Suppression of Faraday waves in a Bose-Einstein condensate in the presence of an optical lattice
研究了一维光晶格中拉长的玻色-爱因斯坦凝聚体中法拉第波的形成,其中声子通过调制凝聚体的径向约束而被参变激发.对于非常浅的光晶格,声子与一个明确的波矢沿凝聚体传播,在没有晶格,我们观察到法拉第图案的形成。随着位深的增加,局部声速减小,当声速等于凝聚体局部相速度时,凝聚体变得动态不稳定,法拉第波的参量激发被抑制。
2010-10-08 cond-mat.quant-gas
Evolution of room-temperature magnon gas toward coherent Bose-Einstein condensate
本文通过直接检测参数驱动钇铁石榴石晶体中磁振子发射的微波辐射,研究了室温磁振子气体向相干玻色-爱因斯坦凝聚态的演化过程,并证明其相干性仅受自然弛豫限制。
2021-01-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Stimulated Thermalization of a Parametrically Driven Magnon Gas as a Prerequisite for Bose-Einstein Magnon Condensation
利用时间分辨和波矢分辨布里渊光散射光谱研究了参量驱动磁振子气体的热化过程,在自旋波谱的底部形成玻色-爱因斯坦凝聚体。人们已经发现,冷凝之前的转换最初泵浦的磁振子到第二组频率简并的磁振子,这是由于参数的初始磁振子的受激散射到一个短波长的光谱区域出现。与波矢量与处于最低能量状态的磁振子的波矢量正交的第一磁振子群相反,次级磁振子可以有效地散射到光谱的底部并在那里凝聚。
2015-02-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Lattice induced stripe phase in Bose-Einstein condensate under non-inertial and inertial motion
用平均场方法研究了在光晶格和谐振子势共同作用下的参变受迫玻色-爱因斯坦凝聚体。非惯性系和惯性系中的空间对称破缺玻色凝聚相在三次和五次非线性同时存在时产生条纹相。我们发现,这种条纹相位的存在完全取决于五阶非线性和晶格势之间的相互作用。此外,我们观察到,一个依赖于时间的谐振子频率破坏这样的条纹有序。线性稳定性分析所得到的解决方案进行,我们发现,解决方案是稳定的。为了更好地理解基本物理,我们计算了能量,显示了凝聚体在某些参数域中的非线性压缩。
2017-06-22 cond-mat.quant-gas
Chirp Control of Sinusoidal Lattice Modes in Bose-Einstein Condensate
用平均场方法研究了一般运动光晶格中受参变强迫的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)。凝聚体中的原子与含时晶格势之间的相互作用导致了一种新的传播超流物质波,它可以通过啁啾管理来控制。这个系统,当放置在一个陷阱,加速和经历快速的非线性压缩,控制啁啾。当物质波改变方向时,密度达到最大值。一个动态的相变被确定,这需要的超流相绝缘状态。得到了能量的精确表达式,并详细分析了正弦激励的啁啾管理和动态相变的物理理解。
2015-06-03 cond-mat.quant-gas
Interference-induced suppression of particle emission from a Bose-Einstein condensate in lattice with time-periodic modulations
本文研究一维晶格中相互作用周期性调制的玻色-爱因斯坦凝聚体,发现物质波干涉可显著抑制粒子发射,为操控晶格中粒子传播和非平衡动力学激发控制提供新途径。
2024-08-30 cond-mat.quant-gas
Spontaneous rotating vortex rings in a parametrically driven polariton fluid
我们提出了在参数驱动的量子流体中的自发旋转涡环的理论预测极化激元-耦合量子阱激子和微腔光子的相干叠加。这些环不仅在没有任何旋转驱动的情况下出现,而且在没有捕获势的情况下出现,在一个已知的模型中定量映射到实验中。首先,我们提出了一种新的参数泵计划的极化激元,与圆对称和径向电流,并表征由此产生的非平衡凝聚。我们表明,该系统是不稳定的,通过调制不稳定性的圆对称性的自发破缺,随后出现一个涡环与大净角动量,在两个拓扑结构不同的状态之一旋转。这样的环是坚固的,并携带独特的实验签名,因此它们可以在新一代极化激元器件中找到应用。
2016-06-28 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Floquet dynamics of ultracold atoms in optical lattices with a parametrically modulated trapping potential
