Anisotropic expansion of a thermal dipolar Bose gas
我们报告了超冷玻色子镝气体在量子简并温度以上的各向异性膨胀,并发展了一个定量的理论来描述这种行为。该理论表示后膨胀的纵横比的温度和微观碰撞性能,将Hartree-Fock平均场相互作用,流体动力学效应,玻色增强因子。我们的研究结果通过为偶极热玻色气体提供精确的测温来扩展膨胀成像的实用性,将膨胀测温的误差从百分之几十减少到只有百分之几。此外,我们提出了一个简单的方法来确定散射长度在偶极气体,包括附近的费什巴赫共振,通过观察热气体膨胀。
2016-06-28 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Momentum distribution of 1D Bose gases at the quasi-condensation crossover: theoretical and experimental investigation
从实验和理论两方面研究了弱相互作用一维玻色气体在热平衡时的动量分布。利用聚焦技术测量了一维玻色气体的动量分布,并通过引入引导方案提高了测量分辨率。动量分布比较非常好的量子Monte Carlo计算的Lieb-Liniger模型在有限的温度下,允许一个准确的温度测量的气体,同意(和改进后)的温度测量的基础上,在原位密度波动测量。通过两个不同的实验参数集,对应于交叉的两个不同的侧面,准冷凝交叉进行了研究。经典场论被期望能正确地描述弱相互作用气体的准凝聚渡越。我们导出了经典场论成立的条件,并发现在典型的实验中,相互作用太强而使经典场论不准确。这是证实了经典场的预测和数值精确的量子Monte Carlo计算之间的比较。
2012-11-08 cond-mat.quant-gas
Fluctuation thermometry of an atom-resolved quantum gas: Beyond the fluctuation-dissipation theorem
Laboratoire Kastler Brossel, ENS-Université PSL, CNRS, Sorbonne Université, Collège de France(卡斯勒-布罗塞尔实验室,巴黎文理研究大学,法国国家科学研究中心,索邦大学,法兰西学院);Laboratoire Collisions Agrégats Réactivité, UMR 5589, FERMI, UT3, Université de Toulouse, CNRS(碰撞与团层反应实验室,图卢兹第三大学,法国国家科学研究中心)
本研究提出一种基于量子气体显微镜单原子分辨测量的新型量子气体原位测温法,不依赖涨落耗散定理,适用于任意囚禁势系统,克服了现有技术的关键局限。
2025-02-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Thermometry of ultracold fermions by (super)lattice modulation spectroscopy
我们从理论上考虑非相互作用的费米子限制在光晶格和应用晶格振幅调制,我们选择是均匀的或超晶格几何形状。我们研究了原子到更高Bloch带的激发率,这可以通过绝热带映射来测量。我们发现,原子的激发率显示了一个明显的签名的温度依赖费米分布在最低带的平衡晶格的激发是准动量解决。基于典型的实验参数,并结合一个捕获势,我们发现,一维和二维系统的测温是在当今的实验范围内。我们的计划是有效的,温度下降到百分之几的跳跃幅度可比的内尔温度在相互作用系统。
2018-01-24 cond-mat.quant-gas
The quantum Talbot effect for a chain of partially correlated Bose-Einstein condensates
在量子泰伯效应中出现的物质波干涉图像,即使是对源相位中很小的随机性的响应,也会发生质的变化。空间光谱获得在等相位的情况下不存在的峰。建立了该效应的数学模型。讨论了原子和分子玻色凝聚体实验中位相无规性的表现。提出了基于相位随机性的可观测结果的测温法。
2019-07-05 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Thermodynamics of a Bose Einstein condensate with free magnetization
研究了自旋为3的52 Cr原子气体通过玻色-爱因斯坦凝聚的热力学性质。由于偶极-偶极相互作用(DDI),磁化是自由的。我们表明,凝聚的临界温度降低在极低的磁场,当自旋自由度被热激活。去极化的气体仅在一个自旋分量中凝聚,除非将磁场设置为低于临界值,低于该临界值有利于非铁磁相。最后,我们提出了一个有效的自旋温度计,甚至低于简并温度。
2011-10-04 cond-mat.quant-gas
Certifying the adiabatic preparation of ultracold lattice bosons in the vicinity of the Mott transition
