Characterization of nonequilibrium states of trapped Bose-Einstein condensates
通过数值求解非线性薛定谔方程,研究了囚禁玻色-爱因斯坦凝聚体中不同非平衡态的产生。通过摇动陷阱来诱导非平衡态,产生以下状态:弱非平衡态、涡芽状态、涡环状态、直涡线状态、变形涡状态、涡湍流、颗粒湍流和波湍流。通过引入有效温度、菲涅耳数和马赫数,提出了非平衡态的表征方法。
2018-04-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Ultrafast coherent control of spinor Bose-Einstein condensates using stimulated Raman adiabatic passage
我们提出了利用受激拉曼绝热通道(STIRAP)来提供一种快速高保真的方法来实现旋量玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的SU(2)旋转。过去的演示BEC光学控制遭受的困难所产生的集体增强的自发发射和低效率的双光子跃迁起源于选择规则。我们在这里提出了一个新的计划,允许任意相干旋转的两个组件的BEC,同时克服这些问题。数值试验表明,对于\ce{^{87}Rb}的BEC,$ 10^4 $原子和$ \SI{1}{\micro\second} $的门时间,由于自发发射的退相干可以被抑制到可以忽略不计的值。
2016-09-11 cond-mat.quant-gas quant-ph
Nanomechanically-induced nonequilibrium quantum phase transition to a self-organized density wave of a Bose-Einstein condensate
研究阻尼纳米膜与超冷玻色气体耦合的混合量子多体系统,发现增加原子-膜耦合可诱导系统从均匀玻色-爱因斯坦凝聚体稳态转变为对称性破缺的自组织密度波相,该非平衡量子相变在特定频率区间内可连续或不连续,区间外则纯不连续。
2024-07-23 cond-mat.quant-gas quant-ph
Adiabatic Splitting, Transport, and Self-Trapping of a Bose-Einstein Condensate in a Double-Well Potential
我们证明了双势阱中玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的绝热动力学可以用一个暗变量来描述,这个暗变量是由两个势阱之间的粒子数不平衡和空间原子相干性共同作用的结果.通过这个暗变量,我们扩展,非线性物质波的情况下,最近的建议Vitanov和Shore [Phys.Rev.A73,053402(2006)]绝热通道技术相干控制人口的两个内部能级的原子/分子。我们研究的条件,以绝热分裂或运输BEC以及准备一个绝热自陷态的隧穿率的最佳延迟时间变化通过两个阱之间的能量偏置或BEC非线性。系统的非线性本征态和不稳定定态解的出现以及它们在绝热动力学崩溃中的作用被详细研究。
2010-04-20 cond-mat.quant-gas quant-ph
Nonequilibrium properties of an atomic quantum dot coupled to a Bose-Einstein condensate
利用Keldysh-Green函数方法研究了原子量子点(AQD)与玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)耦合时AQD能级随时间简谐变化的非平衡性质. AQD能量吸收谱中的非平衡特征是作为光子吸收和发射的效应而发展的侧峰。我们表明,原子可以有效地转移到AQD的BEC的参数制度,目前的实验与冷原子。
2013-01-30 cond-mat.quant-gas
Nonequilibrium Josephson oscillations in Bose-Einstein condensates without dissipation
我们对有限尺寸双阱中相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚体之间的非平衡约瑟夫森振荡进行了详细的场论研究。我们发现,约瑟夫森结可以维持多个无阻尼约瑟夫森振荡的特征时间尺度$τ_c$没有准粒子被激发的系统。这可以解释最近的相关实验。在更大的时候,动态的交界处的离散准粒子水平之间的快速拉比振荡。我们预测,自陷BEC态将被这些拉比振荡破坏。
2009-09-15 cond-mat.other cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Non-adiabatic quantum phase transition in a trapped spinor condensate
研究了自旋为1的原子凝聚体中,外加简谐囚禁势对从反铁磁态到相分离态的非绝热量子相变结果的影响。以前,我们证明了一个未捕获的系统的动力学表现出双重的普遍性,由于磁化守恒出现了两个不同的标度律。我们表明,在陷阱的存在下,双重普遍性仍然存在。然而,相应的标度指数强烈修改的局部磁化转移整个系统。这些指数的值不能像在无自旋的情况下那样,仅仅用因果关系的影响来解释。我们推导出适当的标度律的基础上缓慢的扩散漂移弛豫过程中的局部密度近似。
