Bose-Einstein condensates in rotating ring-shaped lattices: a multimode model
我们建立了一个多模模型，描述了旋转的玻色-爱因斯坦凝聚体的动力学，该凝聚体被一个具有大填充数的环形光晶格限制。使用全3D Gross-Pitaevskii模拟获得作为旋转频率的函数的模型的参数。从这些数值计算中，我们提取的速度场诱导在每个网站和分析的联系和我们的模型的跳跃参数的相位和Peierls相位之间的差异。为此，这种阶段的详细讨论中提出的几何方面，考虑到不同的配置的交界处的位置。对于圆对称现场密度之间的跳跃相位和角动量的一个简单的解析关系被发现为任意数量的网站。最后，我们面对的旋转多模模型动力学的结果与Gross-Pitaevskii模拟找到一个完美的协议。
2020-07-21 cond-mat.quant-gas
Simplifying higher-order perturbation theory for ring-shaped Bose-Hubbard systems
本文针对一维环形 Bose-Hubbard 系统提出利用谱与几何性质简化高阶微扰计算的方法，给出至九阶的计算指南和收敛判据，并通过三格点系统基态能量计算验证其适用性和准确性。
2025-06-03 cond-mat.quant-gas
Symmetry breaking in interacting ring-shaped superflows of Bose-Einstein condensates
我们证明了超冷气体相互作用持续流中超流的演化受到量子涡旋动力学对称破缺的强烈影响。我们研究了反向传播的超流在两个平行环系统的弱（一个约瑟夫森结隧道通过障碍）和强（环合并减少障碍）相互作用的制度。对于弱相互作用的环形玻色-爱因斯坦凝聚体，旋转磁通子（约瑟夫森涡旋）的形成与隧穿超流的旋转对称性的自发破缺有关。在弱耗散平均场模型的框架下，研究了可控对称破缺对并合反向传播超流终态的影响。结果表明，合并流之间的布居不平衡和潜在的旋转对称性的破缺可以驱动双环系统到具有不同角动量的终态。
2019-10-20 cond-mat.quant-gas
Instability and particle current control of a parametrically driven Bose-Einstein condensate in a ring-shaped lattice
本文研究含 Peierls 相位与格点依赖调制的环形晶格中参数驱动 BEC，揭示有限能谱、非零净粒子流及关驱后的近持续行为，提出相干控制粒子流的新方案。
2025-01-07 cond-mat.quant-gas
Encoding a topological gauge theory on a ring-shaped Raman-coupled Bose gas
ICFO - Institut de Ciencies Fotoniques, The Barcelona Institute of Science and Technology（ICFO - 光子科学研究所，巴塞罗那科学技术研究院）；Departament de Física, Universitat Autónoma de Barcelona（巴塞罗那自治大学物理系）；ICREA（加泰罗尼亚高级研究院）
通过将圆盘上的陈-西蒙斯理论降维到环上的手征BF理论，提出在环状光阱中利用角动量-密度耦合实现该拓扑规范理论，并数值验证其可观测拓扑性质。
2026-06-09 cond-mat.quant-gas
Bose-Hubbard model in a ring-shaped optical lattice with high filling factors
研究了环形光晶格中玻色-爱因斯坦凝聚体的高势垒量子隧穿机制。通过基变换，将“涡旋”Bloch态集合与Wannier型局域波函数集合相联系，导出了广义Bose-Hubbard哈密顿量.除了通常的跳跃率条款，这样的哈密顿量考虑到相互作用驱动的隧穿过程，这是在高填充因子发挥主要作用，当标准的跳跃率参数原来是负的。通过计算Bloch态的能量和原子流，我们证明了这样的跳跃率必须用一个包含相互作用驱动的跳跃率的附加贡献的有效跳跃率参数来代替.这种贡献在高填充因子下是至关重要的，因为它保留了有效跳频速率参数的正性。类万尼尔态和超流基态的每个粒子的能量之间的能级交叉被解释为在每个晶格位置处具有宏观占据态的配置的过渡的签名。
2011-07-06 cond-mat.quant-gas
Ring solids and supersolids in spherical shell-shaped dipolar Bose-Einstein condensates
该研究通过扩展Gross-Pitaevskii方程分析球壳形偶极玻色-爱因斯坦凝聚体的基态，发现多种赤道环形偶极固体，指出散射长度、粒子数等参数可调控相变，且微重力环境对维持其稳定至关重要。
2024-04-11 cond-mat.quant-gas
Josephson Dynamics in 2D Ring-shaped Condensates
Los Alamos National Laboratories（洛斯阿拉莫斯国家实验室）；Technology Innovation Institute（技术创新研究所）；Università di Catania（卡塔尼亚大学）；INFN-Sezione di Catania（意大利国家核物理研究所卡塔尼亚分部）；Nanyang Technological University Singapore (NTU)（新加坡南洋理工大学）