我们提出了一个联合的实验和理论分析,以评估绝热实验制备的超冷玻色子在光晶格旨在模拟三维玻色-哈伯德模型。通过将三维动量-空间密度的测量与从头计算量子蒙特卡罗(QMC)计算相结合,实现了从超流到莫特区的晶格气体的测温。跨超流到莫特过渡的测量温度与通过QMC为感兴趣的实验参数重建的等熵线一致,每个粒子的守恒熵为$S/N=0.8(1) k_{B}$。此外,与这种测温方法相关的Fisher信息表明,后者在接近Mott转变的临界区域中是最准确的,正如实验中所证实的那样。这些结果证明了玻色-哈伯德模型的平衡态--包括Mott跃迁以上的量子临界态--可以在冷原子装置中制备。
2020-10-27 cond-mat.quant-gas quant-ph
Thermodynamics of Strongly Correlated One-Dimensional Bose Gases
本文研究了强关联状态下一维玻色气体的热力学性质。为此,我们在二维光晶格中制备了独立的一维玻色气体系综,并对列积分密度分布进行了高分辨率的原位成像。使用逆阿贝尔变换,我们推导出有效的一维线密度分布,并将它们与精确的理论模型进行比较。高分辨率允许直接测温的被困合奏。关于温度的知识使我们能够提取热力学状态方程,如相空间密度,每个粒子的熵和本地对关联函数。
2013-04-16 cond-mat.quant-gas
Low-density expansions for the homogeneous dipolar Bose gas at zero temperature
通过正则化长距离偶极-偶极相互作用,得到了均匀稀偶极玻色气体的能量、化学势和凝析物损耗的低密度展开式.它示出的主导项,成比例的密度,允许一个简单的物理解释,并始终描述系统的热力学稳定性。给出了正常和反常单粒子关联函数和对分布函数的长程渐近解析解。本文讨论了偶极-偶极相互作用下相对动量为零的两体散射的性质,特别导出了波函数的渐近性质和对小偶极范围散射长度的修正。我们展示了如何密度膨胀可以在Bogoliubov模型的弱相互作用粒子没有任何分歧的假设,在低密度的膨胀的普遍性。
2019-12-18 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Impurities as a quantum thermometer for a Bose-Einstein condensate
本文介绍了一种测量玻色-爱因斯坦凝聚体亚nK温度的初级温度计。我们表明,使用量子费舍尔信息,我们的技术的精度提高了国家的最先进的测温在亚nK制度。冷凝物的温度被映射到与系统短时间相互作用的原子点的量子相位上。我们表明,达到最高精度时,相位是动态的,而不是几何的,当它被检测到通过拉姆齐干涉。确定冷凝物温度的标准技术涉及通过释放冷凝物后的平均粒子速度进行间接估计。与这些破坏性的测量相反,我们的方法对系统的干扰可以忽略不计。
2014-09-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
Critical temperature and thermodynamic properties of a homogeneous dilute weakly interacting Bose gas within the improved Hartree-Fock approximation at finite temperature
本文利用Cornwall-Jackiw-Tomboulis有效作用量方法研究有限温度下均匀稀薄弱相互作用玻色气体的临界行为,给出临界温度移动的普适表达式,并计算了非凝聚分数、比热容和临界指数,结果与已有工作和实验一致。
2024-04-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Critical Dynamics of Spontaneous Symmetry Breaking in a Homogeneous Bose gas
我们探讨了在一个均匀的系统中,通过玻色-爱因斯坦相变,通过短程相互作用热猝灭原子气体的自发对称性破缺的动力学。使用零差物质波干涉测量一阶关联函数,我们验证了中心定量预测的Kibble-Zurek理论,即相干长度与猝灭率的相干系统幂律标度。此外,我们直接证实了它的基本假设,冻结的相关长度附近的过渡,由于临界减速。我们的测量结果与超平均场论一致,并支持了以前未证实的期望,即这个普适类的动力学临界指数为$z=3/2$,其中包括液态$^4$ He的$λ$ -跃迁。
2014-10-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Thermal spin fluctuations in spinor Bose-Einstein condensates
研究了动态稳定的旋量玻色-爱因斯坦凝聚体中自旋涨落的热激活。我们分析了在m = 0的非偶极自旋1凝聚体的具体情况,其中热激活来自自旋变化碰撞,以及在最大拉伸状态m =-3的铬凝聚体的具体情况,其中热自旋波动是由于偶极诱导的自旋弛豫。在这两种情况下,我们表明,与旋量物理学的低能量可用于测温的目的,到极低的温度,通常不可能测量的玻色-爱因斯坦凝聚体与通常的测温技术。此外,系统的熵与所施加的塞曼能量的特殊依赖关系为绝热冷却开辟了一条可能的途径。
2013-01-15 cond-mat.quant-gas
Quantum Joule-Thomson Effect in a Saturated Homogeneous Bose Gas