2016-09-13 cond-mat.quant-gas quant-ph
Fast-forward scaling of atom-molecule conversion in Bose-Einstein condensates
稳健的受激拉曼精确通道是控制非线性量子系统的必要条件,其应用范围广泛,从超冷分子、非线性光学到超化学。受绝热性捷径的启发,我们提出了受激拉曼绝热过程的快进标度与非线性参与,描述转移从原子玻色-爱因斯坦凝聚体的分子之一,通过可控的外部字段。实验结果表明,在快进驱动场的辅助下,原子-分子转换的保真度和鲁棒性优于传统的绝热通道。最后,我们的结果被推广到原子和分子态相干叠加的分数受激拉曼绝热过程。
2021-02-14 cond-mat.quant-gas quant-ph
Vortices in nonequilibrium photon condensates
本文对光子凝聚体阵列中的涡旋进行了理论研究。即使在相互作用可以忽略不计的情况下,如在目前的实验中,泵送和损失可以导致一个有限的涡核大小。虽然光子凝聚体涡旋的一些性质,例如它们的自加速和运动涡旋产生的涡旋对,类似于远离平衡的相互作用极化激元凝聚体中的那些性质,但在几个方面它们与以前研究的系统不同:涡核尺寸由泵送和隧穿之间的平衡确定,核心在其运动方向上呈现扁球形,并且新的涡旋对可以在核心区域中自发地成核。
2020-06-19 cond-mat.quant-gas
Magnetic polarons in a nonequilibrium polariton condensate
本文研究了稀磁半导体微腔中激子-极化激元的凝聚。在极化激元和嵌入半导体中的磁性离子之间的耦合足够强的情况下,这种系统可以表现出磁性自陷。我们研究了激子-极化激元的非平衡性质对自陷磁极化子物理性质的影响。我们发现,多个极化子可以同时存在,并推导出一个临界条件的自陷这是不同的一个先前预测的平衡情况。使用Bogoliubov-de Gennes近似,我们计算的激发光谱,并提供一个物理解释的极化激元之间的有效磁吸引力,介导的离子子系统。
2017-07-24 cond-mat.quant-gas
Numerical simulation of nonequilibrium states in a trapped Bose-Einstein condensate
在这篇工作中,我们提出了一个被困的玻色-爱因斯坦凝聚体的数值研究由交变势扰动。相关的物理情况最近已经在实验中实现,其中$^{87}$ Rb的被捕获的凝聚体,被强扰动,表现出一组空间结构。首先,检测到规则的涡流。此外,增加激发振幅或调制时间会导致量子涡旋湍流的转变,然后是颗粒态。数值模拟的非平衡玻色凝聚系统的时间依赖的三维非线性薛定谔方程的静态和动态算法的解决方案的基础上。采用阻尼梯度步和时间分步傅里叶变换方法。我们证明,计算机模拟定性地再现了实验图片,并描述了主要的实验观测。
2015-04-02 cond-mat.quant-gas
Interaction ramps in a trapped Bose condensate
非绝热相互作用斜坡被认为是捕获的玻色-爱因斯坦凝聚体。从绝热性的偏离通过升温过程中产生的加热或剩余能量来表征。我们发现,斜坡时间上的热量的依赖性是非常敏感的斜坡协议。我们解释了这种依赖性的特点,通过一个单参数的有效描述的基础上的动态的冷凝物的大小。
2010-12-20 cond-mat.quant-gas quant-ph
Phase ordering kinetics of a nonequilibrium exciton-polariton condensate
我们研究了在非共振泵浦极化激元系统中,随着凝聚相的猝灭,涡旋-反涡旋对的湮灭导致的粗化过程。我们发现,晚时间动力学是一个例子,普遍的相序动力学,其特征在于缩放的关联函数的时间。根据系统的参数,特征长度尺度L(t)的演化可以与二维XY模型相同,由动力学指数z \aprox 2和对数校正的幂律或z \aprox 1描述,这与保守超流体的先前研究一致。
2017-02-02 cond-mat.quant-gas
Adiabatic preparation of a fractional quantum Hall fluid by coherently pumping atoms from a Bose-Einstein condensate
Pitaevskii BEC Center, INO-CNR and Dipartimento di Fisica, Università di Trento(皮塔耶夫斯基玻色-爱因斯坦凝聚中心,意大利国家研究委员会物质研究所和特伦托大学物理系);Department of Physics, TU Dortmund University(多特蒙德大学物理系);Technische Universität Berlin, Institut für Physik und Astronomie(柏林工业大学物理与天文学研究所)
提出一种利用时间依赖相干耦合将原子从大稀薄玻色-爱因斯坦凝聚体泵浦到强相互作用态,从而绝热制备多粒子分数量子霍尔流体的方案,通过避免拓扑相变保持绝热间隙,数值评估显示可超越当前实验粒子数。
2026-06-16 cond-mat.quant-gas quant-ph
Time-dependent self-trapping of Bose-Einstein Condensates in a double-well potential
