探究准二维偶极凝聚体中自束缚液滴的基态,发现两个量子相及径向尺寸-原子数曲线的双凹陷结构,并揭示临界原子数由量子相决定,验证了理论的有效性。
2023-11-14 cond-mat.quant-gas quant-ph
Self-bound droplets of a dilute magnetic quantum liquid
自约束多体系统是通过吸引力和排斥力的平衡而形成的,并且发生在许多物理场景中。液滴是自约束系统的一个例子,由来自粒子间势的不同分量的相互吸引力和排斥力的平衡形成。有人认为,超冷原子的自束缚系综应该存在于原子数密度比氦滴低10^8倍的情况下,氦滴是由致密的量子液体形成的。然而,这样的合奏一直难以捉摸到现在,因为他们需要的力量以外的通常零范围接触相互作用,这是吸引力或排斥,但从来没有两个。基于最近的发现,一个不稳定的玻色偶极气体可以稳定的排斥多体项,它被预测的三维自约束量子滴的磁性原子应该存在。在这里,我们报告的观察,这样的液滴在无陷阱悬浮领域。我们发现,这种稀释的磁性量子液体需要最小的临界原子数,低于该原子数,由于各个组分的量子压力,液体蒸发成膨胀的气体。因此,在这个临界原子数附近,我们观察到一个相互作用驱动的相变之间的气体和自约束液体的量子简并制度与超冷原子。这些液滴是强关联自约束系统(如原子核和氦液滴)的稀释对应物。
2016-11-10 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Self-bound dipolar droplets and supersolids in molecular Bose-Einstein condensates
我们数值研究了具有强偶极-偶极相互作用的分子玻色-爱因斯坦凝聚体的多体物理。我们观察到的自约束液滴的形成,并探讨相图,具有各种奇异的超固态。在所有这些情况下,大的和可调的分子偶极矩使未探索的制度和现象,包括液体样的密度饱和和液滴的普遍稳定性标度律,以及斑图形成和液滴超固体的限制的研究。我们讨论了一个现实的实验方法,以实现所需的碰撞稳定性的分子气体和独立的可调性的接触和偶极相互作用强度。我们的工作提供了一个蓝图和基准,为不久的将来实验与散装分子玻色-爱因斯坦凝聚体。
2021-11-15 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Self-consistent Description of Bose-Bose Droplets: Harmonically Trapped Quasi-2D Droplets
本文描述了玻色-玻色混合物的量子液滴在一个空间方向上受简谐外力的压缩。我们的方法是基于[1]中的自洽方法。在约束的方向上的真实空间液滴轮廓占,但在自由方向上的局部密度近似假设。我们定义了一种数值方法来找到超出平均场的贡献的化学势(李黄杨化学势)-数量,确定液滴的轮廓。除了数值方法,我们发现在两种极限情况下的解析形式的李-黄-杨潜力:一个微扰的结果为强约束和半经典表达式时,约束是非常弱的。
2022-02-22 cond-mat.quant-gas
Self-bound dipolar quantum droplets in an optical lattice
本文研究浅光晶格中自束缚偶极量子液滴,发现其行为与无光晶格时相似,液滴形成源于原子相互作用与量子涨落的竞争,光晶格仅起调制作用。
2025-03-09 cond-mat.quant-gas
Self-evaporation dynamics of quantum droplets in a 41K-87Rb mixture
本文通过数值模拟研究41K-87Rb混合体系中量子液滴的自蒸发动力学,分析液滴形成与三体损耗效应,并给出实验可行的参数区间。
2020-12-18 cond-mat.quant-gas
Collective excitations of self-bound droplets of a dipolar quantum fluid
我们计算了偶极玻色-爱因斯坦凝聚体在量子涨落稳定的液滴中的集体激发。我们表明,作为准一维波导沿低角动量声子传播的顺从形液滴。当原子数$N$降低到临界值$N_c$时发生的蒸发(解结合)阈值与类似于$ε_0\sim(N-N_c)^{1/4}$的软激发的类琥珀色激发相关联。考虑到系统中存在的捕获潜力,我们量化的交叉从一个陷阱绑定冷凝液到一个自我绑定的液滴。
2017-12-22 cond-mat.quant-gas
Self-Bound Quantum Droplet with Internal Stripe Structure in 1D Spin-Orbit-Coupled Bose Gas
通过数值计算包含平均场能量和Lee-HuangYang修正的基态能量,研究了三维玻色气体中存在一维自旋轨道耦合和拉曼耦合的量子液滴态,特别是存在密度调制的条纹相.在这种液滴状态下,条纹可以存在于更宽的拉曼耦合范围内,与玻色-气体状态相比。更有趣的是,自旋轨道耦合和拉曼耦合强度都可以用来调节液滴密度。
2021-05-10 cond-mat.quant-gas
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
