Stable spatial and spatiotemporal optical soliton in the core of an optical vortex
我们证明了一个强大的,稳定的,移动的,二维(2D)的空间和三维(3D)的时空光孤子的核心的光涡旋,而所有的非线性立方(克尔)型。三维孤子可以沿涡旋核以恒定速度传播,而不发生任何形变。数值研究了小扰动下孤子的稳定性。两个沿涡核运动的孤子在中等速度下会发生准弹性碰撞。讨论了在涡旋光束中形成二维空间孤子的可能性。
2015-11-02 nlin.PS physics.optics
Three-dimensional spatiotemporal optical solitons in nonlocal nonlinear media
证明了在非局域立方非线性介质中存在稳定的三维时空孤子。基本(nonspinning)STS形成一个参数的家庭是稳定的,如果他们的传播常数超过一定的临界值,这是成反比的非线性响应的非局部性的范围。所有的旋转三维STS被发现是不稳定的。
2006-01-26 nlin.PS
Spatiotemporally Localized Multidimensional Solitons in Self-Induced Transparency Media
“光子弹”是一种在空间和时间上都具有局域性的多维孤子。我们证明了这种孤子存在于二维和三维自诱导透明介质中,并且是完全稳定的。我们的近似解析计算,支持和直接数值模拟验证,产生一维Sine-Gordon孤子的多维推广。
2000-02-03 nlin.PS physics.optics
Dynamics of three-dimensional spatiotemporal solitons in multimode waveguides
本文研究抛物线型多模波导中三维时空孤子的稳定性,结合 Ritz 变分法与数值模拟,揭示自聚焦时高能孤子塌缩及自散焦时高能复杂动力学。
2023-04-18 nlin.PS
Spatiotemporal dissipative solitons and vortices in a multi-transverse-mode fiber laser
介绍了一种多模光纤激光器的时空锁模模型,该模型基于(3+1)维五次复Ginzburg-Landau方程(cGLE),该方程具有保守非线性和耗散非线性以及二维横向俘获势。系统的数值分析揭示了各种稳定的非线性模式,包括稳定的基本孤子和呼吸子,以及孤立涡与缠绕数$n=1$,而与$n=2$的涡是不稳定的,分裂成持续旋转的两个单一的涡的束缚态。该系统的一个特征是基本时空孤子和涡旋时空孤子之间的双稳态。
2019-11-27 nlin.PS physics.optics
Spatiotemporal two-dimensional solitons in the complex Ginzburg-Landau equation
本文研究了具有三次和五次非线性项的二维复Ginzburg-Landau方程的时空孤子,其中包含了时空变量之间的不对称性。2D CCQGLE通过强大的傅立叶谱方法求解,即,傅立叶空间离散化和时间差分的显式方案。通过改变系统的参数和不同的初始条件,数值模拟显示了具有非常独特的性质的稳态、脉动和爆炸形式的2D孤子。对于某些区域的参数,我们还发现了稳定的相干结构的形式的自旋(涡旋)孤子存在的结果之间的竞争的聚焦非线性和传播,而通过介质。
2013-09-27 nlin.PS
Developing spatiotemporal solitons in step-index multimode fibers
时空孤子(STS)是一种在空间和时间上都具有局域性的孤立波,涉及复杂的线性和非线性过程。在各种介质中已经观察到了光学STS,但由于多模光纤的模式色散较大,很难在多模光纤中实现STS。在这里,我们报告STS锁模和时空非线性动力学在阶跃折射率多模光纤介导的增益。不同空间模式之间的增益竞争和能量重新分配有助于非线性有效地消除整个脉冲(多分量孤子)的时间分裂和空间衍射,从而保持其在传输过程中的形状。因此,多模光纤中的光学STS开辟了一条新的途径,以澄清时空孤波的基础科学,也意味着重要的应用在多信道通信,光开关和模式面积功率缩放的光纤激光脉冲。
2016-07-19 nlin.PS physics.optics
Stabilization of Spatiotemporal Dissipative Solitons in Multimode Fiber Lasers by External Phase Modulation