本文提出在光晶格中利用较强抛物线囚禁势的参数周期调制产生非线性共振,通过Mathieu近似构造Floquet态并实现共振诱导的有效基态,为研究Floquet凝聚体和量子-经典对应关系提供了新途径。
2024-05-03 cond-mat.quant-gas
Relaxation Oscillations and Ultrafast Emission Pulses in a Disordered Expanding Polariton Condensate
半导体微腔常常受到结构缺陷的影响,这会干扰激子-极化激元凝聚体的流动和动力学。此外,在激子-极化激元凝聚体中,由于非相干激子库的性质,存在各种动力学情形和不稳定性。我们研究了半导体微腔中出现的激子-极化激元凝聚体的动力学行为,它决定了它的时空行为。我们的实验数据揭示了复杂的突发式的时间演化下的非共振光脉冲激发。的时间模式的冷凝物排放的结果从固有的障碍,并驱动的激子水库,这在时间上衰减慢得多的极化激元冷凝物的寿命的属性。这一特性导致了极化激元凝聚体形成过程中的弛豫振荡,从而产生相干极化激元场的超快发射脉冲。实验数据可以很好地再现的数值模拟,其中的冷凝物耦合到激子水库所描述的一组速率方程。理论表明,存在缓慢水库暂时清空受激散射的冷凝,产生超短脉冲的冷凝排放。
2017-06-19 cond-mat.quant-gas
Collective emission of matter-wave jets from driven Bose-Einstein condensates
散射是物理学所有领域中对物质及其相互作用的基本探测。超冷原子气体提供了一个强大的平台,在其中控制成对相互作用使我们能够研究量子多体系统中的散射。过去对碰撞玻色-爱因斯坦凝聚体的实验已经揭示了许多重要的特征,包括物质波干涉、散射原子晕、四波混频和反向传播对之间的相关性。然而,具有类似于超辐射的自发碰撞的强烈刺激的制度已被证明是难以捉摸的。在这里,我们访问该制度,发现失控的受激碰撞与调制的相互作用强度的凝聚导致发射的物质波射流类似烟花。喷流只出现在调制幅度阈值以上,它们的相关性是不变的,即使喷出的原子数呈指数增长。因此,我们表明,结构和占领的喷注源于量子涨落的凝聚。我们的研究结果证明了失控受激碰撞的条件,并揭示了物质波发射的量子本质。
2017-06-17 cond-mat.quant-gas
Superradiant phononic emission from the analog spin ergoregion in a two-component Bose-Einstein condensate
Center for experimental machines(实验机器中心);Pitaevskii BEC Center, CNR-INO(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-光电子研究所);Université Paris Cité, CNRS, Matériaux et Phénomènes Quantiques(巴黎西岱大学,法国国家科学研究中心,物质与量子现象实验室)
该研究借助模拟引力视角,分析双组分原子凝聚体中量子化涡旋引发的流体力学不稳定性及其与引力中旋转大质量天体能层不稳定性的关联,证实双组分凝聚体可作为不同引力体系旋转时空的模拟模型。
2022-12-14 cond-mat.quant-gas
Dynamics of Phase Coherence Onset in Bose Condensates of Photons by Incoherent Phonon Emission
最近的实验与光子平衡内的染料介质在一个腔提出了一个问题,玻色凝聚是否可以发生在一个系统中,只有非相干相互作用的声子在浴,但没有粒子-粒子相互作用。类似于粒子-粒子相互作用系统的分析计算表明,仅与非相干声子相互作用的玻色子系统确实可以经历玻色凝聚,并且还可以表现出量子相干性的自发放大。我们回顾了这些计算的基本理论。
2012-09-24 cond-mat.quant-gas
Intermittent emission of particles from a Bose-Einstein condensate in a one-dimensional lattice
本文研究一维晶格中相互作用周期性调制的玻色-爱因斯坦凝聚体的粒子发射,发现发射呈间歇性而非连续,并揭示间歇性实为系统积累阶段。
2024-01-03 cond-mat.quant-gas
Faraday patterns in coupled one-dimensional dipolar condensates