研究了在光箱阱中制备的弱相互作用准均匀原子气体中的玻色-爱因斯坦凝聚的热力学性质。我们的临界点的冷凝和观察饱和的热分量在部分冷凝的云,在协议与爱因斯坦的教科书图片的纯统计相变。最后,我们观察到量子焦耳-汤姆逊效应,即(本质上)理想气体的等熵冷却。在我们的实验中,由于与真空室中的背景气体的能量无关的碰撞,这种冷却自发地发生。我们提取了焦耳-汤姆逊系数$μ_{\rm JT} > 10^9$ K/bar,比经典气体中观察到的大大约10个数量级。
2014-01-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Observing Properties of an Interacting Homogeneous Bose--Einstein Condensate: Heisenberg-Limited Momentum Spread, Interaction Energy and Free-Expansion Dynamics
利用高分辨布拉格光谱研究了光箱势场中产生的原子玻色-爱因斯坦凝聚体的性质。对于一系列的盒子大小,高达$70~μ$ m,我们直接观察到海森堡有限的凝聚原子的动量不确定性。我们以$k_B \times 100$ pK的精度测量凝聚体相互作用能,并通过实验和数值方法研究其从箱势释放后自由膨胀的动力学。我们所有的测量结果都与理论预期的空间范围等于盒子大小的完全均匀的凝聚体非常一致,这也建立了我们的光学盒系统在sub-nK能量尺度上的均匀性。
2014-07-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Quantum depletion of a homogeneous Bose-Einstein condensate
我们测量了相互作用均匀玻色-爱因斯坦凝聚体的量子损耗,证实了70年前的N.N.博戈柳博夫通过改变粒子间相互作用的强度,所观察到的凝聚物耗尽是可逆可调的。我们的原子均质凝聚产生在一个光箱陷阱,相互作用是通过磁费什巴赫共振调谐,和凝聚的分数探测相干双光子布拉格散射。
2017-06-06 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Quasiparticle energy in a strongly interacting homogeneous Bose-Einstein condensate
利用双光子布拉格光谱,我们研究了强相互作用均匀玻色-爱因斯坦凝聚体中类粒子激发的能量,并观察到与Bogoliubov理论的显著偏离。特别地,在大散射长度$a$处,来自自由粒子能量的激发共振的移位将符号从正变为负。对于波数为$q$的激发,这种符号变化发生在$a \approx 4/(πq)$,与费曼能量关系和用两体接触表示的静态结构因子一致。对于$a \gtrsim 3/q$,我们也看到了这一理论的崩溃,并与基于威尔逊算子乘积展开的计算更好的协议。这两种理论都不能解释我们在所有相互作用机制中的观察结果,这需要进一步的理论努力。
2017-02-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Universal Coarsening in a Homogeneous Two-Dimensional Bose Gas
本文在均匀二维玻色气体中观测到与理论预测一致的普适粗化标度,并通过处理初始状态相关的预标度效应,建立了冷原子实验与非平衡场论之间的直接比较方法。
2024-02-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech hep-ph
The condensed fraction of a homogeneous dilute Bose gas within the improved Hartree-Fock approximation
最近的实验[R。洛佩斯等例如,物理修订信函119,190404(2017)],我们研究了均匀稀玻色气体,以计算量子耗尽密度。通过改进的Hartree-Fock近似下的Cornwall-Jackiw-Tomboulis有效作用量方法,以一种简单的方式恢复了凝聚态,并与实验结果进行了比较.此外,高阶项被考虑用于几个物理量,特别是用于化学势和自由能量密度。
2021-01-24 cond-mat.quant-gas
Exploring the Kibble-Zurek mechanism with homogeneous Bose gases
在物理学的许多领域中,失平衡现象都是一个相当有趣的课题。超冷量子气体是非常干净、隔离良好且高度可控的系统,为研究这一主题提供了理想的平台。最近的进展,在剪裁捕获的潜力,现在允许实验生产的均匀样品在定制的几何形状,这是一个关键的进步,研究的出现在相互作用的量子系统的相干性。在这里,我们回顾了最近的实验中,温度淬火已在整个玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)相变在环形几何形状和均匀的3D和准2D气体。结合起来,这些实验给出了一个全面的图片的Kibble-Zurek(KZ)的情况下,通过互补测量的关联函数和拓扑缺陷密度。它们还允许测量KZ标度律,直接证实KZ理论的“冻结”假设,以及提取玻色-爱因斯坦凝聚转变的临界指数。
2016-11-03 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Ground state of a homogeneous Bose gas of hard spheres