Self-bound droplet clusters in laser-driven Bose-Einstein condensates
我们研究了一个二维的玻色-爱因斯坦凝聚体,它是通过一个回射镜光学驱动,形成一个单一的光学反馈回路。这诱导了一种特殊类型的长程原子相互作用与高度振荡的行为,我们在这里展示了如何的符号的基础上的相互作用势可以通过额外的光学元件和外部字段控制。这种额外的可调谐性大大丰富了系统的行为,并产生了令人惊讶的范围内的新的基态的冷凝物。特别是,我们发现了具有各种晶格结构的量子液滴的自约束晶体的出现,从简单和熟悉的三角形阵列到复杂的超晶格结构和具有完全破缺的旋转对称性的晶体。这包括由少量量子滴组成的介观簇以及扩展的晶体结构。重要的是,这种有序态是完全自约束的,并且是稳定的,没有任何外部的面内限制,与其他具有长程原子相互作用的量子气体设置没有对应物。
2020-11-09 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Breathing mode in two-dimensional binary self-bound Bose gas droplets
在这项工作中,我们提出了一个二维的自约束二元玻色液滴的静态结构和呼吸模式行为的研究。我们采用了一种分析方法,使用变分的anadministration与超高斯试验序参量,并将其与扩展的Gross-Pitaevskii方程的数值解进行比较。我们发现超高斯模型在描述系统的稳态和动力学性质方面优于常用的高斯模型。我们发现,对于足够大的非旋转液滴的呼吸模式是积极有利的自蒸发过程相比。对于小的自约束系统,我们的结果不同的基础上的分析。通过在液滴中心压印多重量子化涡旋来诱导角动量,这种对呼吸模式的偏好独立于规范而持续存在。
2020-12-17 cond-mat.quant-gas
Quantum self-bound droplets in Bose-Bose mixtures: Effects of higher-order quantum and thermal fluctuations
采用含时Hartree-Fock-Bogoliubov理论,系统地研究了高阶量子涨落和热涨落对玻色混合物中自束缚液滴稳定性的影响.计算了基态能量、液滴平衡密度、液滴的耗尽密度和反常密度以及临界温度随相关参数的变化关系。我们的研究结果与以前的分析预测和扩散蒙特卡罗模拟。我们采用我们的理论与量子和热涨落的局域密度近似,得到一个扩展的有限温度Gross-Pitaevskii方程。通过数值求解广义Gross-Pitaevskii方程,深入研究了液滴的密度分布和呼吸模式的相互作用强度和温度。
2021-08-19 cond-mat.quant-gas
Fluctuations and quantum self-bound droplets in a dipolar Bose-Bose mixture
本文系统地研究了三维偶极二元玻色混合物的低温性质。一组耦合的自洽运动方程推导出的两个凝聚。在均质情况下,得到了有用的凝析油贫化、反常密度、基态能量和物态方程的解析公式。该理论被推广到非均匀的情况下,非均匀性的重要性突出。我们的结果为研究偶极混合液滴开辟了一条新的途径。深入讨论了偶极-偶极相互作用对自结合液滴的稳定性、密度分布和尺寸的影响。这种状态的有限温度行为也检查。
2018-09-17 cond-mat.quant-gas
Ultradilute self-bound quantum droplets in Bose-Bose mixtures at finite temperature
我们从理论上研究了在平均场崩溃的边缘具有种间吸引相互作用的二元玻色混合物中实现的平坦空间中的自束缚超稀玻色液滴的有限温度结构和集体激发。由于液滴的形成主要依赖于李黄杨量子涨落提供的排斥力,而这种排斥力可以很容易地被热涨落补偿,因此我们发现玻色液滴的密度分布和集体激发谱中存在显著的温度效应。作为粒子数的函数的有限温度相图被确定。我们表明,在液滴到气体的过渡的临界粒子数显着增加,随着温度的升高。朝向热不稳定的一个无限大的液滴的体积阈值温度,我们发现,在激发光谱中的激发禁止,自蒸发区域,预测彼得罗夫使用零温度理论,收缩,并最终消失。所有的集体激发,包括表面模式和压缩体模式,成为软化在液滴到气体的过渡。在这项工作中,由于缺乏有效的低温测温技术,很难通过实验测量自结合玻色液滴的预测温度效应。然而,这些效应可能已经存在于当前的冷原子实验中。
2020-10-28 cond-mat.quant-gas
Self-bound dipolar droplet: a localized matter-wave in free space
我们证明了偶极凝聚可以准备成一个三维波包,保持本地化时,释放在自由空间。这种自束缚态来自于两体相互作用和量子涨落的相互作用。我们开发了一个相图的参数制度,这些自约束状态是稳定的,检查它们的属性,并演示了它们如何可以在当前的实验中产生。
2016-08-11 cond-mat.quant-gas
Quantum nature of gravity in self-bound quantum droplets