研究了具有参变驱动偶极相互作用的准一维偶极玻色-爱因斯坦凝聚体中的法拉第斑图。我们表明,在存在的激发光谱中的一个旋子最小值,紧急法拉第波在二维和一维几何形状有很大的不同,提供了一个明确的例子,在偶极气体中的限制维度的关键作用。此外,法拉第图案构成了一个很好的工具来研究极性气体中的非局部效应,因为我们说明了两个平行的准一维偶极凝聚。凝聚体之间的非局部相互作用产生的激发光谱的特征在于对称和反对称模式,即使在没有跳跃。我们发现,这一功能,在非偶极气体中不存在,导致在一个临界驱动频率,在该频率下发生显着的过渡之间的相关和反相关的法拉第模式在两个冷凝物。有趣的是,在这个临界频率下,出现的法拉第图案源于自发对称性破缺机制。
2012-07-12 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
High-energy side-peak emission of exciton-polariton condensates in high density regime
在标准的半导体激光器中,电子和空穴通过受激发射在远离热平衡的过程中复合以发射相干光。激子-极化激元凝聚体--与半导体激光器共享相同的基本器件结构,由耦合到微腔的量子阱组成--已经主要在远低于Mott密度的密度下研究了玻色-爱因斯坦凝聚的特征。在接近Mott密度的高密度下,一般认为激子-极化激元凝聚体恢复为标准半导体激光器,同时失去强耦合。在这里,我们报告的光致发光边带在高密度,不能占传统的半导体激光的观察。这也不同于上极化激元峰,通过观察峰能量分离中的激发功率依赖性。我们的解释作为一个持久的相干电子-空穴-光子耦合捕获这个边带的几个功能,而许多仍然难以捉摸。理解这一观测结果将导致非平衡多体物理学的发展。
2016-06-17 cond-mat.quant-gas
Defect formation beyond Kibble-Zurek mechanism and holography
我们研究了从无序相到有序相的连续过渡后的动态平稳淬火。基于标度思想、线性响应和不稳定模谱,我们建立了一个适用于任何二阶相变的理论框架,研究了凝聚态在破碎相中的早期演化.我们的分析揭示了一个新的时期的非绝热演化后,系统通过相变,在一个明确定义的冷凝形式之前,发生了大量的粗化参数。我们的形式主义预测的缺陷形成率参数小于Kibble-Zurek预测,并产生一个标准的故障Kibble-Zurek缩放足够快的淬火。我们数值测试我们的形式主义的热淬火在2 + 1维全息超流体。这些发现与冷原子、凝聚态物质、统计机制和宇宙学等广泛领域直接相关,是对动力学相变更定量理解的重要一步。
2015-06-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech hep-th
Dynamics and Density Correlations in Matter Wave Jet Emission of a Driven Condensate
最近在由圆柱形盒势限制的玻色-爱因斯坦凝聚体中观察到了物质波射流的发射,这是由周期性调制的粒子间相互作用引起的(Nature { \bf 551},356(2017))。在本文中,我们应用含时Bogoliubov理论研究的量子动力学和关联效应中观察到的这种高度非平衡现象。在没有任何拟合参数的情况下,我们对原子数和角密度关联的理论计算与实验测量结果在定量上是非常吻合的。喷射原子的时间指数增长可以用与相互作用调制相关的动力学不稳定性来理解。我们将喷注的角密度关联解释为不同角动量的激发准粒子之间的Hanbury-Brown-Twiss效应,并解释了相同动量和相反动量喷注之间的非对称密度关联的令人困惑的观测结果。我们的理论还可以识别控制密度关联函数中峰高和峰宽的主要因素,这可以在以后的实验中直接验证。
2019-06-11 cond-mat.quant-gas
Jet Sub-structure in Fireworks Emission from Non-uniform and Rotating Bose-Einstein Condensates
我们表明,喷流发射从玻色凝聚与周期性驱动的相互作用,又名。“玻色烟花”,包含了凝聚波函数的基本信息,这是很难获得使用标准的检测方法。我们用两个例子来说明基本的物理原理。当凝结体从外部势或旋涡中获得相位图案时,射流在它们的相关性中显示出新的子结构,例如振荡或螺旋。通过理论,数值模拟和实验的比较,我们展示了如何可以定量提取的相位和螺旋度的冷凝物的排放模式。我们的工作证明了喷流发射和底层量子系统之间的密切联系,这与粒子物理学中最近强调的喷流子结构有关。
2020-05-12 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Spontaneous quantum superradiant emission in atomic Bose-Einstein condensates subject to a synthetic vector potential
本文从理论上研究了原子玻色-爱因斯坦凝聚体中声子对的自发量子辐射。在模拟引力的视角下,这种效应对应于旋转黑洞能面上辐射的自发发射。一个一般的输入输出形式主义的建立和使用的光谱和相关特性的发射。在原子气体的关联函数中指出了实验上可获得的发射信号。
2021-05-09 cond-mat.quant-gas gr-qc