在这项工作中,我们介绍了一种稳定时空孤子的方法。这些孤子对应于多模光纤激光器中的光弹、能量可伸缩的波导振荡器和放大器、玻色-爱因斯坦凝聚体中的局域相干图样等。我们证明了由空间横向(径向)抛物线梯度折射率和耗散分布形成的三维限制势,结合二次时间相位调制,可以允许产生稳定的时空耗散孤子。这对应于将相位锁模与分布式克尔透镜锁模相结合。我们的孤子特性和稳定性的研究是基于广义耗散Gross-Pitaevskii方程的解析解和数值解。这种方法可以导致在多模光纤激光器、波导振荡器和弱耗散玻色-爱因斯坦凝聚体中形成的相干时空光束结构中获得更高的能量(或凝聚体质量)。
2022-08-11 nlin.PS physics.optics
Spatiotemporal solitons in dispersion-managed multimode fibers
提出了多模光纤中三维孤子的色散管理方案。它是由抛物型封闭势结合立方自聚焦作用在横向平面。DM图采用异常和正常群速度色散交替段的形式。以前,时间DM孤子在单模光纤中进行了详细的研究,和一些解决方案的二维时空“光子弹”,DM稳定,被发现在一个平面波导模型。通过数值计算,我们证明了三维时空孤子的稳定性由通常的DM强度参数$S$决定:在$ S<S_{0}\approx 0.93$处是准稳定的,在$S>S_{0}$处是完全稳定的.构造了稳定的涡旋孤子。我们还考虑了三维孤子之间的碰撞,在轴向和横向方向。相互作用是准弹性的,包括在横向平面中执行穿梭运动的孤子之间的周期性碰撞。
2020-11-10 nlin.PS physics.optics
Real-Time Visualization of the Spatiotemporal Dynamics of 3D Solitons
State Key Laboratory of Information Photonics and Optical Communications, School of Electronic Engineering, Beijing University of Posts and Telecommunications(北京邮电大学电子工程学院信息光子学与光通信国家重点实验室)
通过高速光电探测器结合空分和时分复用技术,实现了三维孤子动力学的长期实时可视化,并观察到孤子诞生过程中多模光束先稳定后频谱展宽的现象。
2026-06-12 nlin.PS physics.optics
Stable spatiotemporal solitons in Bessel optical lattices
研究了自聚焦介质中圆柱贝塞尔晶格支撑的三维孤子的存在性和稳定性。如果晶格强度超过一个阈值,我们显示数值,并使用变分近似,孤子是稳定的,在一个或两个区间内的值,他们的规范。在后一种情况下,Hamiltonian-vs.范数图具有“燕尾”形状,具有三个尖点。该模型适用于玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)和光学介质的饱和非线性,提出了新的方法,使稳定的三维BEC孤子和“轻子弹”的任意大小。
2005-06-06 nlin.PS
Distributed Kerr-Lens Mode-Locking Based on Spatiotemporal Dissipative Solitons in Multimode Fiber Lasers
介绍了多模光纤激光器中稳定时空孤子的形成机制。这是基于空间梯度耗散,导致分布式克尔透镜锁模。我们的分析涉及广义耗散Gross-Pitaevskii方程的解决方案。该方程在非线性物理学中有广泛的应用,包括非线性光学、时空图案形成、等离子体动力学和玻色-爱因斯坦凝聚体。我们证明,耗散和非耗散物理机制的精心控制的结果在稳定的(2+1)维耗散孤子的自出现。实现这样一种状态并不需要任何额外的耗散非线性的存在,如激光器中的锁模器,或玻色-爱因斯坦凝聚体中的非弹性散射。我们的方法允许通过相干局域结构(例如超短激光脉冲或玻色-爱因斯坦凝聚体)获得稳定的能量(或“质量”)。
2020-07-10 nlin.PS physics.optics
Commentary (invited update) to article "Spatiotemporal optical solitons", by B. A. Malomed, D. Mihalache, F. Wise, and L. Torner, J. Opt. B: Quantum Semiclass. Opt. 7, R53-R72 (2005)
这是一个简短的更新的主题所涵盖的评论文章,其目的是简要调查的多维孤子的理论和实验研究的进展,因为出版的评论。这篇评论被邀请作为原始评论文章的补充,该评论文章将在庆祝《物理学杂志B》50周年的电子书中重印(包括《光学杂志B:量子和半经典光学》)。
2016-03-15 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.optics
Spatiotemporal chaotic dynamics of solitons with internal structure in the presence of finite-width inhomogeneities
