Controlled generation and manipulation of vortex dipoles in a Bose-Einstein condensate
我们提出了利用红或蓝失谐的高斯光束在玻色-爱因斯坦凝聚体中产生和操纵涡旋偶极子的方法。速度控制的涡旋偶极子被证明是由一个红色失谐光束和两个蓝色失谐光束创建和发射。研究了涡旋形核的临界速度。发射的涡旋偶极子可以被捕获,弯曲,加速和减速使用高斯光束。涡旋偶极子之间的碰撞证明。
2011-06-07 cond-mat.quant-gas
Revealing Excited States of Rotational Bose-Einstein Condensates
本文通过计算Gross-Pitaevskii能量泛函驻点并构建解景观,系统研究旋转玻色-爱因斯坦凝聚体的基态与激发态,揭示涡旋增加、重排、合并和分裂四种激发机制及基态稳定性演化。
2023-12-04 cond-mat.quant-gas
Droplet formation in a Bose-Einstein condensate with strong dipole-dipole interaction
最近的实验[H。Kadau \textit{et al.},arXiv:1508.05007(2015)],我们研究了具有强磁偶极-偶极相互作用的$^{164}$ Dy原子的玻色-爱因斯坦凝聚体中的旋子不稳定性和液滴形成。我们数值求解了具有偶极-偶极相互作用的五次Gross-Pitaevskii方程,并表明三体相互作用在液滴图案的形成中起着重要的作用。我们数值模拟了液滴图案和晶体结构的形成,液滴的衰减和滞后行为,这与实验符合得很好。我们的数值模拟首次预测了$^{164}$ Dy玻色-爱因斯坦凝聚体中的三体相互作用。我们还预测,液滴在飞行时间膨胀期间保持稳定。从我们的结果,进一步的实验研究在偶极量子气体中的三体相互作用是必要的。
2015-12-31 cond-mat.quant-gas
Phase transitions in dipolar spin-1 Bose gases
研究了长程磁偶极-偶极相互作用(DDI)存在下自旋为1的均匀玻色气体的相变。我们集中在三维几何和动量壳重整化群来研究偶极-偶极相互作用可能引起的不稳定性。在零温度的限制,量子涨落占上风,我们发现的相图是不受偶极-偶极相互作用。当热涨落占主导地位,极性和铁磁凝聚DDI变得不稳定,我们详细讨论了这种交叉。另一方面,自旋单重态凝聚体在偶极-偶极相互作用的存在下保持稳定。
2011-07-27 cond-mat.quant-gas
Observation of Dipole-Induced Spin Texture in an $^{87}$Rb Bose-Einstein Condensate
本文报道了自旋为2的$^{87}$ Rb玻色-爱因斯坦凝聚体中磁偶极-偶极相互作用导致的自旋织构的形成。在横向极化自旋态制备旋量凝聚体,并使用Stern-Gerlach成像在磁场为90 mG、梯度为3 mG/cm的条件下观察时间演化。将实验结果与Gross-Pitaevskii方程的数值模拟结果进行了比较,揭示了所观察到的纵向磁化强度的空间调制是由于偶极-偶极相互作用产生的有效磁场中的自旋进动引起的.这些结果表明偶极-偶极相互作用对碱金属原子的旋量凝聚也有相当大的影响。
2014-05-13 cond-mat.quant-gas
Twisted spin vortices in a spinor-dipolar Bose-Einstein condensate with Rashba spin-orbit coupling
本文考虑自旋为1的玻色-爱因斯坦凝聚体,它具有Rashba自旋-轨道耦合和偶极-偶极相互作用。由于自旋-轨道耦合、偶极-偶极相互作用和陷阱几何的综合作用,该系统呈现出丰富的基态自旋结构,包括扭曲的自旋涡旋。基态相图的自旋-轨道耦合和偶极-偶极相互作用的强度来确定。
2016-07-29 cond-mat.quant-gas
Quantum filaments in dipolar Bose-Einstein condensates
偶极玻色-爱因斯坦凝聚体的坍缩可以被量子涨落所阻止。由于偶极-偶极相互作用的各向异性,由软激发引起的偶极驱动的坍缩由硬激发的量子涨落引起的排斥的李黄杨贡献补偿,在一个类似的机制,最近提出的玻色-玻色混合。这种被阻止的坍缩导致了自结合的类金属液滴,为最近的镝实验提供了一种解释。被捕的不稳定性和液滴的形成是新的一般功能直接连接到偶极-偶极相互作用的性质,因此应该在所有未来的实验中发挥重要作用,强偶极气体。
2016-01-18 cond-mat.quant-gas
Propagation of electromagnetic waves in Bose-Einstein condensate of atoms with dipole moments