Spontaneous Emission in Quantum Walks of a Kicked Bose-Einstein Condensate
我们分析研究了最近提出并实现的基于被踢的玻色-爱因斯坦凝聚体的离散时间量子行走。我们通过考虑踢光引起的自发发射,扩展了以前关于有效动力学的工作。自发发射影响内部和外部的自由度,产生于它们之间的纠缠在步行动力学。结果是我们所测试的实验行走信号的可测量的退化。
2018-11-05 cond-mat.quant-gas quant-ph
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
Dymamical Casimir emission from polariton condensates
本文从理论上研究了垂直入射超短激光脉冲在激子-极化激元凝聚体中突然产生的动态Casimir效应。由于量子真空的突变,产生了Bogoliubov激发。随后的演变,所管辖的极化激元相互作用和损失,研究在线性截断维格纳近似。我们特别关注动量分布和空间相干性。分析确定了大动量和小动量下的极限行为。一个简单的缩放关系的最终冷凝物耗尽作为系统参数的函数被发现和相关长度线性依赖于冷凝物耗尽。
2013-03-05 cond-mat.quant-gas quant-ph
Coherence and Optical Emission from Bilayer Exciton Condensates
本文综述了两类双层结构(耦合量子阱)中激子的玻色-爱因斯坦凝聚实验,着重介绍了基本效应。玻色-爱因斯坦凝聚意味着存在宏观相干性,也被称为非对角长程序,并提出了测试和过去的索赔在这些激子系统的相干性进行了讨论。
2010-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Parametric pair production of collective excitations in a Bose-Einstein condensate
Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学);Institut d’Optique Graduate School(高等光学学院);CNRS(法国国家科学研究中心);Laboratoire Charles Fabry(夏尔·法布里实验室);Institut Pprime(普里姆研究所);Université de Poitiers(普瓦捷大学);ISAE-ENSMA(法国国立高等航空航天学院-高级机械与航空工程学院)
通过参数化激发长条状玻色-爱因斯坦凝聚体的横向呼吸模式,研究者实现了纵向集体激发的成对产生,并验证了玻格利亚夫描述的正确性。
2025-12-12 cond-mat.quant-gas gr-qc nlin.PS
Emission of Spin-correlated Matter-wave Jets from Spinor Bose-Einstein Condensates
报道了在$^7$ Li原子强铁磁旋量玻色-爱因斯坦凝聚体中观测到的物质波喷注发射。具有$|{F=1,m_F=1}\rangle$和$|{F=1,m_F=-1}\rangle$自旋状态的定向原子束从$|{F=1,m_F=0}\rangle$状态凝聚体产生,反之亦然。这是集体自旋混合散射事件的结果,其中自发产生的具有相反动量的原子对在穿过凝聚体时促进了额外的自旋混合碰撞。不同自旋态的物质波喷流($|{F=1,m_F=\pm1}\rangle$)可以是具有类空分离的宏观Einstein-Podolsky-Rosen态。利用每个自旋态的角关联函数研究了它的自旋-动量关联。旋转自旋轴,自旋间和自旋内动量相关峰显示出高对比度的振荡,表明原子系综的集体相干性。我们提供的数值计算,描述了在定量水平上的实验结果,并可以确定其纠缠后100毫秒的长时间的飞行时间。
2021-02-15 cond-mat.quant-gas quant-ph
Hawking radiation in a two-component Bose-Einstein condensate
我们考虑一维两组分玻色-爱因斯坦凝聚体流中事件视界的简单实现。这种凝聚体有两种类型的准粒子,在我们研究的系统中,一种对应于密度涨落,另一种对应于极化涨落。我们处理的情况下,视界只发生一种类型的准粒子(极化的)。我们研究了与自发霍金辐射类似物相关的一体和二体信号,并通过显式计算证明了它只包括偏振波的发射。我们讨论了原子玻色-爱因斯坦凝聚体和半导体微腔中激子-极化激元物理的实验结果。
2013-10-03 cond-mat.quant-gas
Polarons in a Dipolar Condensate
本文考虑一个极化子模型,其中杂质费米子与偶极凝聚体中的背景玻色子相互作用。在这个模型中的极化子出现作为一个杂质打扮的偶极凝聚体的声子云,其中,由于偶极-偶极相互作用的吸引和排斥部分之间的竞争,服从各向异性色散谱。我们研究了这种各向异性如何影响Bogoliubov声子模式的切伦科夫式发射,这可以直接通过偶极BEC移动对障碍物的实验来验证。我们还研究了杂质费米子的谱函数,它可直接用于冷原子中动量分辨射频谱的研究。