基于平均场近似和相空间分析,讨论了双势阱中玻色-爱因斯坦凝聚体的动力学性质。通过对凝聚体之间的耦合进行周期性调制,我们发现凝聚体可以被囚禁在有效哈密顿量的含时本征态中,我们称这种效应为BEC的含时自陷。将这种自陷与绝热演化进行比较,发现通过控制非线性度和能级偏置与耦合常数的比值,可以在BEC中实现超越传统(线性)绝热条件的绝热演化。计算并讨论了系统的不动点。
2011-02-23 cond-mat.quant-gas quant-ph
Nonequilibrium steady states of Bose-Einstein condensates with a local particle loss in double potential barriers
研究了双势垒存在下具有局域单体损失的玻色-爱因斯坦凝聚体非平衡定态的稳定性。我们构造了一个精确可解的平均场模型,其中局部损耗和势垒都是δ函数的形式。利用我们模型的精确解,我们证明了存在两个稳态解是动态稳定的参数区域,即,该模型表现出双稳态。我们还发现,当局部损耗率在某些参数范围内变化时,会出现单向滞后现象。
2019-12-10 cond-mat.quant-gas
Nonequilibrium dynamics of vortex arrest in a finite-temperature Bose-Einstein condensate
我们使用哈密顿经典场方法,对旋转的玻色-爱因斯坦凝聚体被固定的陷阱各向异性捕获进行了有限温度动力学模拟。我们考虑一个准二维凝聚包含一个单一的涡旋平衡与旋转热云。引入一个椭圆形变形的捕获势导致系统的角动量损失。我们识别了凝聚和非平衡场的互补热分量,并比较了它们的角动量和角速度的演化。通过改变陷阱的各向异性,我们改变的涡云和云陷阱耦合的相对效率。对于强的陷阱各向异性的热云的角动量可能完全耗尽之前的涡旋开始衰减。对于弱的陷阱各向异性,热云表现出一个长寿命的稳定状态,它在中间角速度旋转。
2009-12-13 cond-mat.quant-gas
Nonequilibrium Dirac condensate in bosonic Kitaev chain
Department of Physics, Kyoto University(京都大学物理系)
该研究在玻色子Kitaev链中探索非平衡玻色-爱因斯坦凝聚,发现配对强度超阈值时形成超流体序,并通过赝自旋映射揭示非厄米狄拉克激发及边界束缚态与临界简并等特征。
2026-09-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Nonequilibrium quench dynamics of Bose-Einstein condensates of microwave-shielded polar molecules
本文理论上研究了零温度下微波屏蔽极性分子超冷玻色气体在散射长度突然淬火后的非平衡动力学,利用含时Bogoliubov和Hartree-Fock-Bogoliubov方法计算了量子耗尽等物理量,发现其随时间振荡并最终偏离平衡态,且配对关联在短时扩散、长时弹道传播。
2025-06-25 cond-mat.quant-gas
Miscible-Immiscible Transition and Nonequilibrium Scaling in Two-Component Driven Open Condensate Wires
研究了一维二元驱动开放凝聚体系的稳态相图。我们确定了一个主要由间隙密度波动驱动的不混溶过渡,并在增加组件间的非弹性耦合时发生。下面的过渡在混相,我们发现有效的长波长动力学描述的两个组件的Kardar-Parisi-Zhang(KPZ)方程,属于非平衡普适类的一维单组件KPZ方程在一般的参数选择。我们的结果是相关的不同的实验实现的两个组件驱动的开放凝聚体激子极化激元系统。
2017-11-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Spatial pattern formation and polarization dynamics of a nonequilibrium spinor polariton condensate
半导体中的准粒子--如微腔极化激元--可以形成凝聚体,其中稳态密度分布由泵浦和衰变的平衡决定。通过考虑极化激元凝聚体的极化自由度,并考虑外加磁场的影响,我们从理论上讨论了极化动力学与泵浦衰变凝聚体空间结构之间的相互作用.如果空间结构被忽略,这个动力学有吸引子,线性极化凝聚(不动点),和desertified解决方案(极限环),与一系列的双稳态。考虑到围绕固定点的空间涨落,集体自旋模式可以是扩散的、线性色散的或带隙的。包括空间结构在内,自旋分量之间的相互作用可以影响涡旋的动力学;产生稳定的涡旋复合物和具有同向和反向旋转偏振的稀疏脉冲;并增加偏振动力学的可能极限环的范围,不同的吸引子显示不同的空间结构。
2009-11-23 cond-mat.quant-gas
Mapping the phase diagram of spinor condensates via adiabatic quantum phase transitions
实验研究了微波修饰场中钠旋量凝聚体的两个量子相变。我们还表明,许多以前未探索的区域在旋量凝聚物的相图可以通过调谐微波场的两个量子相变之一进行调查。该方法克服了与一些广泛使用的方法相关的两个主要实验挑战,并且适用于其他原子种类。我们的数据和平均场论旋量玻色气体之间的协议进行了讨论。