本文提出利用一维Bose-Bose混合物的超冷自束缚量子液滴测试引力场量子性质,通过变分和数值求解广义Gross-Pitaevskii方程推导修正不确定性关系,并利用钾稀薄液滴实验数据改进了广义不确定性原理参数的上限。
2025-11-04 cond-mat.quant-gas hep-th
Thermal destabilization of self-bound ultradilute quantum droplets
我们从理论上研究了玻色-玻色混合物中的温度效应,在该体系中,由于Lee-Huang-Yang量子涨落提供的平均场吸引力和排斥力之间的微妙平衡,形成了一个自约束的超稀量子液滴。我们发现,与量子涨落相反,热涨落使液滴状态不稳定,并在阈值温度以上完全破坏它。我们表明,阈值温度是由种内相互作用能。对于三维玻色-玻色混合物,在典型的实验条件下,阈值温度小于玻色-爱因斯坦凝聚温度的十分之一。随着温度的升高,液滴的平衡密度逐渐减小,并且在达到阈值温度时可以减小百分之几十。我们还考虑了一维量子液滴,并发现了类似的不稳定效应,由于热波动。一维的阈值温度大致由物种间二聚体的结合能设定。在我们的工作中预测的自约束量子液滴的显着的热不稳定性可以在未来的实验中进行检查,通过测量其中心密度的温度依赖性,并观察其在阈值温度突然消失。
2020-07-04 cond-mat.quant-gas
Ground state and rotational properties of two-dimensional self-bound quantum droplets
考虑二维自束缚量子液滴,它由两个玻色-爱因斯坦凝聚体的混合物组成。我们从基态开始,然后转向这个系统的旋转响应,在存在外部(谐波)势的情况下。我们确定各种阶段,根据原子数,外部约束的强度和角动量。这些包括质心激励、鬼涡以及单量子化和多量子化的涡。根据我们的结果,这是一个很好的系统,为研究超流态。
2020-05-28 cond-mat.quant-gas
Self-bound droplets of light with orbital angular momentum
具有相互竞争的吸引力和排斥力的系统倾向于凝聚成液滴。这是水槽中的水、液氦和偶极原子气体的情况。在这里,我们考虑一个光子流体,它是在一个有吸引力的(聚焦)非局域非线性介质中传播的单色激光束的横向平面中形成的。在这种情况下,我们证明了形成的光学模拟的物质波液滴,并研究其性质。我们考虑的系统允许携带轨道角动量的液滴。我们发现束缚态具有类似液体的性质,如体压和压缩性。有趣的是,与光学涡旋相反,这些光滴是由于长程s波(s-wave)和d波(四极)相互作用以及衍射之间的竞争而形成的。
2018-08-02 cond-mat.other cond-mat.quant-gas physics.flu-dyn
Formation and dynamics of self-bound droplets in dipolar molecular condensate
Foshan University(佛山大学);Nanjing University(南京大学);Technion(以色列理工学院);Tel Aviv University(特拉维夫大学)
通过扩展Gross-Pitaevskii方程研究非轴对称偶极-偶极相互作用下自束缚量子液滴的存在区域、性质及碰撞动力学,发现液滴性质对相互作用强度呈非单调依赖,且碰撞结果具有强方向依赖性。
2026-09-29 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Self-consistent Description of Bose-Bose Droplets: Modified Gapless Hartree-Fock-Bogoliubov Method
我们定义了一个弱相互作用玻色系统的基态的自洽描述的形式主义,占在稀释度参数的能量展开的高阶项。该方法的目的是应用于玻色-玻色混合物在弱崩溃的制度,量子波动导致稳定的系统和量子液滴的形成。该方法是基于广义Gross- Pitaevskii方程占量子耗尽和异常密度条款。该方程是自洽耦合到修改的Bogoliubov方程。我们介绍的修改解决了长期存在的问题,失踪的声子支激发时,高阶项。我们的方法确保了一个无间隙的声子低能量激发谱,这对正确解释量子涨落至关重要。我们特别注意的情况下,液滴谐波限制在某些方向。该方法允许确定李黄杨型贡献的化学势的不均匀液滴时,局部密度近似失败。
2022-07-13 cond-mat.quant-gas
Effect of quartic-quintic beyond-mean-field interactions on a self-bound dipolar droplet
