Penetration of a vortex dipole across an interface of Bose-Einstein condensates
研究了准二维二分量玻色-爱因斯坦凝聚体中涡旋偶极子的动力学行为。当入射速度足够大时,涡偶极子穿透两个组件之间的界面。涡偶极子也可以在界面处消失或分裂,这取决于它的速度和相互作用参数。
2011-12-17 cond-mat.quant-gas
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
Vortex rings and vortex ring solitons in shaken Bose-Einstein condensate
在受振动束缚的玻色-爱因斯坦凝聚体中,可以出现不同的非线性相干模。在这里,我们集中在两种类型的相干模式,涡环孤子和涡环。在圆柱形阱中,涡环孤子可以表征为非线性厄米-拉盖尔模,其描述可以通过最优微扰理论来完成。产生涡环孤子所需的能量大于形成涡环所需的能量。这就是为什么在中等激发能下,涡环出现在涡环孤子之前。通过对囚禁$^{87}$ Rb原子的数值模拟,说明了涡旋环的产生.
2016-03-09 cond-mat.quant-gas
Symmetry-breaking instability of leapfrogging vortex rings in a Bose-Einstein condensate
玻色-爱因斯坦凝聚体中的三个共轴量子化涡环表现出非周期的蛙跳动力学。发现这种圆形涡环在破坏轴向旋转对称的变形下是动态不稳定的。使用Gross-Pitaevskii和涡丝模型的系统的动力学进行了分析。研究了涡环初始排列对不稳定性的影响。该系统被发现是显着不稳定的三个涡环的特定配置。
2019-02-02 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
Dynamics of a vortex dipole across a magnetic phase boundary in a spinor Bose-Einstein condensate
研究了自旋为1的玻色-爱因斯坦凝聚体中磁相空间分布的涡旋偶极动力学。当一个涡旋偶极从铁磁相运动到极性相时,或者相反,它会穿过相边界并转变成各种自旋涡旋偶极中的一种,例如蛙跳铁磁芯涡旋偶极和半量子涡旋偶极。讨论了自旋波函数在相边界上的拓扑关系。
2014-10-03 cond-mat.quant-gas
Vortex-antivortex pair dynamics in an exciton-polariton condensate
研究激子-极化激元中的超流和Berezinskiii-Kosterlitz无涡相需要理解耗散无约束凝聚体中的涡旋动力学。在这篇文章中,我们研究了动态涡旋-反涡旋对的运动,并表明涡旋对的稳定性被定义为有序运动,而不是快速分离或重组,是凝聚体中耗散速度和与热极化激元相互作用之间平衡的结果。此外,一个捕获的潜力进一步表明,大大提高了在这个系统中的一个单一的涡对的寿命。这些研究对于解释最近的结果和未来极化子凝聚中二维超流相的研究具有重要影响。
2012-10-22 cond-mat.quant-gas
Analytic Vortex Dynamics in an Annular Bose-Einstein Condensate
本文分析了环形玻色-爱因斯坦凝聚体中任意数目和结构的涡旋的动力学,得到了自由能和涡旋进动率的对数精度表达式。我们还获得了一个单一的涡环中的寿命的下限。我们的研究结果使封闭形式的分析处理涡涡相互作用的环是准确的不可压缩的限制。不可压缩流体动力学,在这里开发铺平了道路,为更一般的分析处理非简单连接的几何形状的涡动力学。
2016-02-24 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
Energy barriers for vortex nucleation in dipolar condensates
本文研究了饼形阱中52 Cr原子凝聚态的单量子化涡旋态。在旋转坐标系下,我们通过数值求解Gross-Pitaevskii方程得到了涡的解,没有进一步的近似。研究了三种不同相互作用情况下凝聚体的行为:只有s波,s波+偶极和只有偶极。在这三种情况下,计算了涡旋成核的能垒随涡旋离旋转轴的位移的变化。这些结果进行了比较,接触相互作用的凝聚体在Escheras-Fermi近似,并伪解析模型,后者显示出一个非常好的协议与数值计算。
2009-10-29 cond-mat.quant-gas
Bound vortex states and exotic lattices in multi-component Bose-Einstein condensates: The role of vortex-vortex interaction