2014-04-28 cond-mat.quant-gas
Theory of vibronic assistance in the nonequilibrium condensation of exciton polaritons in optically--pumped organic single crystal microcavities
我们提出了一个反应/扩散模型,用于在含有有机半导体分子晶体膜的微腔中形成下极化激元凝聚体。我们的模型-基于夹在两个反射介质镜之间的蒽膜-由三个耦合场组成,对应于由外部驱动脉冲产生的激子气体,由基态振动模型和腔光子之间的耦合形成的振动子状态的储存器,以及较低的极化激元凝聚体。我们表明,在有限的温度下,存在的振子水库可以增加激子人口,使一个较低的临界泵浦阈值需要实现冷凝。
2012-06-13 cond-mat.quant-gas quant-ph
Generation of nonground-state condensates and adiabatic paradox
讨论了非基态凝聚体的共振生成问题,旨在解决绝热表象中出现的看似矛盾的问题。在这幅图中,含时的Gross-Pitaevskii哈密顿量的本征值和本征函数也是时间的函数。由于能级能量随时间变化,因此不能引入确定的跃迁频率。因此,不能使具有固定频率的外部调制谐振。因此,绝热相干模的共振产生是不可能的。然而,这种悖论只发生在绝热图像的框架中。结果表明,在适当制定的非绝热表象不存在悖论。非绝热相干模的共振产生是一个定义明确的现象。作为一个例子,导出了描述俘获势和原子散射长度的共振调制产生非绝热相干模的方程。
2009-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Adiabatic approximation and fluctuations in exciton-polariton condensates
我们研究了通常用于描述非共振泵浦激子极化激元凝聚体的动力学模型之间的关系,即由复杂的Ginzburg-Landau方程所描述的模型,以及由开放耗散的Gross-Pitaevskii方程,包括一个单独的方程的水库密度。特别是,我们专注于绝热近似的有效性,允许减少耦合冷凝水库动态到一个单一的偏微分方程。我们发现,绝热近似由三个独立的分析条件,必须同时满足。通过研究两个相应模型的随机版本,我们验证了绝热近似的崩溃可能会导致相关长度和波动分布的差异。此外,我们认为相扩散和数量波动的凝聚在一个盒子里,并表明,自洽的描述需要处理超出典型的Bogoliubov近似。
2015-05-25 cond-mat.quant-gas
Observation of quantum depletion in a nonequilibrium exciton-polariton condensate
超流性首先在液态氦中被发现,它与相互作用玻色子的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)密切相关。然而,即使在零温度下,当人们期望整个玻色子量子液体变得凝聚时,它的一小部分通过粒子间相互作用和量子涨落被激发到更高的动量状态-量子耗尽现象。在热平衡条件下,弱相互作用原子BEC的量子损耗在理论上是很好理解的,但很难测量。这在驱动耗散系统中更具挑战性,例如激子-极化激元凝聚体(光子耦合到半导体中的电子-空穴对),因为它们的非平衡性质被预测会抑制量子耗尽。在这里,我们观察到量子耗尽的光学捕获的高密度激子极化激元凝聚体通过直接检测由这个过程中填充的基本激发的光谱分支。在动量空间中的这个分支的人口分析表明,激子极化激元凝聚体的量子耗尽可以密切遵循或强烈偏离平衡Bogoliubov理论,这取决于激子极化激元中的物质(激子)的分数。我们的研究结果揭示了激子极化激元相互作用的平均场描述之外的影响,并呼吁更深入地了解平衡和非平衡BEC之间的关系。
2019-10-28 cond-mat.quant-gas
Adiabatic entangling gate of Bose-Einstein condensates based on the minimum function
提出了一种在具有共同光模的光腔中实现两原子系综或玻色-爱因斯坦凝聚体之间纠缠门的方案。该方法包括使用广义受激拉曼绝热通道(STIRAP)来动态地演化基态。我们表明,暗状态存在的任何原子数内的腔,并发现该操作产生一种不寻常的类型的演变,两个级别之间的原子数的最小值过渡到另一个状态。这产生了一种非常规类型的纠缠哈密顿量,它产生了一个依赖于最小操作的相位。我们分析了它的可靠性在各种条件下,从理想的消相干的情况下,包括光子损失和自发发射。分析了对抗退相干的方法,计算了产生的纠缠量。
2018-10-27 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Approximating Steady States in Equilibrium and Nonequilibrium Condensates