2014-01-27 cond-mat.quant-gas
Spontaneous Formation of Star-Shaped Surface Patterns in a Driven Bose-Einstein Condensate
我们在实验上观察到在受驱动的玻色-爱因斯坦凝聚体中自发形成星形表面图案。通过调制费什巴赫共振附近的散射长度,参数激发了具有$l$折叠对称性的二维星形图案,范围从四极($l=2$)到七边形模式($l=7$)。一个有效的Mathieu方程和Floquet分析利用,有关的不稳定性条件的表面模式的分散在一个被困的超流。通过确定这些模式的共振频率,我们精确地测量了集体激发的色散关系。在调制过程中,表面激励的振荡幅度呈指数增长。我们发现,只有$l=6$模式是不稳定的,由于其出射耦合的偶极子运动的云。我们的实验结果与平均场框架非常一致。我们的工作为产生更高能级的集体激发开辟了一条新的途径,并在探索量子流体的奇异性质和提供量子湍流的产生机制等方面有着重要的应用。
2021-07-23 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.atom-ph
Density correlations and dynamical Casimir emission of Bogoliubov phonons in modulated atomic Bose-Einstein condensates
我们提出了一个理论的密度相关出现在原子的玻色-爱因斯坦凝聚体作为一个结果的动态Casimir发射的Bogoliubov声子对时,原子-原子散射长度调制的时间。不同的制度作为一个函数的调制的时间形状的识别和一个简单的物理图片的现象进行了讨论。密度关联函数的解析表达式提供了最重要的极限情况。该理论能够解释最近在模拟黑洞的霍金辐射的数值计算中观察到的一些意想不到的特征。
2009-07-14 cond-mat.quant-gas gr-qc hep-th
Controlling spontaneous-emission noise in measurement-based feedback cooling of a Bose-Einstein Condensate
非共振光学成像是连续监测玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)最常用的方法。然而,由散射光子引起的扰动对这种连续监测的凝聚体的寿命造成了严重的限制。在本文中,我们证明了一种新的选择反馈控制可以克服测量反作用的加热效应。特别是,我们表明,非共振光学成像所造成的测量反作用是一个多模量子场效应,因为整个加热过程中没有看到在单粒子或平均场模型的系统。正确地模拟这种连续监测系统是唯一可能的使用数相维格纳(NPW)粒子滤波器,这是一个混合体之间的领先技术,用于模拟非平衡动力学的凝聚体和粒子滤波器模拟高维非高斯滤波器在工程领域。新的控制方案将在一个领先的精密测量和量子场模拟平台上实现长期连续测量和反馈,从而实现单次实验、自适应测量和稳健的状态准备和操纵。
2013-10-21 cond-mat.quant-gas quant-ph
Supersolidity of polariton condensates in photonic crystal waveguides
本研究针对一维光子晶体波导中激子-极化激元凝聚体系,理论揭示了由非线性散射引发的第二发射阈值对应超固态,其兼具相位与平移对称性自发破缺特征,并提出了可识别该现象的实验判据。
2025-01-13 cond-mat.quant-gas
Frequency combs with weakly lasing exciton-polariton condensates
我们预测了一对激子-极化激元凝聚体由于相干(约瑟夫森)和耗散耦合而产生的自发调制辐射。我们发现,强极化激元-极化激元相互作用产生复杂的动力学在弱激光域的方式超越霍普夫分岔。结果,激子-极化激元凝聚体表现出自诱导振荡,并发射出等距离的频率梳状光谱。由于时间反演对称性的自发破缺,出现了大量可能的具有非对称峰分布的发射光谱。激光动力学受到极化激元注入产生的散粒噪声的影响。这导致复杂的不均匀谱线加宽。
2015-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Rotational cooling of molecules in a Bose-Einstein-Condensate
讨论了超冷原子玻色-爱因斯坦凝聚体中双原子分子通过发射具有轨道角动量的声子的转动冷却。尽管BEC具有超流性,但对于典型的分子来说,没有无摩擦旋转,因为主要的冷却是通过粒子状声子的发射发生的。只有对于宏观二聚体,其大小变得可比或大于冷凝愈合长度,朗道样,临界角动量存在,低于该声子发射被抑制。我们发现典型分子的转动弛豫一般比BEC中杂质线性运动的冷却快。这也导致了角动量的有限寿命,角动量是旋转分子的准粒子,与具有轨道角动量的声子耦合。基于包含单声子和双声子散射的量子Boltzmann方程,分析了同核双原子分子的转动冷却动力学,并讨论了热声子的影响.