本文在Gross-Pitaevskii理论的范围内数值研究了多组分均匀玻色-爱因斯坦凝聚体中的涡-涡相互作用。我们提供了强有力的证据表明,成对涡相互作用捕获的基本机制,确定的几何构型的涡,如不同的晶格在多涡状态,以及绑定涡状态与两个(二聚体)或三个(三聚体)涡。具体来说,我们讨论和应用我们的理论方法来调查内部和内部组件的涡涡相互作用在两个和三个组件的玻色-爱因斯坦凝聚体,从而揭示了形成的奇异涡配置。这些结果与当前多组分玻色-爱因斯坦凝聚体的实验研究以及对涡旋相互作用在多带超导体中的作用的理解相关。
2015-04-13 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Noise-induced transition from superfluid to vortex state in two-dimensional nonequilibrium polariton condensates
本文研究了二维非平衡凝聚超流体中涡旋-反涡旋对形成的Berezinskiii-Kosterlitz-Escherless机制。我们的数值研究是基于一个经典的场模型驱动耗散量子流体,适用于极化激元凝聚。我们调查的临界噪声需要在系统中创建涡旋-antivortex对,从一个状态与均匀的相位。详细分析了临界噪声与非平衡参数和能量驰豫参数的关系。
2019-09-27 cond-mat.quant-gas
Excitations of a vortex line in an elongated dipolar condensate
研究了细长偶极玻色-爱因斯坦凝聚体中涡旋线的性质。增加偶极-偶极相互作用(DDI)相对于短程接触相互作用的强度,我们发现系统跨越到一个自约束的涡旋液滴稳定崩溃的量子涨落。我们计算的准粒子激发谱的涡旋状态,这是重要的表征涡旋响应,并评估其稳定性。当DDI足够强时,我们发现涡旋对四极模是动态不稳定的。
2018-12-18 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
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
Three-vortex configurations in trapped Bose-Einstein condensates
本文报道了在$^{87}Rb$玻色-爱因斯坦凝聚体中通过振荡激发凝聚体产生三涡旋团簇的实验结果。这个过程可以创建两种循环的漩涡,因此我们能够使用相同的机制创建几种类型的漩涡群。三涡结构主要有两种类型,即等边三角形排列和直线排列。我们将这些最稳定的结构分别解释为三个具有相同环流的涡旋和一个涡旋-反涡旋-涡旋群。线性构型很可能是预测的静止涡团的第一个实验特征。
2010-10-01 cond-mat.quant-gas
Coupled spin-vortex pair in dipolar spinor Bose-Einstein condensates
研究了对称双势阱中自旋为1的偶极玻色-爱因斯坦凝聚体的基态和磁性。特别是,我们专注于自旋涡旋状态的假设,每个潜在的井是高度煎饼形状。我们发现,双阱势的存在下,产生两种不同的自旋配置的自旋涡旋对状态。我们还研究了耦合自旋涡旋对静态横向磁场的响应。
2015-12-20 cond-mat.quant-gas
Observation of vortex nucleation in a rotating two-dimensional lattice of Bose-Einstein condensates
本文报道了在旋转光晶格中观察到的涡旋形核现象。将~(87)Rb玻色-爱因斯坦凝聚体加载到静态二维晶格中,然后使晶格的旋转频率从零开始增加。我们研究了涡旋形核与光晶格深度和旋转频率的关系。对于深晶格以上的冷凝物的化学势,我们观察到的旋转频率,甚至低于涡旋成核所需的热力学临界频率的涡旋的数量的线性依赖。在这些晶格深度的系统形成了约瑟夫森耦合冷凝阵列。旋转产生的有效磁场在相邻的凝聚物之间引入了特征相对相位,使得在斜降晶格深度并重组凝聚物时观察到涡旋。
2010-01-06 cond-mat.quant-gas
Vortex pairs in a spin-orbit coupled Bose-Einstein condensate
研究了具有Rashba自旋轨道耦合的二组分玻色-爱因斯坦凝聚体中涡旋的静态和动态性质。在平面波相涡旋核周围的质量流被自旋轨道耦合变形,这使得涡旋对的动力学性质与标量玻色-爱因斯坦凝聚体中的涡旋对动力学性质有很大不同.涡旋-反涡旋对的运动速度比没有自旋-轨道耦合时小得多,并且存在定态。具有相同环流的两个涡旋彼此远离或联合形成静止状态。
2017-01-17 cond-mat.quant-gas