通过推广无发散的WKB方法,得到了二维和三维空间中与时间无关的Gross-Pitaevskii(GP)方程和复GP方程的近似解。结果包括一个明确的表达的一致有效的近似的冷凝物密度的超冷玻色气体限制在一个谐波陷阱,延伸到经典的禁区。这提供了一个精确的近似的凝聚密度,其中包括愈合效应在领先的顺序,是失踪的广泛采用的费米子-费米近似。本文提出的结果使我们能够制定有用的近似范围内的实验系统,包括有限温度玻色气体的平衡性质和稳态性质的二维非平衡冷凝物。我们的渐近和数值结果的保守和强迫耗散形式的GP方程应用到这些系统之间的比较显示出良好的协议之间的两套解决方案,从而说明这些近似的准确性。
2012-06-27 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Adiabatic preparation of Floquet condensates
我们认为,玻色-爱因斯坦凝聚体可以转化为Floquet凝聚体,即转化为周期性含时多粒子态,并具有介观占据单粒子Floquet态的相干性质.我们的推理是基于这样的观察,即多体系统的准能谱的密集程度并不一定有效地阻碍绝热输运。采用理想化模型的驱动玻色子约瑟夫森结,我们证明,只有少量的Floquet熵产生时,明智地选择的频率和最大幅度的驱动力顺利打开。
2016-05-26 cond-mat.quant-gas
Shortcut to adiabaticity in spinor condensates
我们设计了一种以外加磁场为控制参量的方法来缩短自旋1玻色气体的绝热演化。一个初始的多体状态,几乎所有的玻色子都占据了塞曼子能级$m=0$,演化到一个非常接近宏观自旋单重态凝聚的最终状态,一个有三个宏观占据塞曼态的碎片状态。的捷径协议,通过近似映射到一个谐振子的哈密顿量,得到的控制参数的线性和指数变化进行比较。我们发现一个戏剧性的加速的动态时,使用快捷协议。
2016-07-14 cond-mat.quant-gas
Noise-induced transition from superfluid to vortex state in two-dimensional nonequilibrium polariton condensates -- semi-analytical treatment
本文基于含噪声广义Gross-Pitaevskii方程,结合Bogoliubov线性化分析与非线性修正,半解析地研究了二维非平衡极化激元凝聚体中噪声诱导的BKT类相变,揭示了损耗对有序相的稳定作用。
2023-09-20 cond-mat.quant-gas
Novel techniques to cool and rotate Bose-Einstein condensates in time-averaged adiabatic potentials
我们报告了两种新的技术,冷却和旋转玻色-爱因斯坦凝聚体在稀铷蒸汽,突出的控制和多功能性提供了冷原子系统的时间平均绝热势(TAAP)。利用TAAP的本征损耗通道,我们成功地将囚禁原子蒸发冷却到量子简并态。该过程的速度和效率与传统的强制射频蒸发相比。在一个独立的实验中,我们通过在TAAP几何中引入旋转椭圆变形,将角动量赋予形成玻色-爱因斯坦凝聚体的原子云。三角形格子的多达60个漩涡被创建。本文报道的所有发现都是由于对引起TAAP的磁场进行了直接调整。
2012-01-03 cond-mat.quant-gas
Nonequilibrium Landau-Zener Tunneling in Exciton-Polariton Condensates
对于具有线性时间依赖失谐的相干量子力学二能级系统,Landau-Zener模型几十年来一直是量子动力学的教科书模型。一个特别有趣的问题是,该框架是否可以扩展到捕获一个具有同等相干和耗散动力学的量子系统的本质非平衡性质。在这项工作中,我们的动机是调查的Landau-Zenner问题的极化激元凝聚在一个周期性的潜力下的非共振泵浦,考虑驱动耗散Gross-Pitaevskii方程耦合到水库的速率方程。利用双模态方法,我们发现储层的波动可以被认为是一个常数,相对相位起着非常重要的作用。我们得到的耗散Landau-Zener模型的演化呈现出与封闭系统截然不同的绝热过程,这是由于库的涨落有一个峰值,导致凝聚体的阻尼。我们把库的涨落代入哈密顿量,得到了一个有效的二能级模型。本文还讨论了哈密顿量在相空间中的运动,它直接对应于抽运率。通过相空间曲率的变化也可以研究能带结构的不稳定性,当泵浦速率远远超过阈值时,在布里渊区中间可能出现两个回线。
2020-01-01 cond-mat.quant-gas
Nonequilibrium Damping of Collective Motion of Homogeneous Cold Fermi Condensates with Feshbach Resonances
冷费米原子,其散射控制的费什巴赫共振的凝聚体的无碰撞阻尼,探讨了整个BCS和BEC制度时,其相位和振幅模式上的小扰动被打开,以驱动系统稍微偏离平衡。使用一个单回路有效作用,我们首先重新创建已知的结果,对于一个广泛的共振的振幅的凝聚体衰减为$t^{-1/2}$在BCS制度的后期,而它衰减为$t^{-3/2}$在BEC制度。然后,我们研究的情况下,一个理想化的窄共振,并发现,这种集体模式衰减为$t^{-3/2}$在整个BCS和BEC制度。虽然这似乎与早期的结果相矛盾,即阻尼是相同的宽和窄的共振,窄共振极限的故障恢复这一普遍的行为。更可测量地,相位扰动可以给出集体振幅模式衰减到的饱和值上的移位,其仅在相位和振幅模式解耦时在深BCS状态中消失。
2012-01-10 cond-mat.quant-gas