2019-07-25 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dynamical generation of interwoven soliton trains by nonlinear emission in binary Bose-Einstein condensates
我们提出了一种在两组分玻色-爱因斯坦凝聚体中产生交替亮孤子串的方法,利用非线性物质波在非耦合区的受控发射,在空间变化的种内相互作用和陷阱中基态的异相振荡。在该方案下,孤子从不同分量中依次发射,并通过相位无关的交叉耦合相互作用。我们得到了一个解析估计的临界条件孤子发射的几何引导模型,在类比集成光学系统。此外,我们展示了如何在系统中的强初始扰动可以触发自发产生的超孤子,即局域声子类激发的孤子列车。最后,我们证明了通过在非线性区加入外部局域势,可以可控地产生慢超孤子和快超孤子。
2013-07-16 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.atom-ph
Spatial and Temporal Periodic Density Patterns in Driven Bose-Einstein Condensates
本文通过变分与数值方法研究柱形简谐势阱中参数驱动的 BEC,揭示不同几何与激发机制下周期密度模式的形成及稳定性差异。
2025-02-20 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
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
Understanding Hawking radiation from simple models of atomic Bose-Einstein condensates
这一章是一个介绍稀玻色凝聚体的Bogoliubov理论应用于研究的自发发射的声子在一个固定的凝聚体在超音速流动。这种发射过程是天体物理学黑洞的霍金辐射的凝聚态模拟,但这里是从凝聚态的微观量子理论导出的,没有使用与引力系统的任何类比。为了便于物理理解的基本概念,一个简单的一维几何形状与逐步均匀流被认为是允许一个完全的分析处理。
2012-07-11 cond-mat.quant-gas gr-qc hep-th
The 2nd order coherence of superradiance from a Bose--Einstein condensate
我们测量了参与超辐射过程的玻色-爱因斯坦凝聚体中原子的两粒子关联函数,它直接反映出出射光的二阶相干性。我们比较了这种关联函数与原子的受激发射。而受激过程产生的相关性类似于一个相干态,我们发现,超辐射,即使在强增益的存在下,显示出接近的关联函数的热态,就像普通的自发发射。
2014-06-01 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Dynamical control of particle jets from a driven condensate in a one-dimensional lattice with double-well potential
Basic Teaching Department, Nanhang Jincheng College(南航金城学院基础教学部);School of Science, Nanjing University of Posts and Telecommunications(南京邮电大学理学院)
研究一维晶格双阱势中玻色-爱因斯坦凝聚体的非线性动力学,通过调制原子间相互作用、阱间深度不对称及跳跃幅度来控制粒子流发射,揭示了不对称和外部驱动对量子多体输运的影响,为原子器件设计提供思路。
2026-07-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
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
Dynamical tunneling of a Bose-Einstein condensate in periodically driven systems
本文报道了经典相空间中玻色-爱因斯坦凝聚体通过势垒的动态隧穿率的测量结果。原子最初是以量子态的形式准备的,这些量子态在一个经典规则的岛状区域上延伸。我们专注于特定系统的量子加速器模式的踢转子在重力的存在下。我们的实验数据支持的数值模拟考虑到主要来自自发发射的缺陷。此外,我们预测实验可访问的参数范围内,直接隧穿可以很容易地观察到,如果自发发射进一步抑制。总之,我们提供了一个证明的原则,在周期性驱动的系统中的动态隧道速率的实验访问。
2013-09-13 cond-mat.quant-gas nlin.CD quant-ph