Vortex formation of a Bose-Einstein condensate in a rotating deep optical lattice
通过数值模拟Gros-Pitaevskii方程,研究了旋转正方形光晶格中玻色-爱因斯坦凝聚体中涡旋成核和晶格形成的动力学过程.不同的动力学制度的涡旋成核,这取决于光晶格的深度和周期。我们与Williams { \it et al.}的实验进行了广泛的比较。[Phys. Rev. Lett. { \bf 104},050404(2010)],特别关注第一涡流成核的临界旋转频率和作为旋转频率的函数的涡流数的问题。
2011-11-22 cond-mat.quant-gas
Effect of non-local interactions on the vortex solution in Bose-Einstein Condensates
考虑玻色-爱因斯坦凝聚体的Gross-Pitaevskii(GP)模型,研究了非局域排斥性s波散射下的单涡线.我们表明,除了涡的解决方案的核心宽度的愈合长度的顺序,存在一个涡的解决方案,其宽度是一个微观尺度的s-波散射长度的顺序,是独立的愈合长度。我们比较了这两类涡旋解,并给出了可能观测到宽度为散射长度量级的涡旋的区域。
2017-10-28 cond-mat.quant-gas
Dirac monopoles with polar-core vortex induced by spin-orbit coupling in spinor Bose-Einstein condensates
在铁磁玻色-爱因斯坦凝聚体中,我们报道了自旋-轨道耦合诱导的具有极核涡旋的狄拉克磁单极子,它们沿着垂直轴附着在两条节涡线上。这些磁单极子在实验时间尺度上更稳定,可以通过直接成像涡旋线来检测。随着自旋轨道耦合强度的增加,具有涡旋的狄拉克磁单极子可以转变为具有正方晶格的狄拉克磁单极子。在存在自旋轨道耦合的情况下,增加相互作用的强度可以诱导从具有极核涡旋的狄拉克单极子到具有Mermin-Ho涡旋的狄拉克单极子的循环相变.自旋-轨道耦合的玻色-爱因斯坦凝聚体不仅为研究奇异磁单极子和相关的相变提供了一个新的平台,而且在四极场关闭后仍能保持稳定的磁单极子.
2016-08-18 cond-mat.quant-gas
Controllable half-vortex lattices in an incoherently pumped polariton condensate
我们展示了如何可以使用自旋极化激元凝聚体的同步和非同步状态之间的过渡来驱动固定涡旋晶格和半涡旋晶格之间的过渡。这提供了一种通过泵浦光斑轮廓和施加的磁场的组合来控制极化激元自旋织构的方法。要做到这一点,我们扩展了非平衡旋量凝聚体的模型,包括放松,并研究这如何影响的desperization过渡。我们讨论了斑图形成是如何用均匀系统的行为来解释的。
2011-06-18 cond-mat.quant-gas
Vortex Solutions in a Binary Immiscible Bose-Einstein Condensate
本文研究了不混溶极限下两组分玻色-爱因斯坦凝聚体中的平均场涡旋解及其稳定性。本文用变分方法研究了由一个含有单个量子化涡旋的多数分量和一个充满涡旋核的少数分量组成的系统。我们表明,一个超高斯函数是一个很好的近似的填充组件的原子数的范围内的两个组件的涡旋解决方案,通过比较耦合的Gross-Pitaevskii方程的全数值解的变分解决方案。随后,我们检查的涡流解决方案的稳定性,通过扰动填充组件远离中心的涡核,从而证明其稳定性的小扰动。
2022-10-04 cond-mat.quant-gas
Vortex reconnections in atomic condensates at finite temperature
对涡旋重联的研究是理解超流湍流的一个重要组成部分,最近也报道了囚禁原子玻色-爱因斯坦凝聚体中的一种现象。在这项工作中,我们表明,尽管在这样的系统中的温度依赖于涡旋运动,涡旋重联实际上是温度无关的原子凝聚体的典型长度/时间尺度。我们的工作是基于一个耗散的Gross-Pitaevskii方程的凝聚,耦合到半经典玻尔兹曼方程的热云(Zaremba-Nikuni-Griffin形式主义)。与均匀凝聚体中涡旋重联的比较进一步表明,重联对背景密度的不均匀性不敏感。
2014-05-27 cond-mat.quant-gas physics.flu-dyn
Coreless vortex dipoles and bubbles in phase-separated binary condensates