研究了在自由空间中,在两体接触和偶极相互作用下,分别具有四阶和五阶非线性的超平均场量子涨落(QF)李黄杨(LHY)和三体相互作用对形成稳定的自排斥(正散射长度$a$)和自吸引(负$a$)自束缚偶极玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)液滴的影响.以前的研究认为偶极液滴的LHY相互作用或三体相互作用,因为这些相互作用中的任何一个都可以稳定偶极BEC液滴对崩溃。我们发现,三体复合对形成的偶极液滴的影响可能是相当大的,并为一个完整的描述的问题都QF LHY和三体相互作用应同时考虑,在适当的情况下。在小$a$的自排斥情况和自吸引情况下,没有合适的LHY相互作用是已知的,只能使用三体相互作用,否则应使用两个超越平均场相互作用。我们考虑了一个高度非线性的超越平均场模型的数值解,以及在这项调查中的变分近似,并提出了结果的大小,形状和能量的极化$^{164}$ Dy原子的偶极液滴。沿着偏振方向,其形状是类双折射的,并且对于大量的原子$N$可以是长的,对于小的$N$可以是短的,对于负的$a$和小的正的$a$可以是薄的,并且对于大的正的$a$可以是胖的。
2022-06-13 cond-mat.quant-gas
Symmetry and Self-Bound Droplets in Dipolar Molecular Gases
Dodd-Walls Centre for Photonic and Quantum Technologies(光子与量子技术多德沃尔斯中心);Department of Physics, University of Otago(奥塔哥大学物理系)
通过椭圆偏振微波场调控偶极相互作用的各向异性,揭示了偶极相互作用的对称性结构,并利用超越平均场量子涨落和变分理论,绘制了自束缚液滴的相图并表征其性质。
2026-05-28 cond-mat.quant-gas
Self-bound vortex lattice in a rapidly rotating quantum droplet
本研究针对量子霍尔极限下快速旋转玻色气体涡旋晶格易熔化的问题,发现二维玻色-玻色液滴中存在稳定的自束缚三角涡旋晶格,揭示其随参数的相变规律及普适密度比关系,为相关实验提供了方向。
2023-12-12 cond-mat.quant-gas
Vortices in self-bound dipolar droplets
量子化涡旋已经在各种超流系统中被观察到,从$^4$ He到碱金属玻色子和超冷费米气体沿着BEC-BCS交叉的冷凝物。本文研究了偶极自束缚液滴中单量子化涡旋线的稳定性。我们首先讨论的能量稳定区域的偶极涡旋激发内的变分不等式中的广义非局部Gross-Pitaevskii功能,包括量子涨落校正。我们发现了一个广泛的区域,对应于轴对称涡旋状态的固定的解决方案存在。然而,这些单电荷的涡状态被证明是不稳定的,无论是通过分裂液滴在两个片段或从开尔文波激发发展的涡线不稳定性。这些观测结果是实时大规模全三维模拟的结果。我们的结论与观察这些国家的一些实验考虑,并建议这项工作可能的扩展。
2018-08-18 cond-mat.quant-gas
Self-maintaining defect/droplets from two interacting Bose-Einstein condensates
该研究分析两个具有不同多体散射相互作用的BEC,证明存在球对称缺陷或液滴解,并发现无需外势的自维持液滴可用于构造逻辑量子比特器件。
2012-08-20 cond-mat.quant-gas
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
Consistent theory of self-bound quantum droplets with bosonic pairing
本文回顾了彼得罗夫提出的量子液滴的Bogoliubov理论。\textbf{115},155302(2015){]},其中平均场塌缩由李-黄-杨量子涨落稳定。我们表明,在彼得罗夫的理论,即漏洞,软化复合物Bogoliubov光谱的忽略,可以通过引入玻色子配对而自然地去除。配对导致较弱的平均场吸引,也较强的李黄杨项的情况下,不平等的种内相互作用。因此,形成自结合液滴的平衡密度显着降低深液滴制度,在最近的观察扩散蒙特卡罗模拟。我们构建了一个一致的Bogoliubov理论,为理解实验中观察到的令人困惑的小量子液滴的低临界数铺平了道路{[}Science \textbf{359},301(2018){]}。
2020-10-06 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Quantum scattering of droplets by wells and barriers in one-dimensional Bose-Bose mixtures
Uzbekistan Academy of Sciences S. A. Azimov Physical-Technical Institute(乌兹别克斯坦科学院萨·阿·阿齐莫夫物理技术研究所);National University of Uzbekistan named after Mirzo Ulugbek(米尔佐·乌鲁格别克国立大学)
研究一维玻色-玻色混合物中量子滴对Pöschl-Teller势阱和势垒的散射,发现吸引势阱中存在临界速度下的反射与透射转变,不同大小滴表现出不同的束缚态特性,且临界速度随原子数非单调变化。
2026-08-11 cond-mat.quant-gas nlin.PS