Polariton Bose-Einstein condensate at room temperature in a Al(Ga)N nanowire-dielectric microcavity with a spatial potential trap
在外延生长过程中,通过改变Al(Ga)N纳米线长度方向上的组分,在6.0 μm Al(Ga)N纳米线中形成了空间势阱。研究了室温下平面内嵌入单根纳米线的介质微腔的极化激元发射特性。在纳米线的Al(Ga)N端处提供激发,并且从纳米线的最低带隙GAN区域观察到极化激元发射。结果与在具有均匀GAN纳米线的相同微腔中测量的那些结果的比较,并且具有相同的激子-光子失谐,表明极化激元在它们穿过Al(Ga)N纳米线中的陷阱传输时蒸发冷却。极化激元发射的光谱特性、它们的动量分布、一阶空间相干性和极化激元冷却的时间分辨测量的测量提供了在室温下在纳米线的GAN区域中形成平衡的玻色-爱因斯坦凝聚体(固态系统中物质的独特状态)的强有力的证据。在没有空间势阱的GAN纳米线电介质微腔中不形成平衡冷凝物。
2012-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Density waves and jet emission asymmetry in Bose Fireworks
最近观察到一种受到两体相互作用周期性调制的玻色凝聚体发出类似于“烟花”的物质波射流[Nature 551,356(2017)]。在本文中,结合实验和数值模拟,我们证明,这些“玻色烟花”代表了一个复杂的时间演化的驱动凝聚体的后期阶段。我们确定了一个“密度波”的阶段之前,喷流排放和干扰的物质波的结果。密度波自组织和自放大而不破坏长程平移对称性。重要的是,这种密度波结构确定性地建立了发射射流的后续模式的模板。我们的模拟,在良好的协议与实验,也解决了明显的不对称性射流模式,并显示它是完全符合动量守恒。
2018-07-23 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Quantum dark soliton (qubits) in Bose Einstein condensates
利用准一维玻色-爱因斯坦凝聚体中物质波的内禀非线性和相干性,研究了利用暗孤子产生二能级系统(量子比特)的可能性。我们计算了孤子谱和量子比特存在的条件。我们还计算了声子和孤子之间的耦合,并研究了这种情况下量子比特的发射率。值得注意的是,量子比特的寿命估计为几秒钟的数量级,是由暗孤子“死亡”由于量子蒸发。
2017-01-26 cond-mat.quant-gas quant-ph
Observation of entanglement in a cold atom analog of cosmological preheating
Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学);RIKEN Center for Interdisciplinary Theoretical and Mathematical Sciences (iTHEMS)(理化学研究所交叉理论与数学科学中心(iTHEMS));Institut Pprime, CNRS -- Université de Poitiers -- ISAE-ENSMA(普雷姆研究所,法国国家科学研究中心-普瓦捷大学-高等航空航天学院)
通过冷原子系统模拟宇宙再加热过程,研究并观测到集体激发的量子纠缠现象,揭示了真空波动在参数增长中的作用。
2025-12-15 cond-mat.quant-gas gr-qc nlin.PS
Quantum droplets in three-dimensional Bose-Einstein condensates
用变分法和数值方法研究了三维玻色-爱因斯坦凝聚体的性质。在变分方法中,我们使用了超高斯试探函数,并证明了这种试探函数给出了一个很好的方法来描述量子液滴。得到了变分参数的解析方程。量子液滴的平衡位置附近的小振荡的频率估计。研究还发现,周期性调制的耦合常数导致量子液滴参数的共振振荡或发射波取决于调制的振幅。控制方程的直接数值模拟支持的预测。
2022-07-01 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Continuous atom laser with Bose-Einstein condensates involving three-body interactions
通过数值模拟,我们证明了在浅的光学偶极阱中,从玻色-爱因斯坦凝聚体中发射出的相干连续的等振幅物质波。该过程是通过空间控制的散射长度沿捕获轴的变化,包括弹性三体相互作用,由于偶极相互作用。在我们的方法中,外耦合机制是原子相互作用,因此,陷阱保持不变。我们分析计算的参数,这种连续波原子激光器的实验实施。