当障碍物穿过超流体时会产生涡旋偶极子。在相分离的二元凝聚体的情况下,适当的相互作用参数在煎饼形陷阱,我们表明,无芯涡偶极子创建时,高斯障碍光束横穿他们超过临界速度。当障碍物穿过内部组件时,它携带外部组件的气泡。利用T-Fermi近似,我们证明了相分离的二元凝聚体既可以支持空核涡旋,也可以支持满核涡旋。对于依赖于时间的障碍势,在本例中,斜降,系统的相对能量尺度影响二元凝聚体的动力学演化。
2011-10-17 cond-mat.quant-gas
Spatiotemporal vortex rings in atomic Bose-Einstein condensates
我们研究了在空间和时间上都存在位相错位的时空涡旋环。结果表明,这些结构自然出现在扰动原子玻色-爱因斯坦凝聚体的低密度区的时间边缘的相位位错的周期。研究了原子间排斥和吸引作用下时空涡旋环的形成条件、动力学和稳定性。这些理论发现为实验观察超冷气体中的新型拓扑相干结构提供了一个新的视角。
2019-03-05 cond-mat.quant-gas
Vortex structures of rotating Bose-Einstein condensates in anisotropic harmonic potential
在朗道最低能级近似下,我们得到了快速旋转的囚禁玻色-爱因斯坦凝聚体中涡旋结构的解析解。该解在大量涡的限制下是精确的,并且是在各向异性调和势的情况下得到的。对于对称简谐势阱,当旋转频率等于俘获频率时,解与第二类超导体中的Abrikosov三角形涡旋晶格相吻合。在一般情况下,粗粒密度被发现是接近的Escheras-Fermi轮廓,除了边缘附近的冷凝云。
2010-04-22 cond-mat.quant-gas
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
Spontaneous self-ordered states of vortex-antivortex pairs in a Polariton Condensate
极化子凝聚体已被证明是研究拓扑缺陷的模型系统,因为它们允许直接和非破坏性成像的凝聚体复合物序参量。这种系统的基本拓扑激发是量子化涡旋。在特定构型中,进一步有序化可以形成涡旋晶格。在这项工作中,我们证明了自发形成的有序涡旋状态,包括在几何自排列的涡旋-反涡旋对。平均场广义Gross-Pitaevskii模型再现并支持所观察到的现象学的物理学。
2013-02-12 cond-mat.quant-gas
Three-dimensional vortex structures in a rotating dipolar Bose-Einstein condensate
研究了纯偶极玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的三维基态涡旋晶格结构。通过使用平均场模型,我们得到了在纯偶极BEC中的涡旋态的稳定性图作为谐波陷阱纵横比($λ$)和偶极-偶极相互作用强度($D$)在旋转下的函数。在不稳定区域内旋转凝聚体导致坍缩,而在稳定区域内旋转偶极BEC的稳定涡旋晶格。我们通过求解三维含时Gross-Pitaevskii方程来分析稳定的涡旋晶格结构。此外,涡状态的稳定性进行了检查的实时演化。我们还研究了通过增加外囚禁势的偏心率,在完全各向异性势阱中涡旋的分布。当阱足够弱且旋转频率高时,已经观察到冷凝物在两个部分中的破裂,每个部分上具有相等共享的涡流。
2016-06-29 cond-mat.quant-gas
Vortex dynamics and skyrmions in four to six dimensions: Coherence vortices in Bose-Einstein condensates
我指出如何相干涡,即,如果在物质波中创建关联函数中的拓扑缺陷,则可以帮助探索新的物理学。涡旋动力学可以在多达六个维度中进行研究,并且可以创建在较低维度中看不到的自旋拓扑缺陷。一个基本的原理验证实验的草图和模拟,其中三个玻色-爱因斯坦凝聚体用于创建和检测相干涡旋。
2012-08-07 cond-mat.quant-gas
Vortex scattering by impurities in a Bose-Einstein condensate
理解二维玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中的量子动力学依赖于理解涡旋如何在微观上相互作用以及如何与限制凝聚体的势的局部缺陷相互作用。在一个由许多涡组成的系统中,一个涡-反涡对的轨迹常常被第三个涡散射,这是一种以前描述过的效应。然而,自然的问题仍然是,这种效应有多少是由于第三个涡流引起的速度,有多少是由于它引入的密度不均匀性。在这项工作中,我们描述了各种定性的情况下发生时,一个涡旋-antivortex对与一个光滑的密度杂质,其轮廓是相同的旋涡,但缺乏周围的流通相互作用。
2017-04-19 cond-mat.quant-gas