通过移动光学势垒在二维环形玻色-爱因斯坦凝聚体中实现约瑟夫森输运，测量电流-化学势特性并揭示涡旋-反涡旋对介导的耗散机制，建立了可解析单涡旋的冷原子SQUID平台。
2026-04-17 cond-mat.quant-gas
Multistable circular currents of polariton condensates trapped in ring potentials
我们证明了形成和捕获不同的固定的解决方案，振荡的解决方案，和旋转的解决方案的极化激元凝聚在一个平面半导体微腔与内置的环形势阱。在浅势阱中捕获多稳态环形解。这些解具有相同的环形密度分布，但不同的拓扑荷，对应于不同的发射光的轨道角动量（OAM）。对于较强的限制势，除了基模，更高的激发（偶极）模式也可以被捕获。如果两个模式同时被激发，它们的跳动会产生复杂的振荡和旋转动力学。当两种模式具有相同的OAM时，形成双环解，其中密度在内环和外环之间振荡。当两种模式具有不同的OAM时，创建具有新月形密度和分数OAM的旋转解决方案。
2019-12-16 cond-mat.quant-gas physics.optics
Nonlinear Waves in an Experimentally Motivated Ring-shaped Bose-Einstein Condensate Setup
我们在一个单分量、二维、排斥的Gross-Pitaevskii方程中系统地构造了定态孤子态，该方程具有一个类似于最近实验中用于限制玻色-爱因斯坦凝聚体的势的环形靶状陷阱[Eckel，et al.\ { \em Nature} { \bf 506}，200（2014）]。除了基态的配置，我们确定了各种各样的激发态涉及相位跳跃（和相关的暗孤子）的环内。这些配置是从线性的，小原子密度，限制开始从一个系统的分叉分析。我们研究的稳定性，以及不稳定时，最基本的配置的动态。在我们的数值实验中，这些经常导致环内的涡旋动力学在长时间尺度上持续存在。为了说明所确定的状态的相关性，我们展示了如何这样的暗孤子配置（即使是不稳定的）可以创建在实验室中的冷凝物通过使用相位印记技术。
2019-01-13 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Optimizing persistent currents in a ring-shaped Bose-Einstein condensate using machine learning
本研究提出用高斯过程学习器实验控制超流体搅拌以产生玻色-爱因斯坦凝聚体持续电流，可优化四种搅拌结果，验证了搅拌鲁棒性与持续电流可靠生成的可行性。
2023-12-13 cond-mat.quant-gas
Superfluid qubit systems with ring shaped optical lattices
我们研究了一个实验上可行的量子比特系统采用中性原子电流。我们的系统是基于囚禁在环形光晶格势中的玻色冷原子。格使系统严格一维，它提供了基础设施，实现可调的环-环相互作用。我们的实现结合了中性冷原子系统的低退相干率，克服了单点寻址，具有拓扑保护的固态约瑟夫森通量量子比特的鲁棒性。采用中性原子作为磁通载流子，可以使影响约瑟夫森结基磁通量子比特的磁场特征涨落最小化。通过打破伽利略不变性，我们展示了如何通过晶格原子电流提供一个量子比特的实现。这可以通过在单个环中人为地产生相位滑移，或者通过两个均匀环晶格的隧道耦合来实现。实验研究了单量子位基础设施与定制的光学势。事实上，我们已经在实验上实现了缩放的环晶格势，原则上，它可以容纳这样的环量子位的$n\sim 10$，沿着激光束传播轴以堆叠配置排列。讨论了一种实验上可行的双环量子比特方案。基于我们的分析，我们提供了初始化，寻址和读出量子位的协议。
2014-02-18 cond-mat.quant-gas quant-ph
Coherent excitation transport through ring-shaped networks
该研究针对无物质波传播的环形网络激发输运问题，采用与量子技术相关的长程相互作用自旋系统建模，借鉴SQUID逻辑引入局域失谐，实现了依赖相互作用程的相干激发输运调控。
2024-01-18 cond-mat.quant-gas quant-ph
Winding number dependence of Bose-Einstein condensates in a ring-shaped lattice
研究了环形晶格中玻色-爱因斯坦凝聚体定态的缠绕数依赖性。该系统是通过将原子限制在具有等间距径向势垒的环形阱中而获得的。我们计算的能量和角动量的函数的缠绕数和势垒高度的两个相当不同的粒子数。在这两种情况下，我们观察到两种明显不同的制度。对于低障碍，亚稳涡旋状态获得了最大的缠绕数，这取决于粒子数和势垒高度。在这个制度中，角动量和能量分别显示，几乎线性和二次依赖于缠绕数。对于大的势垒高度，另一方面，固定状态得到的最大绕组数，这只取决于晶格位点的数量，而能量和角动量示出为绕组数的正弦函数。
2011-01-18 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Geometry-driven splitting dynamics of a triply quantized vortex in a ring-shaped condensate