研究了电磁波在既有固有偶极矩又有电场诱导的原子的玻色-爱因斯坦凝聚体中的传播。使用修改后的格罗斯-Pitaevskii方程,它考虑到松弛和与电磁场的相互作用。考虑两种情况:1)当电磁波的频散曲线与凝聚态激发的频散曲线不相交时; 2)当凝聚态激发的频谱有间隙且两条频散曲线相交时。在第二种情况下,两个分支杂交。结果表明,声波的传播可以伴随着电磁场的振荡。研究了偶极-偶极相互作用对玻色-爱因斯坦凝聚体中电磁波和声波传播特性的影响。
2014-08-07 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
Periodic shedding of vortex dipoles from a moving penetrable obstacle in a Bose-Einstein condensate
研究了高扁玻色-爱因斯坦凝聚体中运动可穿透障碍物的涡旋脱落。可穿透的障碍物是由排斥高斯激光束形成的,其势垒高度低于冷凝物的化学势。运动障碍物周期性地产生涡偶极子,并且涡脱落频率$f_v$随着障碍物速度$v$线性增加为$f_v=a(v-v_c)$,其中$v_c$是临界速度。基于周期性的脱落行为,我们证明了确定性的产生一个单一的涡旋偶极子应用短的线性扫描的激光束。这种方法将允许进一步的受控涡旋实验,例如偶极-偶极碰撞。
2015-08-05 cond-mat.quant-gas
Rotational properties of dipolar Bose-Einstein condensates confined in anisotropic harmonic potentials
本文研究了在准二维各向异性势阱中的偶极玻色-爱因斯坦凝聚体的转动性质。在平均场近似下,我们发现系统的最低能态强烈地依赖于偶极和接触相互作用之间的相对强度,以及偶极的大小和取向,以及捕获势变形的大小和取向。
2011-02-21 cond-mat.quant-gas
Second sound dipole mode in a partially Bose-Einstein condensed gas
本文研究了部分玻色-爱因斯坦凝聚气体中的第二声偶极模。该模式通过相对于热云空间分离和释放玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的质心来激发,之后观察到平衡。研究了不同简谐约束和不同温度条件下该模态的振荡频率和阻尼率。接近碰撞制度的测量阻尼率被发现是在良好的协议与朗道阻尼。为了增加云的流体动力性,我们观察到阻尼的增加。
2009-09-04 cond-mat.quant-gas
Observation of vortex dipoles in an oblate Bose-Einstein condensate
我们报告的实验观察和数值模拟的形成,动力学和单和多电荷的量子化涡旋偶极子在高度扁圆的稀释气体玻色-爱因斯坦凝聚体(BECs)的寿命。我们成核对相反的电荷(涡偶极子)的涡迫使超流周围的排斥高斯障碍内的BEC。通过控制流速,我们确定了一个单一的涡旋偶极子的成核的临界速度,实验和数值计算结果之间具有良好的一致性。我们目前的测量涡偶极子动力学,发现相反的电荷的涡核可以存在许多秒,并在我们的高度扁圆形陷阱的几何形状,湮灭被抑制。对于足够快的流速,我们发现,集群的电荷相同的漩涡聚集成长寿命的偶极流结构。
2009-12-18 cond-mat.quant-gas
Size and dynamics of vortex dipoles in dilute Bose-Einstein condensates
最近,Freilich等人[Science 329,1182(2010)]在稀释的玻色-爱因斯坦凝聚体中实验性地发现了涡旋偶极子(相反循环的涡旋对)的稳态。为了解释他们的观察,我们进行模拟的基础上的Gross-Pitaevskii方程,并获得良好的定量协议的大小固定偶极子。我们还研究了他们的成像方法,其中原子反复提取从一个单一的凝聚体,影响涡旋动力学。我们发现,它主要是诱导各向同性的尺寸振荡的冷凝物,否则扰动涡的轨迹。因此,成像技术似乎是一个很有前途的工具,研究实时超流体动力学。
2011-02-01 cond-mat.quant-gas
Persistent currents in dipolar Bose-Einstein condensates confined in annular potentials
我们考虑一个束缚在环形势场中的偶极玻色-爱因斯坦凝聚体,所有的偶极沿任意方向排列。除了偶极-偶极相互作用,我们还假设了零程硬核势。我们调查的系统对崩溃的稳定性,以及作为一个功能的偶极子的方向和硬核相互作用的强度的持续电流的稳定性。
2011-08-02 cond-mat.quant-gas
Vortex dipoles in expanding shell-shaped Bose-Einstein condensates
Universitat Politècnica de Catalunya(加泰罗尼亚理工大学)