Onsager vortex formation in Bose-Einstein condensates in two-dimensional power-law traps
本文研究了二维超流玻色-爱因斯坦凝聚体中量子化涡旋的动力学性质。我们发现,形成的大规模昂萨格涡团普遍存在于陡峭的壁陷阱是抑制在凝聚限制谐波势。然而,捕集势的形状似乎不会对涡流气体的蒸发加热效率产生不利影响。相反,抑制昂萨格涡流形成谐波陷阱可以理解的能量的涡流配置。此外,我们发现,涡-反涡对湮灭的涡蒸发加热机制的基础,需要至少三个涡的相互作用。我们的结论是,实验观察Onsager涡应该是最明显的平坦或倒置的底部陷阱。
2016-04-18 cond-mat.quant-gas
Space-time vortex driven crossover and vortex turbulence phase transition in one-dimensional driven open condensates
我们发现一个一级转变驱动的非平衡条件的一维驱动开放凝聚体的强度。与这种转变相联系的是一种新的稳定的非平衡相--时空涡旋湍流,其涡旋密度和准粒子分布表现出强烈的非热行为。下面的过渡,我们确定了一个新的时间尺度与噪声激活的未绑定的时空涡,超过该时间相干函数的变化从Kardar-Parisi-Zhang型次指数无序指数衰减。实验实现的非平衡涡湍流相是促进在驱动开放的冷凝与大的扩散速率。
2017-02-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Vortex reconnections between coreless vortices in binary condensates
涡重联在与超流体相关的湍流中起着重要的作用。为了理解这种动力学,我们利用Gross-Petaevskii方程研究了束缚在势阱中的稀原子气体超流体中涡旋环的重联。此外,我们研究了无核涡环的重联动力学,其中的一个物种可以作为示踪剂。
2014-08-07 cond-mat.quant-gas
Annihilation and recurrence of vortex-antivortex pairs in two-component Bose-Einstein condensates
涡旋-反涡旋对的湮灭是二维玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中的一个关键事件。众所周知,单组分BEC中的电子对湮灭需要耗散或催化剂涡旋。我们数值证实,在两个组件的BEC的对可以湮灭,即使没有任何耗散或催化剂涡时,组件间的相互作用是强的。此外,在某些条件下,该对在两个分量中交替地重新创建,我们称之为递归。
2021-05-06 cond-mat.quant-gas
Vortex unbinding transition in nonequilibrium photon condensates
本文对非平衡光子凝聚晶格中的Berezinskiii-Kosterlitz-less-like相变进行了理论研究。从线性化的波动理论和涡的性质出发,我们提出了一个包含四个拟合参数的临界点的解析公式,它很好地捕捉了我们所有的数值模拟。我们发现当驱动和耗散增加时,有序相变得更加稳定。
2021-04-27 cond-mat.quant-gas
Kelvin-Tkachenko waves of few-vortex arrays in trapped Bose-Einstein condensates
本文计算了囚禁玻色-爱因斯坦凝聚体中三维少涡阵列的低激发态。不同的Kelvin-Tkachenko涡波分支的数量与冷凝物中的涡的数量相匹配。最低奇宇称模式表现出超流陀螺涡旋运动。在实验上,这些模式可以被单独激发和观察到,或者与量子湍流的形成和衰减有关。
2011-07-18 cond-mat.quant-gas quant-ph
Collective oscillations of a Bose-Einstein condensate induced by a vortex ring
研究了涡环激发下三维玻色-爱因斯坦凝聚体的集体振荡。我们确定独立的,集成的,和固定的模式的质量中心振荡的冷凝物相对于涡环运动。结果表明,凝聚体质心的振荡幅度强烈地依赖于涡旋环的初始半径、原子间相互作用和阱的纵横比,而振荡频率是固定的,等于谐振阱在涡旋环运动方向上的频率.然而,当在涡环上施加Kelvin波扰动时,BEC的质心振荡随扰动模式、长尺度扰动强度以及扰动波数的变化而发生显著变化。Kelvin扰动波数的宇称对凝聚体的质心振荡模式有重要影响。
2019-06-07 cond-mat.quant-gas
Formation, dynamics and stability of coreless vortex dipoles in phase-separated binary condensates