本文用自洽平均场论讨论了硬球均匀玻色气体的基态。结果表明,这种方法提供了一个精确的描述任意强相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚气体的基态。计算结果与MonteCarlo数值计算结果吻合较好。由于所有其他的平均场近似是有效的,只有非常小的气体参数,目前的自洽理论是一个独特的平均场的方法,允许在任意值的气体参数玻色系统的准确描述。
2014-08-04 cond-mat.quant-gas
Weak wave turbulence as a precursor to universal coarsening in a homogeneous Bose gas
Cavendish Laboratory, University of Cambridge(剑桥大学卡文迪许实验室)
本文通过研究均匀玻色气体的弛豫与凝聚过程,发现弱波湍流理论能够描述局部相干性形成的普遍特征,表现为幂律动量分布和传输时间标度,为远离平衡多体动力学中的普遍行为提供了新见解。
2026-05-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Geometric filtering effect in expanding Bose-Einstein condensate shells
研究通过几何过滤效应揭示了曲面原子气体在自由扩展中的密度分布特性,并利用吸收成像技术实现二维壳层的温度测量。
2025-12-22 cond-mat.quant-gas
Non-Markovian polaron dynamics in a trapped Bose-Einstein condensate
通过回顾量子布朗运动模型,我们研究了被囚禁的玻色-爱因斯坦凝聚体(玻色极化子)中杂质的动力学。至关重要的是,该模型考虑了抛物线捕获势,以类似于实验条件。因此,我们在这里详细介绍了形式推导如何变化,由于气体陷阱,在比较均匀的气体。我们首先发现,气体陷阱的存在导致一种新形式的浴-杂质耦合常数和更大程度的超欧姆谱密度。这表现为系统动力学对过去历史的不同依赖。为了量化这一点,我们引入了几种技术来比较均匀和不均匀气体中产生的不同数量的记忆效应。我们发现在第二种情况下它更高。此外,我们还计算了杂质的位置方差,代表了一个可测量的量。结果表明,杂质经历超扩散和真位置压缩。详细说明如何通过调谐玻色-爱因斯坦凝聚体陷阱频率来增强或抑制这两种效应。
2019-01-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Emergence of isotropy and dynamic scaling in 2D wave turbulence in a homogeneous Bose gas
该研究在均匀二维玻色气体中观测波激发湍流级联,通过全尺度刻画揭示各向同性涌现与耗散前的动态时空标度。
2022-11-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Transition temperature of the homogeneous imperfect Bose gas
本文利用Cornwall-Jackiw-Tomboulis有效作用量形式体系在改进的Hartree-Fock近似下研究均匀稀薄玻色气体的转变温度移动,发现首阶修正与散射长度呈普适线性关系,且斜率与已有精确数值计算高度吻合。
2024-09-29 cond-mat.quant-gas
Homogeneous one-dimensional Bose-Einstein Condensate in the Bogoliubov's Regime
分析了有限尺寸效应对一维均匀玻色-爱因斯坦凝聚体基态性质的修正。我们假设从一开始,Bogoliubov的形式主义是有效的,因此,我们表明,为了获得一个定义良好的基态属性,系统的有限尺寸效应必须考虑。事实上,在目前的工作中描述的形式主义允许恢复通常的属性有关的一个均匀的一维玻色-爱因斯坦凝聚体的基态,但由有限尺寸效应的系统进行校正。最后,这种情况下,我们可以分析系统的敏感性时,Bogoliubov的制度是有效的,当有限的尺寸效应。这些事实为将这些想法应用于更现实的场景提供了可能性,例如,低维捕获的玻色-爱因斯坦凝聚体。
2016-04-07 cond-mat.quant-gas
Thermodynamics of noninteracting bosonic gases in cubic optical lattices versus ideal homogeneous Bose gases
研究了周期格点势中任意整数填充的非相互作用气体的热力学性质,并与理想均匀气体的热力学性质进行了比较。推导热力学量的显式表达式并进行精确的数值计算,我们发现,例如熵和能量对正相温度的依赖性相当弱。在玻色凝聚相中,它们的功率与约化温度的关系接近线性,这与理想均匀气体的情况相反。我们评估了比热斜率的不连续性,结果表明比热斜率与填充因子为$ν=1$的理想均匀玻色气体的比热斜率大致相同。随着$ν$的增加,它以$ν$的倒数减小。这些结果可以作为一个检查点的各种实验的光晶格以及理论研究的弱相互作用玻色系统的周期势作为一个起点微扰计算。
2015-07-09 cond-mat.quant-gas