An $η$-condensate of fermionic atom pairs via adiabatic state preparation
本文讨论了在光晶格中如何用冷原子产生对应于哈伯德模型精确激发本征态的$η$凝聚体。利用含时密度矩阵重整化群方法,分析了光学超晶格中从带绝缘态开始的态制备方案。这种状态可以作为一个重要的测试案例,无论是绝热制备方法和多体哈密顿量的实施,和最终状态的测量可以用来帮助检测相关的错误。
2009-11-10 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Achieving ground-state polar molecular condensates by chainwise atom-molecule adiabatic passage
我们将链式受激拉曼绝热通过(STIRAP)[Kuznetsova \textit{et al.} Phys.Rev.A \textbf{78},021402(R)(2008)]的想法推广到基于光缔合的链式原子-分子系统,其目标是将两种原子玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)直接转化为基态极性分子BEC。我们特别注意中间拉曼激光场,一个控制旋钮无法访问通常的三能级模型。我们发现,适当的探索的中间激光场和稳定性的原子-分子STIRAP可以大大降低光缔合激光的功率需求,一个关键的关注STIRAP从自由原子开始,由于小的Franck-Condon因子在自由束缚跃迁。
2010-01-20 cond-mat.quant-gas
Shortcuts to Adiabaticity in Anisotropic Bose-Einstein Condensates
该研究针对三维广义各向异性谐振子势阱中的BEC提出绝热捷径协议,实现阱几何与相互作用强度的快速高保真调控,优于线性斜坡调控,还将其应用于BEC幺正引擎循环以提升功率输出。
2024-11-28 cond-mat.quant-gas
Complete population inversion of Bose particles by an adiabatic cycle
我们表明,绝热循环激发了限制在一维盒子中的玻色粒子。在绝热循环期间,施加由$δ$形势描述的壁,并且其强度和位置缓慢变化。当系统初始处于基态,即零温度平衡态时,绝热循环使所有玻色子进入第一个激发的单粒子态,使系统处于非平衡态。在循环过程中吸收的能量与玻色子的数量成正比。
2016-03-16 cond-mat.quant-gas quant-ph
Efficient production of polar molecular Bose-Einstein condensates via an all-optical R-type atom-molecule adiabatic passage
我们提出了一个“$R$型”光缔合绝热通道(PAP)方案,用于从两种不同种类的超冷原子中产生极性分子凝聚体.由于在该方案中存在准相干布居俘获态,因此有可能用\textit{low-power}光缔合(PA)激光将原子缔合成分子。我们的方案的一个显著优点是,可以通过使用时间相关的PA场,这表现出更大的灵活性比使用可调磁场的原子-分子耦合强度可调。此外,我们的研究结果表明,在“$R$型”PAP中所需的PA强度可以大大降低相比,在传统的“$Λ$型”之一。
2010-02-03 cond-mat.quant-gas
Multivortex states and dynamics in nonequilibrium quantum fluids
在广义Gross-Pitaevskii方程描述的强非平衡玻色-爱因斯坦凝聚体中,涡旋运动变为自加速,而长程涡旋-反涡旋相互作用表现为排斥.我们数值研究这些相当不寻常的旋涡性质的多涡系统的动力学的影响。我们表明,在强非平衡的排斥涡和反涡导致其湮灭的显着放缓。此外,在有限尺寸的样品中,多涡系统的松弛可以导致形成亚稳的涡旋-反涡团簇,其形状和大小取决于,特别是,样品的几何形状,边界条件和偏离平衡。我们进一步证明,在强非平衡的自加速涡的相互作用与非均匀的冷凝流可以导致产生新的涡反涡对。
2018-10-15 cond-mat.quant-gas
Fast momentum-selective transport of Bose-Einstein condensates via controlled non-adiabatic dynamics in optical lattices
University of Tunis El Manar(突尼斯埃尔曼纳尔大学);Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学);Leibniz Universität Hannover(汉诺威莱布尼茨大学)
研究通过非绝热动力学实现 Bose-Einstein 凝聚态在光学晶格中的动量选择性传输,揭示了呼吸动态是快速加载条件下谱纯度的主要机制,并展示了通过变分模型对动态的定量描述。
2026-02-27 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Shape and size measurements of nonequilibrium Bose-Einstein condensates using image processing