2010-02-26 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.atom-ph
On the jets emitted by driven Bose-Einstein condensates
克拉克等人(Nature 551,356 - 359)发现的受驱动的玻色-爱因斯坦凝聚体喷射的特征可以通过与粒子物理学进行类比来理解。特别是,角关联函数中$Δϕ=π$峰的加宽是由于双射非共线性,我估计约为5 $^{\circ}$ RMS。我还提出了新的相关性研究中常用的观测量的夸克-胶子等离子体的研究。
2018-10-24 cond-mat.quant-gas hep-ex hep-ph
Quantum coherence in momentum space of light-matter condensates
我们表明,使用动量空间光学干涉,避免任何空间重叠的两个部分之间的宏观量子态,提出了一种独特的方式来研究相干现象的极化激元凝聚。这样,我们解决了量子力学中的长期问题:“\emph{Do two components of a condensate, which have never seen each other, possess a definitive phase?}“[P. W. Anderson,\emph{Basic Notions of Condensed Matter Physics}(Benjamin,1984)]。这个问题的一个积极的答案是实验获得的轻物质凝聚体,在精确的对称条件下,在半导体微腔利用发射角和平面内的极化激元动量之间的直接关系。
2014-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Direct observation of the quantum-fluctuation driven amplitude mode in a microcavity polariton condensate
希格斯振幅模是一种集体激发,在广泛的物质类别中被研究和观察到,包括超导体、电荷密度波、反铁磁体、3He p波超流体和超冷原子凝聚体。在迄今为止报道的所有观测中,振幅模式是通过扰动凝结物脱离平衡而激发的。研究激子极化激元凝聚体,在这里,我们报告的第一次观察到这种模式纯粹由内在量子涨落没有这样的扰动。通过使用高质量的微腔和拉曼光谱仪,以最大限度地拒绝从冷凝物的光致发光,我们观察到弱,但明显的光致发光的能量低于冷凝物的排放。我们确定这是所谓的鬼分支的振幅模式所产生的量子耗尽的凝聚到这个模式。这些能量,以及光致发光光谱的整体结构,与我们的理论分析吻合得很好。
2019-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Coherent gamma photon generation in a Bose-Einstein condensate of $^{135m}$Cs
我们已经确定了集体核去激发的机制,在玻色-爱因斯坦凝聚体的$^{135}$ Cs原子在其异构态,$^{135m}$ Cs,适合于产生相干γ光子。这里描述的过程不对应于单程放大,单程放大由于吸收线和发射线之间的大位移而不能在原子系统中发生,也不需要与标准Dicke超辐射相关的大密度。因此,它克服了在许多系统中阻碍相干伽马射线产生的限制。因此,我们提出了一种产生相干伽马射线的方法,该方法依赖于核物理和原子物理学的成熟技术的组合,并且可以用当前可用的技术来实现。
2017-12-20 cond-mat.quant-gas nucl-th physics.atom-ph
Many-Body Dissipative Flow of a Confined Scalar Bose-Einstein Condensate Driven by a Gaussian Impurity
研究了雪茄形玻色-爱因斯坦凝聚体中由可动的奥赛杂质简谐振荡引起的多体耗散流。对于非常小和大的驱动频率,超流相被保留。对于中间驱动频率,通过拖曳力的非零值来识别耗散,所述拖曳力的非零值的突然增加发出灰孤子阵列的自发下游发射的信号。在每个发射事件之后,通常形成的每个孤立波衰减并分裂成两个子灰色孤立波,发现这两个子灰色孤立波在大的演化时间内在玻色子背景中稳健传播。特别是,观察到一个平稳过渡到耗散,与孤立波形成的{ \it临界}速度取决于两个障碍物的特性,即其驱动频率和宽度,以及相互作用的强度。单次模拟样本的方差表明系统的碎片化性质;在这里,发现在相干结构形成变得显着的驱动频率的演变过程中,方差增加。最后,我们证明了对于相当大的粒子数,在现场单次拍摄的图像直接捕捉灰孤子的衰变和分裂。
2018-07-05 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.atom-ph
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