研究了蓝失谐激光通过饼形陷阱中的二元凝聚体时所产生的高斯障碍势的运动。当障碍物的速度超过临界速度时,我们观察到在外部分量中产生的涡偶极子可以穿透内部分量。这相当于外部组件穿过内部组件的有限(尽管很小)传输。在内部分量中,同样的方法可以导致无芯涡旋偶极子的形成。
2011-10-13 cond-mat.quant-gas
Motion of vortices in inhomogeneous Bose-Einstein condensates
本文导出了二维非均匀玻色-爱因斯坦凝聚体中量子化涡旋的一般精确运动方程。该方程将涡流的速度表示为涡流附近的局部环境密度和相位梯度之和。我们进行Gross-Pitaevskii模拟的单涡动力学在谐波和硬壁盘形陷阱,并发现在这两种情况下,我们的分析预测非常吻合。模拟结果表明,在一个谐波陷阱中,对涡旋速度的主要贡献是诱导的环境相梯度,这一发现与通常引用的结果相矛盾,即局部密度梯度是这种情况下唯一相关的效果。我们使用我们的分析旋涡速度公式推导出一个点涡模型,占密度和相位贡献的旋涡速度,适用于非均匀冷凝。虽然Gross-Pitaevskii和点涡模拟对于特定的少涡配置之间获得了良好的一致性,但非均匀冷凝密度的影响通常是非常重要的,因此难以使用简化的点涡描述进行有效和准确的建模。
2018-03-05 cond-mat.quant-gas
Vortex lattice melting and critical temperature shift in rotating Bose-Einstein condensates
该研究探究旋转玻色-爱因斯坦凝聚体中涡旋晶格熔化引发的临界温度偏移,发现不同系统构型下温度偏移方向相反,提出涡旋能量模型解释相关机制,为量子系统研究提供参考。
2024-12-07 cond-mat.quant-gas physics.atm-clus
Vortex polygons and their stabilities in Bose-Einstein condensates and field theory
研究了双组分玻色-爱因斯坦凝聚体中的涡旋多边形及其稳定性,发现涡旋多边形对总环流$Q \leq 5$是稳定的,对$Q = 6$是亚稳定的,对$Q \geq 7$是不稳定的.作为高能物理中的一个相关模型,我们还研究了带反铁磁势项的baby-Skyrme模型的涡旋多边形,并对两个结果进行了比较。
2013-07-04 cond-mat.quant-gas hep-th
Vortex Dynamics in an Annular Bose-Einstein Condensate
我们从理论上证明了非单连通环形原子玻色-爱因斯坦凝聚体的拓扑结构使得内表面波总是由外表面激发而激发,并且内表面模与诱导涡旋偶极子相关联,这与具有涡旋单极子的单连通环形原子凝聚体的表面波不同.因此,在驱动内表面波的搅拌下,无论环厚度如何,在内表面和外表面之间都会产生特有的粒子数振荡。此外,观察到一个新的涡核过程,通过搅拌,可以合并的内部涡偶极子和外部涡成为一个单一的涡环内。旋转的环状凝聚体的中心处的涡旋的能谱也揭示了不同的连接的Tkachenko模式的涡旋晶格,其内表面的激发。
2012-07-25 cond-mat.quant-gas physics.atm-clus
Quantum Elliptic Vortex in a Nematic-Spin Bose-Einstein Condensate
我们在理论上发现了自旋超流体中的一种新的拓扑缺陷。在向列自旋玻色-爱因斯坦凝聚体中,量子化的涡旋自发地打破其轴对称性,导致椭圆形涡旋的出现,并伴有较小的正二次塞曼效应。新的涡被认为是传统涡的Joukowski变换。当塞曼长度超过自旋修复长度时,它的扁率会增加。这种结构是通过平衡连接两个自旋点的孤子的流体动力学势和弹性来维持的,这可以通过原位磁化成像来观察。理论分析清楚地定义了自旋为1的凝聚体中极性相和反铁磁相的半量子涡旋之间的区别。
2021-05-13 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Controlled creation of three-dimensional vortex structures in Bose--Einstein condensates using artificial magnetic fields
原子玻色-爱因斯坦凝聚体中的量子化涡旋激发物理近年来得到了广泛的研究。虽然简单的涡旋线在实验中相对容易产生、控制和测量,但对涡旋环结构的产生和控制却困难得多。本文提出并探索了一种产生和控制超流涡旋环、涡旋环晶格、涡旋环晶格、涡旋环结构和涡旋环结构的方法,并对涡旋环结构的量子化涡旋激发进行了研究。和其他三维涡旋结构的环形捕获超流体玻色-爱因斯坦凝聚体通过使用人工磁场产生的光学振荡器。纤维的存在也需要一个多-连接的几何形状,我们表明,在这种情况下,这些旋涡结构的存在下,可以推导出从激发剪刀模式的凝聚。