本文对非均匀介质中的Klein-Gordon扭结孤子动力学进行了分析和数值研究。特别是,我们研究了一个外场,几乎是恒定的整个系统,但改变其符号的坐标中心和有限宽度的本地化杂质。类Klein-Gordon方程的孤立子解通常被视为无结构的点状粒子。当考虑孤子的扩展特性时,更丰富的动力学被揭示出来。我们发现,有趣的时空现象时,出现的孤子的结构与有限宽度的不均匀性相互作用。我们解决了一个反问题,以便有外部扰动,这是通用的和拓扑等价的著名的分歧模型,这样的稳定性问题可以得到准确的解决。我们还显示了不同的准周期和混沌运动的孤子经历作为一个依赖于时间的力泵能量到translational模式的扭结和这些动态与激发的孤子的形状模式。
1999-04-06 nlin.PS patt-sol
Stable bright solitons in two-component Bose-Einstein condensates
研究了具有吸引相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚体中的二维基本孤子-孤子对。考虑了不同类型原子之间的吸引力和排斥力。用变分法和数值方法研究了定态的一般性质,确定了孤子-孤子对的稳定区域。
2012-03-15 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Diffractive resonant radiation emitted by spatial solitons in waveguide arrays: towards a spatiotemporal supercontinuum generation
本文对克尔非线性波导阵列中空间孤子产生的衍射共振辐射进行了解析和数值研究。导出了孤子与辐射之间的相位匹配条件,并与直接脉冲传输模拟结果进行了比较。由于布里渊区的折叠色散导致一个奇特的反常孤子反冲,我们详细描述。施加在阵列上的线性电势产生光纤中拉曼自频移的模拟,现在仅应用于波数。我们证明,它是可能的,以模仿密切的时间光纤动力学,揭示了新的影响波数超连续谱的产生和“孤子自波数位移”的补偿所发射的衍射辐射。这项工作为设计独特的光学器件铺平了道路,这些器件可以产生具有可控方向性的光谱宽超连续谱。
2012-10-18 nlin.PS physics.optics
The solitons redistribution in Bose-Einstein condensate in quasiperiodic optical lattice
数值研究了周期和准周期二维光晶格中玻色-爱因斯坦凝聚体的动力学激发。在排斥平均场相互作用的情况下,BEC量子隧穿导致一个渐进孤子的分裂和产生二次孤子,这些二次孤子迁移到最近的捕获势极小值。当一系列π脉冲(相位反冲)作用于光晶格时,出现了非平凡的孤子动力学。这种突然的扰动会使二次孤子产生动态的重新分布,从而形成人工孤子超晶格。分析了不同几何形状的OL。
2007-04-30 nlin.PS
Dissipative spatiotemporal soliton in a driven waveguide laser
本文提出通过泵浦光空间整形在波导激光器中产生耗散时空孤子,并利用慢时间调制结合动态增益饱和实现宽参数范围稳定,且该方法可类比推广至弱耗散玻色-爱因斯坦凝聚体的稳定。
2024-08-12 nlin.PS physics.optics
Controlled non-autonomous matter-wave solitons in spinor Bose-Einstein condensates with spatiotemporal modulation
为了研究时空调制旋量玻色-爱因斯坦凝聚体中非自治物质波孤子的受控演化,我们研究了具有时空相关的外部势和时间调制的增益/损耗分布的三个耦合Gross-Pitaevskii(GP)方程组.得到了耦合GP方程的可积性条件和非等谱拉克斯对。使用它,我们得到了一个无限的动力学不变量,其中前两个是质量和动量。达布变换用于生成单孤立子和双孤立子解。在不同的外势和增益/损耗分布作用下,得到了铁磁型和极性型受控非自治物质波孤子的各种解,如自压缩孤子、蛇形孤子、阶梯孤子和呼吸子等.特别是,形成类似流氓波的状态下,一个符号可逆的增益-损失分布的作用下,也被证明。研究了两个非自治物质波孤子与孤子束缚态之间的保形和变形相互作用。在这种情况下,自旋翻转出现在极性-铁磁相互作用中。通过对非自治物质波孤子扰动演化过程的系统模拟,验证了其稳定性。
2023-02-08 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Spatiotemporal vortex solitons in hexagonal arrays of waveguides