研究壳状玻色-爱因斯坦凝聚体释放后密度分布的动力学,发现涡旋-反涡旋双极子分离度增加会破坏球对称性,导致云团长宽比非单调变化,为制备和检测涡旋双极子提供方法。
2026-08-26 cond-mat.quant-gas
Rotational Response of Two-Component Bose-Einstein Condensates in Ring Traps
我们考虑一个两个组件的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)在一个旋转的框架中的环形陷阱,并显示如何确定这样的配置的响应是在一个旋转的框架中,通过积累的Sagnac相。这可以通过粒子数振荡或空间密度条纹的运动来实现。我们明确地包括通过平均场描述的相互作用的效果,并研究相对于一个理想的配置的动态保真度。
2010-04-26 cond-mat.quant-gas
Dipole oscillation of a trapped Bose--Fermi-mixture gas in collisionless and hydrodynamic regimes
本文研究了由单粒子玻色子和单粒子费米子组成的玻色-费米子混合气体的正相位偶极振荡。应用矩量法的线性化玻尔兹曼方程,我们推导出一个封闭的一组运动方程的质心位置和动量的两个组件。通过求解耦合方程,我们揭示了偶极模在无碰撞区和流体力学区之间的过渡行为。我们发现,两个振荡模式在无碰撞制度有不同的命运在流体动力学制度:一个无碰撞模式显示出一个交叉的流体动力学同相模式,和其他无碰撞模式显示出过渡到两个纯阻尼模式。这些偶极模的温度依赖性进行了讨论。
2020-01-30 cond-mat.quant-gas
Resonant dynamics of dipole-conserving Bose-Hubbard model with time-dependent tensor electric fields
Huazhong University of Science and Technology(华中科技大学);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室)
研究在时间依赖张量电场作用下,偶极子守恒的玻色-哈伯德模型中偶极子与分数量子现象的动力学行为,通过周期性二次势驱动实现电场调控,揭示了大偶极子分裂与小偶极子运动的动态控制机制。
2026-04-10 cond-mat.quant-gas
Vortex patterns and the critical rotational frequency in rotating dipolar Bose-Einstein condensates
基于旋转坐标系中具有任意极化角和相互作用的二维饼状偶极玻色-爱因斯坦凝聚体的平均场方程,研究了单涡旋态的轮廓,给出了临界旋转频率随s波接触相互作用强度、相互作用强度和极化角的变化.此外,我们发现,在“魔角”$\vartheta=\arccos(\sqrt{3}/3)$,临界转动频率几乎是独立的DDI强度。通过数值求解偶极GPE在高转速下,我们确定了不同的模式的涡旋晶格强烈依赖于偏振方向。其结果是,我们经历了整个制度的偏振方向的涡晶格结构的研究,并找到证据表明,涡晶格取向往往是与偶极子的方向对齐。
2018-01-22 cond-mat.quant-gas
Finite-temperature dynamics of a single vortex in a Bose-Einstein condensate: Equilibrium precession and rotational symmetry breaking
本文研究了准二维势阱中的有限温度玻色-爱因斯坦凝聚体。我们发现,这样的配置自然产生的投影Gross-Pitaevskii方程的遍历平衡,当约束到一个有限的守恒角动量。在各向同性囚禁势中,经典场凝聚成离轴涡旋态破坏了系统的旋转对称性。我们提出了一种方法来识别凝聚和Goldstone模式与破缺的旋转对称性的经典场模型。我们还研究了微正则场模拟的能量变化时,涡旋轨迹和热力学参数的变化。
2009-10-23 cond-mat.quant-gas
Effect of an oscillating Gaussian obstacle in a Dipolar Bose-Einstein condensate
利用振荡蓝失谐激光(高斯障碍)研究了铒($^{168}$ Er)和镝($^{164}$ Dy)偶极玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中涡旋偶极的动力学.为了观察涡旋偶极子,我们实时求解准二维的非局域Gross-Pitaevskii(GP)方程。我们计算了偶极BEC中涡旋偶极成核的临界速度与偶极相互作用强度的关系。我们还显示了动力学的涡旋偶极子和稀疏脉冲在偶极BEC组。在具有高斯障碍物的偶极玻色-爱因斯坦凝聚中,我们观察到了由于动态迁移的涡旋偶极相互作用而产生的稀疏脉冲。
2018-09-19 cond-mat.quant-gas