Metastable Bose-Einstein Condensation in a Strongly Correlated Optical Lattice
实验和理论研究了填充到立方光晶格中的玻色-爱因斯坦凝聚体的峰值分数随晶格势深度和粒子熵的变化。这个系统是很好地描述了超流体制度的玻色-哈伯德模型,它允许与平均场论和精确的量子蒙特卡罗(QMC)模拟比较。尽管校正了冷凝物分数和峰值分数之间的系统差异,我们发现实验始终表明在高于QMC模拟预测的临界温度的温度下存在冷凝物。这种亚稳性表明,打开晶格势是非绝热的。为了证实这一行为,我们计算了该系统中的弛豫时间尺度,并发现平衡时间与已知的加热速率相当。这些时间尺度的相似性意味着,以电子学的方式开启晶格势可能是不可能的。我们的研究结果指出,迫切需要更好的理论和实验理解的时间尺度的弛豫和绝热性在强相互作用的量子气体,以及在光晶格的测温模型无关的探针的重要性。
2014-11-25 cond-mat.quant-gas
Effect of nonzero temperature to condensed fraction of a homogeneous dilute weakly interacting Bose gas
该研究在改进的Hartree-Fock近似下采用Cornwall-Jackiw-Tomboulis有效作用量方法,分析极低温区非零温度对均匀稀薄弱相互作用玻色气体凝聚分数的影响,得出热涨落使凝聚分数按温度二次、四次幂律下降的结论,结合实验数据对比并纳入阱的非无限尺寸效应。
2023-12-10 cond-mat.quant-gas
Homogeneous attractive Bose-Einstein condensates with repulsive three-body interactions: the one-dimensional case
Faculty of Mathematics and Computer Science, University of Science(理科大学数学与计算机学院);Vietnam National University(越南国立大学)
该研究针对受吸引两体与排斥三体相互作用的均匀一维玻色气体,借助中间哈特利理论推导平均场极限对应的非线性薛定谔泛函,分析排斥三体项对基态能量估计及质量聚集特性的影响。
2026-09-01 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Functional Theory for Bose-Einstein Condensates
单粒子约化密度矩阵泛函理论可能是描述玻色-爱因斯坦凝聚体的理想方法。它即用简单的单粒子约化密度矩阵代替宏观上复杂的波函数,因此提供了对凝聚度的直接访问,并且仍然以精确的方式恢复量子关联。通过推导具有任意对相互作用的一般均匀玻色-爱因斯坦凝聚体的普适泛函$\mathcal{F}$,我们最终提出并建立了这一新理论.最重要的是,成功的推导需要Bogoliubov理论的粒子数守恒修正和泛函理论的共同相位困境的解决方案。然后,我们说明了这种新的方法在几个玻色系统,如均匀玻色气体和玻色-哈伯德模型。值得注意的是,$\mathcal{F}$的一般形式揭示了普遍的玻色-爱因斯坦凝聚力的存在,这为量子损耗提供了另一种更基本的解释。
2021-04-10 cond-mat.quant-gas quant-ph
In-situ Observation of Magnetostriction Crossover in a Strongly Dipolar Two-Dimensional Bose Gas
The Hong Kong University of Science and Technology(香港科技大学);The Chinese University of Hong Kong(香港中文大学);Rice University(莱斯大学);State Key Laboratory of Quantum Information Technologies and Materials, The Chinese University of Hong Kong(香港中文大学量子信息技术与材料国家重点实验室);The Chinese University of Hong Kong Shenzhen Research Institute(香港中文大学深圳研究院);Smalley-Curl Institute, Rice University(莱斯大学斯莫利-柯尔研究所)
研究通过原位成像观测二维极性玻色气体中磁致伸缩从各向异性超流相到近各向同性正常相的转变,发展了准二维Hartree-Fock平均场框架用于交互感知热力学测量,并揭示了热翼到相干核心的交叉过程。
2026-04-08 cond-mat.quant-gas
Homogeneous attractive Bose-Einstein condensates with repulsive three-body interactions: the two-dimensional case
Faculty of Mathematics and Computer Science, University of Science(自然科学大学数学与计算机科学学院);Vietnam National University(越南国立大学)