Wuhan University of Technology（武汉理工大学）
研究揭示了环形超流体中三重量子涡旋分裂的动力学机制，通过几何驱动和非线性相互作用影响分裂路径和最终模式。
2026-02-01 cond-mat.quant-gas
Controlled flow of excitations in a ring-shaped network of Rydberg atoms
本研究提出里德堡原子环形网络方案，通过拉曼相位图案调控手性激发电流，揭示了拉比耦合与偶极相互作用对电流特征的影响，为原子网络信息传输新方法提供了基础。
2023-07-12 cond-mat.quant-gas quant-ph
Probing the circulation of ring-shaped Bose-Einstein condensates
本文报道了如何利用飞行时间（TOF）图像探测环形玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）初始环流的理论和实验研究结果。本文通过求解三维Gross-Pitaevskii（GP）方程，从理论上研究了BEC从环形势阱中释放后的动力学行为。陷阱和冷凝物的特性与最近的实验相匹配。通过在初始冷凝物波函数上压印线性方位角相位，从理论上模拟了通过搅拌实验赋予冷凝物的循环。理论计算的飞行时间图像与实验数据吻合较好。我们发现，释放后的动态的环形冷凝物收益在两个不同的阶段。首先，冷凝物迅速向内膨胀，填充初始孔，直到它达到取决于初始循环的最小半径。在第二阶段，内半径处的密度增加到最大值，之后孔半径开始缓慢地扩大。在第二阶段，由于来自内半径的进出物质波的干涉，出现了一系列同心环。GP方程的结果预测，孔面积是一个二次函数的初始循环时，冷凝物被释放直接从陷阱，它被搅拌，是一个线性函数的循环，如果陷阱是放松之前释放。这些比例与数据相匹配。因此，TOF后的孔尺寸可以作为初始凝结水循环的可靠探针。TOF后的循环和空穴大小之间的这种联系将促进未来在超冷量子气体中实现的原子电子系统的研究。
2013-09-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
Multimode model for an atomic Bose-Einstein condensate in a ring-shaped optical lattice
我们研究了一个环形的光晶格的人口动力学与高数量的粒子每个网站和一个低的，低于10，数量的井。使用定态定义的本地现场基础上，我们能够构建一个多模模型，取决于相关的跳跃和现场能量参数。我们表明，在两个井的情况下，我们的模型完全对应于最新改进的双模模型。我们导出了自陷周期的计算公式，它主要由在位相互作用能参数决定。通过比较与时间相关的Gross-Pitaevskii模拟，我们表明，多模模型的结果可以在所有的制度，只有重整化这样一个参数以显着的方式增强。最后，使用一种不同的方法，只涉及基态密度，我们推导出一个有效的相互作用能参数，表明是根据重整化的。
2013-07-29 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Expanding ring-shaped Bose-Einstein condensates as analogs of cosmological models: Analytical characterization of the inflationary dynamics
研究了中心半径逐渐增大的环形阱中玻色-爱因斯坦凝聚体的膨胀。基态的演化描述使用的缩放变换。此外，通过Bogoliubov-de Gennes方法的推广，在不同的基态的激发方位角模式的动力学进行了分析。我们的研究结果解释了最近实验中观察到的一些特征，这些实验的重点是测试该系统作为宇宙学暴胀模型的平行模型的适用性。的径向动力学，这对应于宇宙学对应的暴胀场，解析特征在于：膨胀被发现诱导的振荡位移的凝聚体以及耦合的径向和垂直宽度的变化。我们的研究结果也解释了观测到的红移和哈勃摩擦的出现在最初准备的方位角模式的演变。我们的描述，它跟踪的设置在膨胀中的不同组件的作用，提高了可控性，因此，潜在的系统作为一个地面模拟宇宙学模型的膨胀动力学。
2019-10-24 cond-mat.quant-gas gr-qc hep-th
Superfluid to Mott transition in a Bose-Hubbard ring: Persistent currents and defect formation
在这里，我们重新审视Kibble-Zurek机制的超流玻色子慢慢地驱动整个过渡到莫特绝缘相。利用含时变分原理和树张量网络相结合的方法，我们研究了在32个格点上具有人工经典规范场的一维环形玻色-哈伯德模型中退火过程中的电流.我们发现，超流电流显示，在最初的减少，持续振荡的生存，即使当系统内的莫特绝缘相。我们证明了这种振荡的振幅与剩余能量有关，表征了在跨越量子临界点时产生的缺陷，而它们的频率与莫特绝缘相的谱隙相匹配。我们的预测可以在未来的原子电子学实验中得到验证中性原子在环形陷阱。我们相信，所提出的设置提供了一个有趣的，但简单的平台，研究非平衡量子动力学的持续电流的实验。
2019-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