Effects of dipole-dipole interaction between cigar-shaped BECs of cold alkali atoms: Towards inverse-squared interactions
结果表明,雪茄状玻色-爱因斯坦凝聚体中Wannier模间的偶极-偶极耦合被显著增强,而短程耦合被强烈抑制。因此,偶极-偶极相互作用可以成为超冷碱金属玻色原子之间的主要相互作用。在雪茄形BEC的长长度限制下,所得到的有效一维模型具有有效的平方反比相互作用势,即Calogero-Sutherland势,它在当代物理学的许多领域中起着基础作用;但它的直接实验实现长期以来一直是一个挑战。我们提出在超冷碱金属玻色原子中实现Calogero-Sutherland模型,并研究偶极-偶极相互作用的影响。
2014-07-09 cond-mat.quant-gas
Effects of magnetic dipole-dipole interactions in atomic Bose-Einstein condensates with tunable s-wave interactions
在原子玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中,s波相互作用通常是主要的相互作用形式。近年来,费什巴赫共振被用来降低许多原子光谱中s波相互作用的强度。这为研究BEC中的磁偶极-偶极相互作用(MDDI)提供了可能性,其中可以探索由长程和各向异性偶极相互作用产生的新物理。采用变分方法,研究了MDDI对具有可调s波相互作用的原子BEC静态和动态的影响。我们基准我们的计算对以前观察到的MDDI效应$^{52}$铬具有良好的协议,并预测新的效果,应该有希望观察实验。磁费什巴赫共振,$ε_{dd,\text{max}}$的参数,是用来定量表示实验观察不同原子物种的MDDI效应的可行性。我们发现,强烈的MDDI效应应观察到在陷阱和飞行时间的行为的碱性BEC的$^{7}$锂,$^{39}$ K,和$^{133}$ Cs。我们的结果为实验工作者认识和研究原子偶极量子气体提供了有益的指导。
2013-07-23 cond-mat.quant-gas
Dipole mode of a strongly correlated one-dimensional Bose gas in a split trap: parity effect and barrier renormalization
我们考虑一个相互作用的,一维玻色气体被限制在一个分裂的陷阱,获得了一个谐波势与本地化的障碍在其中心。我们通过研究偶极振荡来解决其量子输运性质,偶极振荡是由陷阱中心位置的突然猝灭引起的。我们发现,偶极模式的频率强烈依赖于粒子之间的相互作用强度,产生的经典屏蔽的障碍和它的重整化由于量子涨落的信息。此外,我们预测奇偶效应,成为最突出的强相关制度。
2015-03-26 cond-mat.quant-gas
Binary Mixture of quasi one dimensional dipolar Bose Einstein Condensates with tilted dipoles
我们考虑一个$^{168}$ Er- $^{164}$ Dy偶极混合物,被雪茄形谐振势捕获。我们推导出了具有倾斜角的准一维种间有效势,并证明了它是单偶极气体情形的一个很自然的推广。通过求解耦合的Gross-Pitaevskii方程,我们观察到从互溶到不互溶的混合物的磁矩的方向是不同的过渡。原子数也显示出对混合物的显著影响。
2017-11-25 cond-mat.quant-gas
Quantum Monte Carlo study of a two dimensional dipolar Bose gas in a harmonic trap
本文用量子蒙特卡罗方法研究了简谐势阱中具有偶极矩的二维玻色粒子系统的基态性质。偶极子的方向被假定为由外部场固定。我们研究了当系统的偶极矩方向改变时系统的行为。我们的分析是使用路径积分蒙特卡罗模拟在大正则系综,使用蠕虫算法。我们研究系统的大小不断增加,专注于空间分布的陷阱内的原子和超流部分的样品。我们发现,垂直偶极子形成晶体,其特征在于由壳结构,而倾斜的偶极子诱导条纹结构的效果。我们发现类似的行为可以在模拟经典系统中找到。垂直偶极子显示非经典惯性,而强烈的倾斜减少超流性。
2014-04-07 cond-mat.quant-gas
Multidimensional Josephson vortices in spin-orbit coupled Bose-Einstein condensates: snake instability and decay through vortex dipoles