研究由N个全同玻色子组成的、兼具吸引两体与排斥三体相互作用的均匀二维玻色气体,借助哈特利理论推导其平均场极限对应的非线性薛定谔泛函,聚焦系统与两体相互作用的行为。
2026-09-01 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Long-lived states with well-defined spins in spin-$1/2$ homogeneous Bose gases
全自旋算符的多体本征函数可以由具有非平凡排列对称性的自旋和空间波函数构造。自旋相关的相互作用可以导致自旋本征态弛豫到热平衡。提出了一种稳定多体纠缠态的机制。令人惊讶的是,尽管与空间自由度的混沌运动耦合,自旋弛豫可以被由于自旋相关相互作用的球矢量和张量项而引起的破坏性量子干涉抑制。通过费什巴赫共振方法调节散射长度,可以将弛豫时间尺度提高几个数量级,这种方法在冷原子实验室中很容易获得。
2016-02-08 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Transition temperature and thermodynamic properties of homogeneous weakly interacting Bose gas in self-consistent Popov approximation
Department of Physics, Hanoi Pedagogical University 2(河内师范师范大学二校物理系)
研究通过Cornwall-Jackiw-Tomboulis有效作用方法结合变分微扰理论,探讨均匀 repulsive 弱相互作用玻色气体与理想玻色气体相变温度的相对偏移,证明其与s波散射长度成正比,并与蒙特卡洛模拟结果一致,同时验证了零点能和热力学性质。
2025-04-10 cond-mat.quant-gas
Universal Scaling Laws in the Dynamics of a Homogeneous Unitary Bose Gas
我们研究了初始简并的均匀玻色气体在磁费什巴赫共振下相互作用淬灭到幺正态后的动力学。随着云的衰变和加热,它表现出从简并气体到热气体行为的交叉,这两种行为的特征都是将粒子损失率与总原子数$N$联系起来的普适标度律。在简并和热状态下,每个粒子的损失率分别为$\propto N^{2/3}$和$N^{26/9}$。交叉发生在每个颗粒的通用动能下和淬火后的通用时间下,以由气体密度设定的能量和时间为单位。通过缓慢地将磁场扫离共振并产生原子和分子的混合物,我们还绘制出了酉气体中相关性的动力学,其显示出随气体密度的普遍时间标度,并在气体仍然简并时达到稳定状态。
2017-08-31 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Bose-Einstein condensates in a homogeneous gravitational field
本文分析了玻色-爱因斯坦凝聚在均匀引力场中的行为。我们考虑两种不同的捕获势。首先,气体是在一个有限的容器内。本文从数学上分析了均匀引力场存在时容器高度的有限性的影响,导出了由此产生的能量本征值,并利用它得到了相应的配分函数和相应的物理性质。第二,囚禁势是各向异性谐振子,并考虑了引力场和零点能对凝聚温度的影响。这些结果被用来提出一个实验来检验所谓的爱因斯坦等效原理。
2011-01-06 cond-mat.quant-gas gr-qc
Dynamics of matter-wave solutions of Bose-Einstein condensates in a homogeneous gravitational field
利用推广的双曲正切函数方法,得到了囚禁在谐振子势中的玻色-爱因斯坦凝聚体在均匀引力场作用下的物质波解。这个解有明孤子和暗孤子作为特例。我们调查这些解决方案的动力学和运动学,和重力的作用是勾勒。结果表明,这些解决方案可以产生和操纵通过控制s-波散射长度,而不改变磁场和引力场的强度。
2012-07-02 astro-ph.EP cond-mat.quant-gas gr-qc
On the anomalous density of a dilute homogeneous Bose gas
本文发展了考虑任意相位的Hartree-Fock-Bogoliubov理论,证明反常密度σ的符号与相位相关而不可观测,但其绝对值可通过声速和凝聚分数测量提取,并给出了均匀盒中BEC的理论预测。
2024-11-24 cond-mat.quant-gas
Ultra-quantum turbulence in a quenched homogeneous Bose gas
本文用经典场方法数值研究了玻色气体在高度非平衡初始条件下演化过程中产生的超流涡旋湍流纠缠的特性和衰减。通过分析涡线密度,能谱和速度关联函数,我们确定,从这种有效的热淬火造成的湍流缺乏相干结构和Kolmogorov标度,这些属性是典型的普通经典流体和超流氦时,由网格或螺旋桨驱动。相反,热淬火湍流具有类似于随机流的特性,更类似于另一种在超流氦中观察到的称为超量子湍流的湍流状态。
2016-07-13 cond-mat.quant-gas
Thermodynamics of Interacting Fermions in Atomic Traps