通过系统的数值分析,我们证明了具有立方自聚焦非线性的平行线耦合波导六角晶格可以产生三种稳定的半离散复合体(在纵向上是连续的),嵌入涡量S:S=1的三角形模,S=2的六边形模,两者都以空的中心核为中心,以及S=1的紧凑三角形,其不包括空的位置。研究了稳定三角涡之间的碰撞。这些波导晶格可以在光学和BEC中实现。
2011-05-29 nlin.PS physics.optics
Propagation properties and stability of dark solitons in weakly interacting Bose-Bose droplets
基于广义 Gross-Pitaevskii 方程研究一维两分量 Bose 系统中暗孤子,揭示两族孤子解(含反常色散分支)的稳定性与临界速度,证实灰色反常孤子可作为量子液滴的激发态存在。
2023-10-10 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Stable spinning optical solitons in three dimensions
本文研究了具有三次聚焦和五次散焦非线性项的三维非线性薛定谔方程的时空自旋孤子(涡环)。首次发现了完全稳定的时空涡旋孤子。一个普遍的结论是,稳定的自旋孤子是可能的聚焦和散焦非线性之间的竞争的结果。
2002-01-16 nlin.PS
Two-dimensional nonlocal vortices, multipole solitons and azimuthons in dipolar Bose-Einstein condensates
对具有非局域偶极-偶极相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚体中的二维孤子解进行了数值分析。对于修正的二维Gross-Pitaevski方程,我们发现了不同类型的非线性局域结构,如基本孤子,径向对称涡,非旋转多孤子(偶极和四极),旋转多孤子(方位角)的数值。通过直接数值模拟,我们表明,这些结构可以稳定。
2006-12-25 nlin.PS
Development of instability of dark solitons generated by a flow of Bose-Einstein condensate past a concave corner
研究了玻色-爱因斯坦凝聚体超声速绕流凹拐角(或楔)产生的暗孤子的稳定性。结果表明,在初始时刻产生的色散激波中的孤子在演化为稳态弯曲孤子的过程中表现出蛇形不稳定性。孤子到涡旋的衰减时间与不稳定性增长率的分析估计非常吻合。
2010-10-11 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Multivalley dark solitons in multicomponent Bose-Einstein condensates with repulsive interactions
通过发展达布变换方法,得到了多组分排斥性玻色-爱因斯坦凝聚体中具有非对称或对称轮廓的多路暗孤子解.研究表明,与标量暗孤子相比,孤子的宽度相关参数显著影响多通道暗孤子的速度范围和相位跳跃区域。对于双谷暗孤子,我们发现相位跳变在$[0,2π]$范围内,这与通常的单谷暗孤子的相位跳变有很大的不同。基于我们的结果,我们认为$n$ -谷暗孤子的相位跳变可以在$[0,nπ]$范围内,我们的分析支持扩展到五组分凝聚。进一步研究了双谷暗孤立子与单谷暗孤立子之间的相互作用,揭示了双谷暗孤立子与单谷暗孤立子碰撞后转变为呼吸子的引人注目的碰撞过程。我们的分析表明,这种呼吸子跃迁广泛存在于多通道暗孤子的碰撞过程中。讨论了在相关的玻色-爱因斯坦凝聚体实验中观测到这些多路暗孤子的可能性。
2021-02-21 nlin.PS
Stationary and traveling solitons via local dissipations in Bose-Einstein condensates in ring optical lattices
本文提出了一个环形光晶格中的玻色-爱因斯坦凝聚体模型,原子耗散作用在环上的一个固定位置或一个运动位置。局域耗散产生和稳定的静态和旅行的晶格孤子。在许多局域化的解决方案,我们已经产生了空间稳定的准周期晶格解和一个家庭的旅行晶格孤子与两个强度峰值,每个势阱没有对应的离散情况下。运动晶格孤子和静止晶格孤子之间以及两个运动晶格孤子之间的碰撞与晶格深度有着重要的关系。环形晶格中稳定的反向传播孤子可以应用于超冷气体陀螺干涉仪中。
2016-06-21 nlin.PS
Beating dark-dark solitons and Zitterbewegung in spin-orbit coupled Bose-Einstein condensates