本文利用Gross-Pitaevskii方程分析了具有Rashba-Dresselhaus自旋轨道耦合的两组分玻色-爱因斯坦凝聚体中Josephson涡旋态的动力学性质。在1D中,无论是在均匀的和谐波捕获系统,我们报告含有双电荷,静态约瑟夫森涡旋的定态。在多维系统中,我们发现稳定的约瑟夫森涡的政权的参数典型的电流实验与$^{87}$ Rb原子。此外,我们还讨论了盘状凝聚体中约瑟夫森涡旋的不稳定性机制,在这种不稳定性机制中,蛇形不稳定性起作用,涡旋偶极子出现。我们研究了丰富的动态,他们表现出在不同的制度的自旋轨道耦合凝聚体的约瑟夫森涡的方向。
2016-03-18 cond-mat.quant-gas
Ferromagnetic Resonance in Spinor Dipolar Bose--Einstein Condensates
本文利用Gross-Pitaevskii方程研究了自旋为1的玻色-爱因斯坦凝聚体中的磁偶极-偶极相互作用下的铁磁共振。通过引入偶极相互作用,我们得到了类似于凝聚态物理中描述铁磁共振的Kittel方程。这些方程表明,铁磁共振起源于偶极相互作用,共振频率依赖于凝聚体的形状。此外,由自旋扩散驱动的自旋电流是该系统的特征。
2010-10-06 cond-mat.quant-gas
Angular Momentum of a Bose-Einstein Condensate in a Synthetic Rotational Field
通过对具有相等Rashba和Dresselhaus耦合的自旋-轨道耦合哈密顿量施加位置相关失谐,我们利用了谐波囚禁的玻色-爱因斯坦凝聚原子气体的角动量行为,并讨论了其正则分量和自旋分量的独特作用。通过发展旋量流体动力学的形式主义,我们预测的合成旋转场引起的偶极振荡的进动,在类似的福柯摆的进动,激发的剪刀模式,突然关闭的失谐,和霍尔效应的发生。当失谐量超过一个临界值时,我们观察到从一个无涡旋的、刚性旋转的量子气体到一个含有负环流涡旋的气体的过渡,这导致了总角动量的显着减少。
2018-05-03 cond-mat.quant-gas
Spontaneous demagnetization of a dipolar spinor Bose gas at ultra-low magnetic field
具有内部自由度的量子简并玻色气体,称为旋量凝聚体,是研究磁性和超流性之间相互作用的天然候选者。在迄今为止所研究的碱金属原子的旋量凝聚体中,旋量性质是由接触相互作用决定的,而由于小的磁偶极-偶极相互作用,磁化被动态冻结。在这里,我们研究了S=3 $^{52}$ Cr原子的旋量性质,其中相对较强的偶极-偶极相互作用允许磁化强度的变化。当磁场被淬灭到一个极低的值时,我们观察到铁磁相和非极化相之间的相变,低于该值时,相互作用压倒了线性塞曼效应。BEC磁化由于设置动力学的磁偶极-偶极相互作用而改变。我们的工作开辟了利用超冷原子进行自由磁化量子磁性的实验研究。
2011-03-24 cond-mat.quant-gas
Localization of a dipolar Bose-Einstein condensate in a bichromatic optical lattice
通过数值模拟和Gross-Pitaevskii方程的变分分析,研究了$^{52}$ Cr原子偶极玻色-爱因斯坦凝聚体(DBEC)在三维双色光格中的指数尾局域化.对于固定的偶极-偶极相互作用,当短程相互作用不太吸引或不太排斥时,可以得到少量原子的局域态($\sim 1000$)。给出了具有短程相互作用和偶极-偶极相互作用的DBEC的稳定区域的相图。
2010-08-19 cond-mat.quant-gas
Coupled Dipole Oscillations of a Mass-Imbalanced Bose and Fermi Superfluid Mixture
玻色和费米量子气体的超流混合物的最新实验实现为探索各种超流现象提供了一个独特的平台。研究了雪茄形光偶极阱中双超流的偶极振荡,双超流由$^{41}$ K和$^{6}$ Li原子组成,具有较大的质量不平衡,其中玻色子和费米子的振荡通过玻色-费米相互作用耦合.在我们的高精度测量中,观察到这两种成分的频率都从单物种的频率偏移,并表现出不寻常的特征。$^{41}$ K分量的频率偏移在径向(轴向)方向上向上(向下),而$^{6}$ Li分量在两个方向上具有向下偏移的频率。最引人注目的是,随着相互作用强度的变化,频率偏移在两个方向上都显示出类似共振的行为,对于两种物质,并且在费米子超流体的BCS侧的类似位置周围。这些丰富的现象挑战了对超流体的理论理解。
2017-05-12 cond-mat.quant-gas
Spin-Dipole Oscillation and Polarizability of a Binary Bose-Einstein Condensate near the Miscible-Immiscible Phase Transition
本文报道了钠原子双组分玻色-爱因斯坦凝聚体在$|3^2S_{1/2}, F=1, m_F=\pm1\rangle$超精细态中的自旋偶极极化率和自旋偶极振荡频率的测量。这种二元自旋混合物呈现出重要的性质,即同时完全可混溶并摆脱浮力的限制。它的特征还在于SD极化率的巨大增强和SD振荡频率的随之而来的软化,由于附近的过渡到不混溶相。实验数据成功地与理论预测进行了比较。