我们计算了在BCS和玻色-爱因斯坦凝聚端点之间的大范围磁场下,被囚禁的共振相互作用费米气体的熵随温度的变化。这为绝热扫描测温的重要技术提供了基础,并用于定量表征气体激发的演化和性质。然后,这些结果被用于校准$^6$ Li和$^{40}$ K的几个开创性实验中的温度。
2006-01-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Self-consistent theory of a homogeneous binary Bose mixture with strong repulsive interspecies interaction
多组分量子气体是研究不同组分之间相互作用所产生的基本现象的理想平台。特别地,由于两种物质之间的排斥相互作用,系统可以表现出相分离。我们开发了一个基于平均场的理论,为两个组件的玻色混合物,这是等效的Hartree-Fock-Bogoliubov近似,并推导出解析表达式的相边界和可折叠性。现有的大多数理论只适用于弱相互作用玻色气体,它们预测相边界由判据$g_{ab}\leqslant\sqrt{g_{aa} g_{bb}}$决定(其中$g_{ab}$是组分$a$和$b$之间的耦合常数)。我们表明,在玻色-爱因斯坦凝聚相($T\leqslant T_c$)的系统可能仍然在一个稳定的和可混溶的相也为较大的值的$g_{ab}$,取决于气体参数$γ$和温度。
2022-09-05 cond-mat.quant-gas
Vortices in rotating Bose-Einstein condensates confined in homogeneous traps
本文研究了旋转二维玻色-爱因斯坦凝聚体在渐近均匀的囚禁势中基态涡旋的稳定性。我们的出发点是旋转坐标系中的Gross-Pitaevskii能量泛函。通过估计这个能量的上下界,我们表明,在能量和密度的领先顺序可以描述相应的Ekas-Fermi量,我们推导出下一个订单的贡献,由于涡旋。作为应用,我们考虑了具有斜率s \in [2,无穷大]和各向异性λ \in(0,1]的一般势V(x,y)=(x^2+ λ d^2y^2)^{s/2},其中分别包含谐波(s=2)和“平坦”(s ->无穷大)陷阱.对于这种势,我们导出了涡旋存在的临界角速度,并证明了所有涡旋都是单量子化的。此外,我们推导出的关系,决定了在凝聚体中的旋涡的分布,即涡图案。
2014-04-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech math-ph
Density ripples in expanding low-dimensional gases as a probe of correlations
本文从理论上研究了低维超冷玻色气体从严格的横向禁闭中释放后两点密度关联函数的演化。在膨胀的过程中,存在于被困系统中的热涨落和量子涨落转化为密度涨落。对于与当前实验相关的自由弹道膨胀的情况,我们提出了简单的分析关系之间的频谱的"密度波纹“和原始受限系统的关联函数。我们分析了几个物理制度,包括弱相互作用和强相互作用的一维(1D)玻色气体和二维(2D)玻色气体下的Berezinskiii-Kosterlitz无(BKT)过渡。对于弱相互作用的一维玻色气体,我们得到了密度波纹谱的显式解析表达式,它可用于测温。对于2D玻色气体的BKT过渡以下,我们表明,足够长的扩展时间的密度波纹的频谱具有自相似的形状控制的一阶关联函数的指数。这个指数可以通过分析密度波纹谱随膨胀时间的演化来提取。
2009-09-12 cond-mat.quant-gas
Tunable anisotropic magnetism in trapped two-component Bose gases
我们从理论上讨论了光晶格中均匀玻色-玻色混合物和囚禁玻色-玻色混合物在零温和有限温下的磁有序性。利用玻色动力学平均场论,得到了三维立方晶格中均匀双组分Bose-哈伯德模型的相图,该模型除了Mott态和超流态外,还具有XY-铁磁和反铁磁竞争磁序.我们表明,这些磁相也坚持在谐波陷阱的存在下。
2011-05-24 cond-mat.quant-gas
Equilibrium, Relaxation and Fluctuations in homogeneous Bose-Einstein Condensates: Linearized Classical Field Analysis
本文通过线性化随机投影Gross-Pitaevskii方程分析均匀玻色-爱因斯坦凝聚体的平衡、弛豫与涨落,提出最优截断选择并强调能量阻尼的重要性,模拟验证了线性分析并指出需重新审视忽略能量阻尼的衰变研究。
2025-08-15 cond-mat.quant-gas
Homodyne detection of matter-wave fields
提出了一种对超冷玻色子原子的物质波场进行零差探测的方案。它基于泵浦-探测激光器装置,既照射作为参考系的玻色-爱因斯坦凝聚体,又照射由相同原子组成但处于量子相位的第二种超冷气体。光子散射将原子从两个系统中耦合出来,然后自由传播。在适当的条件下,当同一光子既可以被玻色-爱因斯坦凝聚体散射,也可以被另一种量子气体散射时,外耦合原子的通量和散射光子都表现出振荡,其振幅与量子气体的凝聚分数成正比。这种设置允许一个,例如,执行温度测量的冷凝物或监测莫特绝缘体/超流体相变的光晶格,并可以扩展,以测量一阶关联函数的量子气体。这里讨论的动力学利用了原子和光子之间的纠缠,这是由散射过程建立的,以获得物质的量子态的详细信息。