2019-10-06 cond-mat.quant-gas physics.flu-dyn quant-ph
Entanglement spectrum: Identification of the transition from vortex-liquid to vortex-lattice state in a weakly interacting rotating Bose-Einstein condensate
利用纠缠态研究了弱相互作用旋转玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中涡旋液相到涡旋晶格相的转变。分析了基态纠缠谱,区分了这两种不同的相位。对于环面结构,当跃迁发生时,基态纠缠谱的低能级部分及其最低能级的行为发生了明显的变化。对于球几何,纠缠间隙在共形极限(CL)的消失可以指示这种转变。我们还表明,粒子间纠缠的减少可以被看作是一个信号的过渡。
2011-01-25 cond-mat.quant-gas quant-ph
Vortex Tiling in a Spin-2 Spinor Bose-Einstein Condensate
我们指出,内部自旋对称的序参量表现在核心的分数涡旋在实空间中没有自旋轨道耦合。这种对称性破缺源于拓扑约束和核内外序参量自旋对称性之间的可交换性。我们的预测可以应用于探测旋转自旋为2的$^{87}$ Rb凝聚体作为非圆涡核在双轴双旋态下的循环序参量。
2011-07-13 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Synthetic magneto-hydrodynamics in Bose-Einstein condensates and routes to vortex nucleation
玻色-爱因斯坦凝聚体中合成磁通量的工程[Lin等人,Nature { \bf 462},628(2009)]具有获得模拟分数量子霍尔效应所需的高涡旋密度的前景。我们解析地建立了凝聚体在均匀合成磁场中的流体力学行为,包括其密度和速度分布。重要的是,我们发现,实验观察到的涡旋成核的发病对应于流体动力学解决方案中的动力学不稳定性,并揭示其他路线的不稳定性和预期的涡旋成核。
2010-11-18 cond-mat.quant-gas quant-ph
Vortex trimer in three-component Bose-Einstein condensates
预言了具有内相干耦合的三组分玻色-爱因斯坦凝聚体中的涡旋三聚体。该分子由三个组成的漩涡,这是有界的域壁的相关相。我们表明,形状和大小的分子可以通过改变内部相干耦合控制。
2012-05-30 cond-mat.quant-gas hep-ph hep-th
Condensates in double-well potential with synthetic gauge potentials and vortex seeding
我们证明了当人工规范势被引入到双势阱中的凝聚体中时,涡旋的产生会增强。这是由于在屏障内的低冷凝物密度区域中产生涡流所需的能量较低。此外,我们研究了两个井之间的涡的运输,并表明,涡的穿越时间较长的井的高度较低。我们还表明,合成磁场注入到大量的凝聚体的临界值是较低的双阱势相比,谐波约束势。
2018-07-20 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Topological classification of vortex-core structures of spin-1 Bose-Einstein condensates
我们根据序参量空间的拓扑结构对涡核结构进行了分类。通过发展一种表征涡核内部序参量变化的方法。我们将这种方法应用于自旋为1的玻色-爱因斯坦凝聚体,并表明涡核结构是分类的缠绕数,是本地定义的核心区域。我们还表明,一个涡核结构与非平凡的缠绕数可以稳定下的负二次塞曼效应。
2012-08-15 cond-mat.quant-gas hep-ph hep-th
Crow instability in trapped Bose-Einstein condensates
我们从理论上表明,细长的涡旋-反涡旋偶极子可以创建可控的捕获玻色-爱因斯坦凝聚体,使用已知的实验技术。足够长度的涡旋偶极子是不稳定的,并级联成缓慢的涡旋环,最终通过声音发射衰减。这种反平行涡线元素的不稳定性,它在涡环和被困原子气体中自生成开尔文波,可能在弥合量子湍流的开尔文波和柯尔莫哥洛夫-理查森级联中发挥作用。
2011-07-18 cond-mat.quant-gas quant-ph