2016-12-13 cond-mat.quant-gas
Anisotropic excitation spectrum of a dipolar quantum Bose gas
我们用喇曼-布拉格光谱法测量了偶极铬玻色-爱因斯坦凝聚体的激发光谱。的能谱取决于相对于激发动量的偶极子的取向,表现出源于原子之间的偶极-偶极相互作用的各向异性。我们比较我们的结果与Bogoliubov理论的基础上的局部密度近似,并在大的激发波长,与时间相关的Gross-Pitaevskii方程的数值模拟。我们的结果显示了声速的各向异性
2012-05-29 cond-mat.quant-gas
Effective dipole-dipole interactions in multilayered dipolar Bose-Einstein condensates
我们提出了一个由强光晶格形成的偶极玻色-爱因斯坦凝聚体多层堆叠的二维模型。我们推导出有效的内和层间偶极-偶极相互作用势,并提供简单的分析近似为一个给定的任意极化的晶格位置的数量。我们发现层间偶极-偶极相互作用改变了中心层中基态的横向纵横比,这取决于它的极化和晶格位置的数量。变化的纵横比应该在飞行时间图像中可观察到。此外,我们表明,层间偶极-偶极相互作用降低了局部扰动的激发能,影响了一个旋子最小值的发展。
2012-01-30 cond-mat.quant-gas quant-ph
Bose-Einstein Condensate in a light-induced vector potential using the 1064 $nm$ optical dipole trap lasers
利用两束交叉的1064 $nm$光偶极阱激光器作为喇曼光束,对F=2超精细基态的玻色-爱因斯坦凝聚$^{87}$ Rb建立了有效的矢量规范势.由于与电子激发态的单光子共振的远失谐,自发发射大大减少,同时仍然可以实现中等强度的拉曼耦合。通过将均匀偏置磁场斜升到共振态,将拉曼耦合远失谐处的原子随机加载到缀饰态,并研究了不同能量的缀饰态。这个实验很容易扩展到从有效矢势的空间或时间依赖性产生合成磁场或电场。
2011-08-21 cond-mat.quant-gas
Dynamics of vortex dipoles in anisotropic Bose-Einstein condensates
研究了各向异性势阱中玻色-爱因斯坦凝聚体中涡旋偶极子的运动。我们专注于一个系统的常微分方程描述的旋涡的运动,这反过来又是一个简化的模型的Gross-Pitaevskii方程描述的冷凝物的运动。利用变量的正则变换序列,我们降低了维数,简化了运动方程。我们发现两个有趣的制度。附近的一个家庭的周期性轨道被称为指导中心,我们发现,动力学基本上是一个钟摆耦合到一个线性振荡器,导致随机反转的偶极子的旋转的整体方向。在各向同性系统的分界线轨道附近,我们发现了其他家族的周期,准周期和混沌轨道。在引导中心轨道附近,我们得到一个明确的迭代映射,进一步简化了问题。数值计算被用来说明通过分析发现的现象。利用约化系统的结果,我们能够在原来的偏微分方程平均场模型中构造出玻色-爱因斯坦凝聚体的复周期轨道,这证实了在约化动力学方程中观察到的现象.
2015-03-28 cond-mat.quant-gas
Fractional-charge vortex dipoles in spinor Bose-Einstein condensates
我们从理论和数值上研究了非零磁化旋量凝聚体中分数电荷涡旋偶极子的产生。我们发现,在自旋1和自旋2的反铁磁相以及自旋2凝聚体的循环相,密度(声子)的非零磁化耦合和自旋-激发模式导致凝聚体中涡旋-反涡旋对产生的两个临界速度.因此,高斯障碍势穿过具有非零磁化的反铁磁自旋-1或自旋-2和循环自旋-2旋量凝聚体可以导致分数电荷涡旋偶极子的产生。另一方面,对于零磁化,这两种模式得到解耦,这是由一个单一的临界速度的涡旋-反涡旋对创建的凝聚体由于声子激发模式。
2016-01-27 cond-mat.quant-gas
Bright solitons in a spin-orbit-coupled dipolar Bose-Einstein condensate trapped within a double-lattice
本研究通过调控偶极-偶极相互作用,在双晶格中实现自旋轨道耦合偶极玻色-爱因斯坦凝聚体亮孤子的产生与操控,并绘制稳定性相图,为复杂系统量子模拟提供新途径。
2023-11-14 cond-mat.quant-gas
Quantum droplets in dipolar quasi-one-dimensional Bose-Einstein condensates in optical lattices
Kazi Nazrul University(卡齐·纳兹鲁尔大学)
研究了光学晶格中二维极化玻色-爱因斯坦凝聚体中的量子滴状物稳定性与动力学,发现滴状物宽度随极化相互作用增强而增加,其振荡幅度与晶格参数敏感相关。