2011-11-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
How to realise a homogeneous dipolar Bose gas in the roton regime
均匀量子气体为研究多体现象开辟了新的可能性,现在已经在各种系统中实现。对于具有短程相互作用的气体,可以预见的是,使云均匀的方法是将其捕获在理想(均匀)箱势中。我们发现,创建一个接近均匀的偶极气体的roton制度,当长程相互作用是重要的,实际上需要捕获粒子在软壁(不均匀)盒状电位。特别是,我们用数值方法探讨了偶极气体被限制在一个煎饼陷阱,这是谐波沿极化轴和圆柱对称的幂律势$r^p$径向。我们发现,中间$p$的最大比例的样品,可以接近所需的临界密度,以达到旋子制度,而较高的$p$的触发密度振荡附近的壁,即使当系统的大部分是不是在旋子制度。讨论了最佳密度分布与阱势形状的关系,发现它受阱壁陡度的控制。
2022-06-09 cond-mat.quant-gas
A method for the dynamics of vortices in a Bose-Einstein condensate: analytical equations of the trajectories of phase singularities
本文提出了一种研究准二维玻色-爱因斯坦凝聚体动力学的方法,该凝聚体在初始时包含许多在任意位置的涡旋。首先,我们提出了在均匀介质中的动力学的解析解,并在理想的非相互作用的情况下,在抛物陷阱。对于均匀的情况,这是在光子学的背景下引入的。在这里,我们讨论了这种情况下的背景下,玻色-爱因斯坦凝聚体和扩展的分析解决方案,以捕获的情况下,为第一次。这种线性的情况下,允许一个获得的轨迹的位置的相位奇点存在于初始凝聚体随着时间的推移。此外,它还允许人们预测一些感兴趣的量,例如初始冷凝物中包含的涡旋和反涡旋合并的时间。其次,该方法是补充与非线性情况下的数值模拟。我们使用数值分步模拟的非线性Gross-Pitaevskii方程,以确定这些轨迹和感兴趣的数量是如何改变的相互作用的存在。我们说明了几个简单的情况下,感兴趣的均匀和抛物线捕获系统的方法。
2023-02-24 cond-mat.quant-gas quant-ph
Local Density Approximation and Other Limit Regimes for a Homogeneous Bose Gas with Repulsive Three-Body Interactions in Low-Dimensional Space
Faculty of Mathematics and Computer Science, University of Science, Ho Chi Minh City, Vietnam(胡志明市科学大学数学与计算机科学学院);Vietnam National University, Ho Chi Minh City, Vietnam(胡志明市越南国立大学);Faculty of Mathematics and Statistics, Ton Duc Thang University, Ho Chi Minh City, Vietnam(胡志明市栋塔大学数学与统计学院)
针对低维空间中含两体吸引、三体排斥的均匀玻色气体,研究其能量泛函极小化子的存在性,推导类托马斯-费米有效模型并分析其他极限 regime。
2026-09-01 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Radiation from accelerated impurities in Bose-Einstein condensate
研究了均匀玻色-爱因斯坦凝聚体中加速点状杂质的辐射谱。给出了辐射谱随杂质轨道变化的积分形式的一般公式。对一种特殊的非物理加速运动,得到了普朗克谱。在均匀加速杂质的情况下,发现了非普朗克谱。我们将我们的结果与其他量子多体系统中讨论的类似设置进行比较。
2010-08-25 cond-mat.quant-gas quant-ph
Condensate and superfluid fraction of homogeneous Bose gases in a self-consistent Popov approximation
本研究采用自洽Popov近似研究三维弱相互作用均匀玻色气体的凝聚体与超流组分,发现有限温度下凝聚体组分随相互作用强度非单调变化并存在全局极大值,给出了实验观测的参数区间与可观测量表达式,还讨论了有限尺寸效应。
2024-07-14 cond-mat.quant-gas
Vortices in the two-dimensional dipolar Bose gas
我们提出了具有偶极原子相互作用的均匀二维玻色-爱因斯坦凝聚体的涡旋解,作为偶极相互作用强度(相对于接触相互作用)和极化方向的函数。稳定的涡旋解出现在完全均匀系统对声子或转动子不稳定性稳定的区域。接近这些不稳定性,涡的轮廓显着不同的涡旋在非偶极量子气体,开发,例如,密度波纹和各向异性的核心。与此同时,涡旋本身产生了介观偶极势,在距离上,其比例为1/r^2,并且具有模拟微观偶极相互作用的角度依赖性。
2013-12-15 cond-mat.quant-gas cond-mat.soft quant-ph