本文研究了自旋-轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体中的暗-暗拍频孤子族。这些族由同时存在于能谱的两个带中的孤子组成。利用多尺度展开方法,将孤子分量划分为两个不同的时空尺度。孤子是“拍”的,因为它们执行密度振荡的特征频率,相关的Zitterbewegung(ZB)。我们发现,自旋振荡可能会发生,取决于每个孤子分支的奇偶性,从而导致ZB振荡的拍频暗孤子。数值模拟证实了分析结果,说明了孤子的鲁棒性。
2014-03-06 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Dark soliton creation in Bose-Einstein condensates
研究表明,通过相位工程和密度工程的适当结合,可以在现有的稀气体玻色-爱因斯坦凝聚体实验中产生稳定的、持续的暗孤子。其他组合导致灰孤子的广泛可控范围。声子的贡献很小,计算精确。随后的动力学应可在现场观察到,即没有冷凝物的弹道膨胀。
2000-11-22 cond-mat nlin.PS
Oblique dark solitons in supersonic flow of a Bose-Einstein condensate
在Gross-Pitaevskii平均场方法的框架下,证明了玻色-爱因斯坦凝聚体的超声速流动可以支持一种新的模式--斜暗孤子。得到了Gross-Pitaevskii方程的相应精确解。数值模拟表明,在流场中插入障碍物可以产生斜孤子。
2006-11-02 cond-mat.soft nlin.PS
Core structure of static ferrodark solitons in a spin-1 Bose-Einstein condensate
本文对铁磁自旋为1的玻色-爱因斯坦凝聚体的易平面相中的静态铁磁暗孤子(即磁序中的$\mathbb{Z}_2$拓扑缺陷)进行了解析描述。我们发现,第一型铁磁暗孤子有一个单一的宽度,而第二型铁磁暗孤子表现出两个特征的长度尺度。所提出的ansatzes显示出良好的协议与数值结果。讨论了铁暗孤子的自旋单态振幅、自旋张量密度和自旋电流。在存在严格铁暗孤子的参数区域中,精确地得到了质量超流序中的$\mathbb{Z}_2$拓扑缺陷,即暗-暗-暗矢量孤子。暗-暗-暗矢量孤子比铁暗孤子具有更高的激发能。
2022-07-18 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Bright soliton to quantum droplet transition in a mixture of Bose-Einstein condensates
有吸引力的玻色-爱因斯坦凝聚体可以存在两种不同性质的宏观自束缚态:亮孤子和量子液滴。在这里,我们调查它们之间的连接与玻色-玻色混合限制在光波导。我们开发了一个简单的理论模型,表明,根据原子数和相互作用强度,孤子和液滴可以顺利连接或保持不同的状态共存,只有在一个双稳态区域。我们实验测量它们的自旋组成,提取它们的密度为一个广泛的参数范围,并绘制出分离孤子从液滴的区域的边界。
2017-10-30 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Non-autonomous bright matter wave solitons in spinor Bose-Einstein condensates
研究了自旋为1的玻色-爱因斯坦凝聚体中具有时间调制非线性的亮物质波孤子的动力学行为。利用Hirota的非标准双线性化方法,得到了一类可积的自治三耦合Gross-Pitaevskii(3-GP)方程的孤子解.利用相似变换构造了非自治3-GP系统的孤子解。非自治孤子具有不同的密度分布。研究了具有类厄米-高斯势强的类扭结非线性系数的孤子压缩现象。我们的研究表明,这些非自治孤子进行非平凡的碰撞涉及凝聚切换。
2013-11-22 cond-mat.other nlin.PS
Bright vortex solitons in Bose Condensates
提出了在三维吸引玻色-爱因斯坦凝聚体中利用径向阱观测和研究亮涡旋孤子的可能性。这样的系统位于临界稳定的边缘,我们讨论了他们的稳定性的条件。我们研究了两个这样的孤子之间的相互作用。与教科书中的一维孤子不同,两个径向捕获和轴向自由的三维孤子之间的相互作用本质上是非弹性的,涉及粒子交换和形状变形。除了Δ \approx 0之外,对于它们之间的所有相位Δ,相互作用保持排斥。
2003-11-26 cond-mat.soft nlin.PS
Interaction of dark-bright solitons in two-component Bose-Einstein condensates
通过适当调整阱势、原子散射长度和原子增益或损失,研究了双组分玻色-爱因斯坦凝聚体中暗-亮孤子的相互作用。我们表明,耦合Gross-Pitaevskii(GP)方程可以映射到Manakov模型。利用与时间无关的周期性调制的陷阱势识别了一类有趣的物质波孤子及其相互作用,这类孤子可以在实验上在两组分凝聚体中实现。这些包括孤子的周期性崩塌和复活,蛇形物质波孤子以及不同类型的两孤子相互作用。