2026-07-20 cond-mat.quant-gas
Weak Fragmentation and Thermalization in a Dipole-Conserving Bose-Hubbard Chain
Yichun University(宜春学院);Wenzhou University(温州大学);Fudan University(复旦大学)
研究了一维保持偶极子的玻色-哈伯德链中的希尔伯特空间碎片化和热化现象,通过分析福克基底中的哈密顿量矩阵结构,证明系统表现出弱希尔伯特空间碎片化,并构建了一个指数级大的冻结积态家族,推导出其数量的分析上界和下界。通过精确对角化,研究了弱碎片化对本征态半链纠缠、密度弛豫动力学和能级统计的影响。所有这些量揭示了随着 onsite 交互强度增加,从弱本征态热化 regime 转变为非 ergodic regime 的转变。这些结果表明弱希尔伯特空间碎片化并不阻碍量子混沌或热化,并提供了一个研究偶极子守恒、弱碎片化和 ergodicity 打破相互作用的最小平台。
2026-05-18 cond-mat.quant-gas
Bogoliubov Theory of Dipolar Bose Gas in Weak Random Potential
本文研究了在低温弱随机势中,同时具有各向同性短程接触相互作用和各向异性长程偶极-偶极相互作用的稀均匀玻色气体的三维问题.在Bogoliubov理论的范围内,我们分析了由于量子和热波动以及无序波动,凝析油和超流体耗尽是如何耗尽的。
2015-01-08 cond-mat.quant-gas
Large-area $^{87}$Rb Bose-Einstein condensate in a clipped-Gaussian optical dipole trap
我们证明了使用非高斯光偶极阱(ODT)的大面积$^{87}$ Rb玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的生产。通过聚焦对称截断的高斯激光束形成的ODT,它示出的光束剪裁导致陷阱的几何形状沿光束轴方向拉长和平坦。在剪切高斯ODT中,$^{87}$ Rb的伸长的、高度扁扁的BEC产生,其长度和宽度分别约为$470~μ\textrm{m}$和$130~μ\textrm{m}$,其中冷凝物愈合长度估计为陷阱中心处的$ξ\approx 0.25~μ\textrm{m}$。结果表明,在中心区域,凝聚态的原子密度均匀性在$1000ξ$的10%以内.最后,我们讨论了利用细长凝聚体进行旋涡脱落实验的前景。
2021-04-19 cond-mat.quant-gas
Spin dipole oscillation and relaxation of coherently coupled Bose-Einstein condensates
研究了相干耦合的两组分玻色-爱因斯坦凝聚体在自旋偶极微扰作用下的静态和动态响应。静态偶极磁化率的确定,它被证明是一个关键的量,以确定发生在大的物种间相互作用的二阶铁磁转变。动力学,这是通过淬火的自旋偶极子扰动,是非常受影响的系统是顺磁性或铁磁性和运动和内部自由度之间的相关性。在顺磁相的气体表现出明确的异相偶极振荡,其频率可以与系统的磁化率使用求和规则的方法。特别是在相互作用SU(2)对称的情况下,即,所有的两体相互作用是相同的,外部偶极子振荡与内部拉比翻转频率一致。在铁磁情况下,线性响应理论不适用,系统表现出高度非线性动力学。特别是我们观察到的现象有关的基态选择:气体,最初被困在一个域壁配置,达到最终状态对应的磁基态加上小的密度波纹。有趣的是,发现气体不能从其初始构型逸出的时间与壁面表面张力的平方根成正比。
2015-08-31 cond-mat.quant-gas
Rotational properties of non-dipolar and dipolar Bose-Einstein condensates confined in annular potentials
研究了环形势场中非偶极和偶极玻色-爱因斯坦凝聚体的转动响应。对于非偶极的情况下,我们确定某些临界旋转频率与形成的漩涡。对于偶极情形,假设原子的偶极沿着任意的可调方向排列,我们研究了原子偶极矩取向角的函数关系。
2012-07-27 cond-mat.quant-gas quant-ph
Rapid generation of metastable helium Bose-Einstein condensates
本文报道了用真空线圈磁阱和交叉光束光偶极阱实现亚稳态氦原子的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)。一种由真空中空铜管制成的新型四极-Ioffe配置(QUIC)磁阱提供快速切换时间,同时产生具有10 G偏置的阱,而不影响光学访问。偏置使得能够使用阱内1D多普勒冷却,这是磁光阱(MOT)和光偶极阱之间的唯一冷却级。这允许直接转移到偶极阱,而不需要在磁阱中进行任何额外的蒸发冷却。整个实验序列需要3.3秒,在偶极阱中蒸发冷却后,用$\sim 10^6$原子观察到基本上纯的BEC。