本研究提出利用图像处理技术测量非平衡玻色-爱因斯坦凝聚体的形状与尺寸,观察激发幅度引起的形态变化及自由下落中的对称性扩展。
2024-03-18 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
The Adiabatic Transport of Bose-Einstein Condensates in a Double-Well Trap: Case a Small Nonlinearity
在小非线性情况下,利用Landau-Zener(LZ)和Gaussian Landau-Zener(GLZ)格式研究了双阱中玻色-爱因斯坦凝聚体的完全绝热输运.该方案使用常数(LZ)和时间相关高斯(GLZ)耦合。平均场的计算表明,LZ和GLZ建议本质上不同的输运动力学。从一个强耦合的情况下的显着偏差进行了讨论。
2009-12-04 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Dynamics of a Nonequilibrium Discontinuous Quantum Phase Transition in a Spinor Bose-Einstein Condensate
本文提出以自旋子玻色-爱因斯坦凝聚体为平台,将Kibble-Zurek机制推广到一阶量子相变,确定亚稳态衰变起始和铁磁畴数量的临界指数,并通过平均场模拟验证,为实验研究亚稳态衰变提供范式。
2025-04-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech hep-th
Interaction-induced instability and chaos in the photoassociative stimulated Raman adiabatic passage from atomic to molecular Bose-Einstein condensates
我们利用受激拉曼绝热过程研究了相互作用对原子-分子玻色-爱因斯坦凝聚体转化的影响。避免交叉期间的能量不稳定性和混沌间隔期间的动力学不稳定性限制绝热性,并对过程的效率施加{ \em低}扫描率边界。对于避免交叉点的非绝热遍历,我们发现最终未转化的人口对扫描速率的倒数幂律依赖。对于混沌的穿越,我们发现了一个由动力学不稳定性参数决定的尖锐的低速边界。这两种机制的相互作用决定了哪种不稳定性控制着分子生产的失败。因此,需要明智地选择扫描参数以恢复工艺效率。
2020-03-04 cond-mat.quant-gas nlin.CD
Crossover from adiabatic to sudden interaction quenches in the Hubbard model: Prethermalization and nonequilibrium dynamics
最近在光晶格中的凝聚态模型的实验实现激发了对其非平衡行为的研究。基于有效BCS哈密顿量,已经对配对相互作用突然猝灭后超导体的动力学进行了预测;然而,它们的实验验证需要沿着双重约束制备哈伯德模型的合适激发态:(i)充分非绝热的斜坡方案对于激发非平衡动力学是必要的,以及(ii)必须避免超过超导性的临界温度的过热。对于通常讨论的相互作用斜坡,相应的能量尺度没有明确的分离。在这里,我们表明,这两个条件的匹配被简化的超冷费米子系统的内在弛豫行为:对于一个特殊的例子,我们检查的线性斜坡的预热化的瞬态制度[M。Moeckel和S. Kehrein,Phys. Rev. Lett. 100,175702(2008)]在使用Keldysh微扰理论从突然切换到绝热切换的交叉下。的动量分布的实时分析表现出早期的能量弛豫和后来的热化散射事件的时间分离。对于长但有限的斜升时间,该间隔可能很大。在预热化制度的动量分布类似于零温度费米液体的能量插入的斜坡仍然位于高能量模式。因此,超冷费米子被证明对加热具有鲁棒性,这简化了光晶格中非平衡BCS动力学的观察。
2010-06-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Emergent thermal fluctuations and non-Hermitian phase transitions in open photon condensates
Universität Bonn(波恩大学);University of St. Andrews(圣安德鲁斯大学)
研究开放光子玻色-爱因斯坦凝聚体的非平衡动力学,发现其在稳态平台中表现出准热波动,并揭示非厄米特相变与弛豫动力学的关系。
2026-03-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Adiabatic transport of Bose-Einstein condensate in double-well trap
在平均场近似下,研究了双势阱中玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的完全不可逆绝热输运。的转移是由随时间变化的(高斯)的井之间的耦合和它们的相对失谐。该协议成功地工作在广泛的排斥和吸引BEC相互作用。由相互作用引起的非线性效应可以由不利于输运变为有利于输运。与熟悉的朗道-齐纳方案使用恒定耦合的结果进行了比较。结果表明,脉冲高斯耦合提供了一个新的传输制度,耦合边缘是决定性的和方便的开关的运输是可能的。