2009-06-03 cond-mat.other nlin.PS
Motion of dark solitons in trapped Bose-Einstein condensates
我们使用多时间尺度边界层理论推导出暗(或“灰”)孤子通过有效的一维玻色-爱因斯坦凝聚体云传播的运动方程,只假设背景密度和速度在孤子尺度上缓慢变化。我们发现,孤子可以表现出粘性或辐射加速(反阻尼),我们估计为缓慢,但可观察到的实验时间尺度。
2000-01-25 cond-mat nlin.PS quant-ph
Stabilization of bright solitons and vortex solitons in a trapless three-dimensional Bose-Einstein condensate by temporal modulation of the scattering length
利用平均场Gross-Pitaevskii方程的变分和数值解,我们证明了在无陷阱的三维吸引玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中,仅通过利用费什巴赫共振对散射长度进行快速的周期性时间调制,就可以使亮孤子稳定.该方案还稳定了二维旋转涡旋孤子。除了在玻色-爱因斯坦凝聚中的实验应用外,本文的研究还表明,在沿传播方向具有变号非线性的层状克尔介质中,三维非线性光学的时空孤子也可以稳定。
2004-06-22 cond-mat.other cond-mat.soft nlin.PS
Solitons in Bose-Einstein Condensates with Helicoidal Spin-Orbit Coupling
研究了空间非均匀螺旋自旋轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体中自由运动孤子的存在性和稳定性。尽管周期性变化的参数,该系统允许存在稳定的传播孤子。这种状态被发现在旋转框架,螺旋SO耦合减少到均匀的。在没有塞曼分裂的情况下,描述局域态的耦合Gross-Pitaevskii方程具有可积系统的许多性质。特别地,四参数孤子族可以得到精确的形式。这样的孤子弹性地相互作用。塞曼分裂仍然允许两族运动孤子的存在,但使孤子的碰撞非弹性。
2017-09-20 nlin.PS quant-ph
Controllable soliton emission from a Bose-Einstein condensate
通过数值模拟,我们证明了在浅的光学偶极阱中,物质波从玻色-爱因斯坦凝聚体的可控发射。该过程是由沿捕获轴的散射长度的空间变化触发的。在我们的方法中,外耦合机制是原子-原子相互作用,因此,陷阱保持不变。一旦发射出去,物质波就会形成一个坚固的孤子。我们计算分析的参数,这种原子孤子机枪的实验实施。
2005-06-07 cond-mat.other nlin.PS
Dynamics of quasi-one-dimensional bright and vortex solitons of a dipolar Bose-Einstein condensate with repulsive atomic interaction
通过对三维Gross-Pitaevskii方程的数值和变分分析,研究了雪茄状偶极玻色-爱因斯坦凝聚体中大排斥原子相互作用下亮孤子和涡亮孤子的形成和动力学.给出了孤子稳定区域的相图。我们还研究了孤子的呼吸振荡动力学以及两个孤子在大速度下的碰撞动力学。两个静止时并排放置的孤子在偶极引力作用下聚结形成一个稳定的束缚孤子分子。
2011-04-04 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Mean-field model of interaction between bright vortex solitons in Bose-Einstein condensates
利用轴对称Gross-Pitaevskii方程的显式数值解,我们研究了在径向俘获和轴向自由的玻色-爱因斯坦凝聚体中旋转的物质波亮孤子训练中涡旋孤子之间的相互作用动力学,以理解Strecker等人实验的某些特征。[2002 Nature 417 150]。在孤子训练中,相位相反(相位δ = π)的孤子相互排斥,保持分离而不改变形状; δ = 0的孤子相互吸引,相互作用和合并,但最终出来;一般δ的孤子通常相互排斥,但通过交换物质进行非弹性相互作用。我们研究和建议未来的实验与涡旋孤子。
2003-09-15 cond-mat.soft nlin.PS