2021-02-22 cond-mat.quant-gas
Vortices in fermion droplets with repulsive dipole-dipole interactions
在具有排斥偶极-偶极相互作用的费米子系统中,发现了被旋转准二维谐振子势捕获的涡旋。这种系统与量子点中的电子有很多共同之处,量子点中的电子通过外部磁场引起旋转。与电子之间的库仑相互作用相反,偶极-偶极相互作用的(外部可调)各向异性破坏了哈密顿量的旋转对称性。这可能会导致旋转对称的精确波函数更直接地揭示其内部结构。
2012-09-24 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
Acoustic radiation from vortex-barrier interaction in atomic Bose-Einstein condensate
本文研究了零温下存在高斯势垒时,被囚禁的稀原子气体的玻色-爱因斯坦凝聚体中涡旋偶极子的动力学行为。屏障诱导的密度各向异性增强了涡旋偶极子的声辐射。这是由于凝结体密度与等势曲线的偏差以及涡偶极轨迹曲率的变化。由于声辐射,涡偶极子耗散能量并螺旋向冷凝物的边缘。因此,我们观察到的涡旋-反涡旋湮灭事件的增加。为了考察高斯势垒的影响,我们用微扰展开法估计了对高斯-费米凝聚密度的修正,结果与数值计算结果吻合得很好.
2014-05-13 cond-mat.quant-gas
Rotational properties of two-component Bose gases in the lowest Landau level
本文研究了低角动量体系中两组份原子玻色气体的转动谱,假设种间和种内相互作用相等。我们的分析采用复合费米子(CF)的方法,包括一个赝自旋自由度。虽然CF的方法是不{ \it先验}预期在这个角动量制度工作良好,我们表明,复合费米子对角化给出了非常准确的近似低能量状态的光谱。对于角动量$0 < L < M$(其中$N$和$M$表示两种粒子的数量,以及$M \geq N$),我们发现CF态跨越整个希尔伯特空间,并提供了一组方便的基态,通过构造,它们是哈密顿量对称性的本征态。在此CF的基础上,我们确定了一个子集的基本状态与最低的$Λ$水平动能。在这个显着较小的子空间内的对角化构成了一个主要的计算简化,并提供了非常接近的近似基态和一些低的状态内的每个赝自旋和角动量通道。
2014-03-03 cond-mat.quant-gas
Excitations and number fluctuations in an elongated dipolar Bose-Einstein condensate
研究了超准一维伸长势场中磁偶极玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的性质。在这个系统中,偶极-偶极相互作用(DDI)发展了一个动量依赖关系的横向限制和极化方向的偶极子。这导致密度波动被增强或抑制在有关的横向限制长度的长度尺度,与本地原子数测量是一个实用的方法来观察这些效果在实验中。我们用平均场理论来描述系统的基态、激发态和局域数涨落。定量预测的基础上,我们开发的完整的数值解和简化的变分方法。除了众所周知的旋转子激发,发生时,偶极子沿严格限制的方向极化,我们发现一个“反旋转”效应的情况下,偶极子沿长轴极化:一个几乎不相互作用的基态,经历强烈的排斥相互作用与激发足够短的波长。
2020-07-28 cond-mat.quant-gas
Supersolidity and crystallization of a dipolar Bose gas in an infinite tube
本文计算了无限管势中偶极玻色气体的基态。我们使用扩展的Gross-Pitaevskii方程理论,并提出了一种新的数值方法,有效地获得解决方案。这种方法的一个关键特征是截断偶极-偶极相互作用势的分析结果,该结果使长程相互作用能够在单位晶胞内准确地进行评估。我们的重点是在基态的过渡到一个晶体驱动的偶极-偶极相互作用的短程相互作用强度的变化。我们发现,过渡是连续的或不连续的平均系统密度的依赖。这些结果对最近实验中观察到的超固体相变有了更深入的了解,并验证了[Phys.Rev.Res.2,043318(2020)]中开发的简化三维理论的实用性,以进行定性准确的预测。
2022-12-15 cond-mat.quant-gas
Vortex dynamics and turbulence in dipolar Bose-Einstein condensates
本文通过准二维Gross-Pitaevskii数值模拟研究偶极玻色-爱因斯坦凝聚体中圆形运动失谐激光诱导的涡旋-反涡旋发射及量子湍流,确定临界速度并验证Kolmogorov标度律,揭示偶极-偶极相互作用对湍流动力学的重要影响。
2024-01-17 cond-mat.quant-gas