2009-08-28 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Adiabatic invariant analysis of dark and dark-bright soliton stripes in two-dimensional Bose-Einstein condensates
在本工作中,我们发展了一种绝热不变量方法,用于研究嵌入二维玻色-爱因斯坦凝聚体中的准一维(条纹)孤子的演化。理论的结果得到的暗孤子条纹的一个组件的情况下,以及为两个组件的暗-亮(别名“填充暗”)孤子条纹的情况下,相当多的参与。在这两种情况下,分析预测这些结构的稳定性和动力学。我们的主要发现之一是作为系统参数(如陷阱强度和化学势)的函数的波的不稳定模式的确定。我们的分析预测是有利的直接数值模拟的结果相比。
2018-04-01 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Unifying treatment of nonequilibrium and unstable dynamics of cold bosonic atom system with time-dependent order parameter in Thermo Filed Dynamics
在非平衡热场动力学框架下导出了描述玻色-爱因斯坦凝聚系统时间演化的耦合方程。关键的一点是,它们不是假设方程的简单集合,而是由适当的重整化条件导出的自洽方程。当序参量随时间变化时,通过随时间变化的展开,构造了一个明确的准粒子图像。我们的公式是有效的,即使是一个不稳定的凝聚系统,并描述了凝聚衰变所造成的朗道不稳定性以及动力学。
2010-07-12 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Photoluminescence and gain/absorption spectra of a driven-dissipative electron-hole-photon condensate
采用Hartree-Fock-Bogoliubov理论和扩展到Keldysh形式的广义无规相位近似,从理论上研究了非平衡效应对受驱动耗散激子-极化激元凝聚体的光致发光和增益/吸收谱的影响.我们计算的光致发光光谱是半定量协议与实验,其中的功能,如从冷凝物的发射的蓝移,外观的色散特性的扩散戈德斯通模式,和抑制的色散模式。我们发现,激子极化激元凝聚体的非平衡性质强烈抑制的可见性的Bogoliubov色散的负能分支(鬼分支)的光致发光光谱。我们还表明,这个分支的痕迹可以被捕获作为一个烧孔效应的增益/吸收光谱。我们的研究结果表明,激子极化激元凝聚体的非平衡性质强烈减少量子耗尽,而散射通道的鬼分支仍然存在。
2018-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Exact methods in analysis of nonequilibrium dynamics of integrable models: application to the study of correlation functions in nonequilibrium 1D Bose gas
本文从可积系统动力学的一般观点出发,研究了一维玻色气体的非平衡动力学。在概述和批判性审查的基础上,逆散射变换,交织运营商,q-变形的对象,并扩展动力学共形对称的方法,我们专注于形状因子为基础的方法。受非线性量子光学和超冷原子实验中可能应用的启发,我们集中讨论强排斥相互作用。我们考虑从两个初始状态开始的动力学演化:零动量状态下的粒子凝聚和实空间中高斯波包中的粒子凝聚。结合形状因子方法和缠绕算符方法,我们发展了一种数值计算方法,它允许对中间态进行显式求和,并分析了非局域密度-密度关联函数的时间演化。在这两种情况下,我们观察到一种趋势,形成晶体状的相关性在中间的时间尺度。
2010-05-18 cond-mat.other cond-mat.quant-gas math-ph
Bistability and nonequilibrium condensation in a driven-dissipative Josephson array: a c-field model
本研究基于c场理论构建了原子玻色-爱因斯坦凝聚体驱动耗散约瑟夫森结链的多模模型,成功捕捉非平衡相图的双稳态等关键特征,并建立了超冷原子非平衡动力学与多个非线性物理领域的新联系。
2023-05-03 cond-mat.quant-gas
Nonequilibrium States of a Quenched Bose Gas
Yin和Radzihovsky [1]最近发展了一个Bogoliubov理论的自洽扩展,其中凝聚体数密度$n_c$被视为随时间变化的平均场,以分析Makotyn等人[2]对$^{85}$ Rb玻色气体在深度淬火到大散射长度后的JILA实验。我们应用这一理论来构建一个封闭的方程组,突出了$\dot{n}_c$的作用,这是诱导准粒子之间的有效相互作用。我们通过分析表明,这样的系统支持一个稳态,其特征是恒定的凝聚体密度和稳定但周期性变化的动量分布,其时间平均值由广义吉布斯系综精确描述。我们讨论了如何的$\dot{n}_{c}$诱导的有效相互作用,这是不可忽视的理由的绝热近似的模式附近的无间隙的戈德斯通模式,可以显着影响冷凝人口和谭的接触玻色气体,经历了深淬火。
2014-11-12 cond-mat.quant-gas