Stabilization of Solitons Generated by a Supersonic Flow of Bose-Einstein Condensate Past an Obstacle
研究了玻色-爱因斯坦凝聚体超声速绕流障碍物产生的暗孤子的稳定性。结果表明,在与障碍物相连的参考系中,当流速达到某一临界值时,暗孤子的绝对不稳定性将转变为对流不稳定性。这将导致孤子在离障碍物一定距离处的扰动衰减,并形成有效稳定的暗孤子。这种现象解释了在数值模拟中观察到的流动图像的惊人稳定性。
2008-11-13 cond-mat.other nlin.PS
Stable multidimensional soliton stripes in two-component Bose-Einstein condensates
本文讨论了在不混溶区中,如何在两组分玻色-爱因斯坦凝聚体中构造稳定的一维暗孤子的多维扩展,即所谓的孤子条纹。我们展示了如何使用第二个组件,以填补核心的暗孤子条纹导致减少不稳定性,同时在均匀介质中传播。我们还讨论了在存在陷阱的情况下,如何通过增加暗条纹核的填充量来构造任意长寿命的暗孤子条纹。数值实验也证明了暗孤子条纹在碰撞情形下的鲁棒性。
2010-04-21 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Magnetic solitons in an immiscible two-component Bose-Einstein condensate
本文研究了不混溶二元玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中的磁孤子,其中种内相互作用略弱于种间相互作用.虽然它们的密度和相位分布类似于暗-亮孤子,但其他特性,如速度,宽度,总密度耗尽和陷阱振荡是不同的。在低速区,磁孤子简化为一对移动的磁畴壁。对孤子的碰撞行为也作了简要的讨论。我们进一步证明了这些孤子态可以在具有弱自旋相互作用的准一维(准1D)自旋1铁磁BEC中实现,例如,a Rb87 BEC。
2020-11-23 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.atom-ph
Oscillating Solitons and AC Josephson Effect in Ferromagnetic Bose-Bose Mixtures
该研究针对双组分玻色-爱因斯坦凝聚体的相分离行为,通过Landau-Lifshitz方程映射预测准一维弱互混体系中暗-亮孤子受恒力时的振荡现象,提出实验方案并将其解释为可移动势垒下的自旋约瑟夫森效应。
2023-06-12 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Non-degenerate Bound State Solitons in Multi-component Bose-Einstein Condensates
本文系统地研究了多组分玻色-爱因斯坦凝聚体中的非简并束缚态孤子,通过发展达布变换方法,得到了精确的孤子解。特别地,我们发现在自感生有效量子阱中有节点的亮孤子对应于受激束缚本征态,与以前报道的亮孤子和暗孤子(通常分别对应于基态和自由本征态)形成鲜明对比.我们进一步证明了节点束缚态孤子是由不同分量孤子间的非相干相互作用引起的。此外,我们还发现这些束缚态孤子之间的相互作用通常是非弹性的,这是由不同分量的孤子之间的非相干相互作用和相同分量的孤子之间的相干相互作用引起的。束缚态孤子可以用来讨论许多不同的物理问题,如拍频动力学、自旋-轨道耦合效应、量子涨落,甚至量子纠缠态。
2019-04-16 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Flemish Strings of Magnetic Solitons and a Non-Thermal Fixed Point in a One-Dimensional Antiferromagnetic Spin-1 Bose Gas
在淬冷的一维反铁磁自旋1玻色气体的热化示出进行通过一个非热固定点通过湮灭的Flemish弦束缚态的磁孤子。一个可能的实验情况进行了讨论。
2019-03-23 cond-mat.quant-gas nlin.PS quant-ph
Variational analysis of flat-top solitons in Bose-Einstein condensates
采用变分近似和数值模拟方法研究了考虑三体相互作用的稠密玻色-爱因斯坦凝聚体中物质波孤子的静态和动态特性.对于实验相关的参数,物质波孤子可以获得平顶形状,这表明采用超高斯试验函数的VA。比较孤子的配置文件,预测VA和那些发现从控制Gross-Pitaevskii方程的数值解显示出良好的一致性,从而验证了所提出的方法。
2009-09-13 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Mossbauer effect for dark solitons in Bose-Einstein condensates
我们证明了暗孤子的能量不稳定性与类粒子运动有关,并基于穆斯堡尔效应给出了非均匀介质中暗孤子的简单运动方程.数值模拟支持我们的理论。我们讨论了一些实验方法。
1998-09-30 cond-mat nlin.PS patt-sol
Dynamics of gap solitons in a dipolar Bose-Einstein condensate on a three-dimensional optical lattice
提出并研究了$^{52}$ Cr原子的偶极玻色-爱因斯坦凝聚体在三个正交方向的光学晶格势作用下局域在最低带隙的稳定圆盘形和雪茄形带隙孤子.一维版本的这些孤立子的实验兴趣限制的OL沿偶极矩方向和谐波陷阱在横向方向也被认为是。(i)能隙孤子受微扰时的呼吸振荡和(ii)沿轴向$z$方向运动的晶格对能隙孤子的拖曳等重要动力学行为证明了能隙孤子的稳定性。文中还附有一个三维带隙孤子拖曳的电影片段。
2011-05-13 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Dark solitons in atomic Bose-Einstein condensates: from theory to experiments
本文综述了原子玻色-爱因斯坦凝聚体中物质波暗孤子的理论和实验研究进展。在介绍了一般框架的基础上,我们讨论了单和多个物质波暗孤子的静态和动态的准一维设置,在高维设置,以及在维度交叉制度。特别注意的是理论结果之间的联系,通过各种分析方法,和相关的实验观察。
2010-04-23 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Simple and efficient generation of gap solitons in Bose-Einstein condensates
本文提出了一种在排斥性玻色-爱因斯坦凝聚体中产生物质波隙孤子的有效方法,即在开启一维光晶格后,在谐波阱中由凝聚云形成隙孤子.我们数值证明,这种方法不需要准备初始原子波包在一个特定的状态对应的频谱的布里渊区的边缘,和孤子产生过程中发生的损失可以抑制适当的绝热切换的光晶格。
2006-09-12 cond-mat.other nlin.PS
Stable, mobile, dark-in-bright, dipolar Bose-Einstein condensate soliton
我们证明了由于偶极排斥接触相互作用而在中心平面上形成的强、稳定、可移动的准一维暗中亮偶极玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)孤子.在中等速度下,两个这样的孤子碰撞的头被发现是几乎没有变形的准弹性。本文还讨论了在实验室中利用相位印记产生偶极明中暗孤子的方案。在偶极二元BEC中可以形成丰富多样的暗中亮孤子,可以是一个暗中亮孤子与一个亮孤子耦合,也可以是两个暗中亮孤子耦合。结果表明,使用数值模拟在三个空间维度采用现实的相互作用参数的偶极164 Dy BEC和二进制164 Dy-162 Dy BEC。
2014-06-26 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Dark soliton in quasi-one-dimensional Bose-Einstein condensates with a Gaussian trap
本文研究了非谐外势作用下准一维玻色-爱因斯坦凝聚体中的暗孤子。理论模型基于Muñoz-Mateo和Delgado(MMD)方程,该方程描述了具有排斥性原子间相互作用的雪茄形BEC。由于MMD方程为非多项式形式,孤子-声复合不能呈现立方模型中的模式。我们进行数值模拟比较这两种情况。
2013-11-08 cond-mat.quant-gas nlin.PS quant-ph
Matter-wave bright solitons in spin-orbit coupled Bose-Einstein condensates
研究了具有吸引相互作用的自旋-轨道(SO)耦合玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中的物质波亮孤子。我们使用多尺度展开方法来确定在线性能谱的半无限间隙中的化学势的解族。根据线性和自旋轨道耦合强度,孤子可能类似于标准的明亮的非线性薛定谔孤子或表现出调制的密度分布,让人想起SO耦合排斥BEC的条纹相位。我们的数值结果与我们的分析结果非常吻合,并通过稳定性分析和直接数值模拟证明了这种孤子在实验相关条件下的潜在鲁棒性。
2012-11-01 cond-mat.quant-gas nlin.PS