Quantum droplets of quasi-one-dimensional dipolar Bose-Einstein condensates
超冷偶极液滴已经在一系列突破性的实验中实现,其中液滴状态的稳定性归因于以著名的李-黄-杨(LHY)校正形式的超平均场效应。我们仔细检查偶极液滴状态在一维上下文中使用的分析和数值方法相结合,并确定实验可行的参数,以访问我们的研究结果,为未来的实验。特别是,我们确定制度的稳定性限制的几何形状,发现多个旋转不稳定性以及支持准一维液滴状态的区域。通过对液滴施加相互作用猝灭,诱导调制不稳定性并产生多个液滴,以及明亮的孤子和原子辐射。我们还评估了液滴的鲁棒性碰撞,揭示人口转移和液滴裂变。
2020-11-19 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Modulational instability and quantum droplets in a two-dimensional Bose-Einstein condensate
研究了二维均匀二元玻色-爱因斯坦凝聚体在量子涨落作用下的调制不稳定性。分析是基于耦合的Gross-Pitaevskii方程。结果表明,当BEC密度低于阈值时,量子涨落会引起不稳定性。发现了调制增长率对BEC参数的依赖关系,发现相互作用参数和/或组分初始密度的不对称性通常会降低调制增长率。不稳定性的进一步发展导致BEC分裂成一组量子液滴。这些液滴彼此动态地合并,使得液滴的总数迅速减少。对于不同的初始参数,这种减少的速度进行了数值评估。
2022-07-01 cond-mat.quant-gas nlin.PS
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
Self-consistent Description of Bose-Bose Droplets: Harmonically Trapped Quasi-2D Droplets
本文描述了玻色-玻色混合物的量子液滴在一个空间方向上受简谐外力的压缩。我们的方法是基于[1]中的自洽方法。在约束的方向上的真实空间液滴轮廓占,但在自由方向上的局部密度近似假设。我们定义了一种数值方法来找到超出平均场的贡献的化学势(李黄杨化学势)-数量,确定液滴的轮廓。除了数值方法,我们发现在两种极限情况下的解析形式的李-黄-杨潜力:一个微扰的结果为强约束和半经典表达式时,约束是非常弱的。
2022-02-22 cond-mat.quant-gas
Manifestation of relative phase in dynamics of two interacting Bose-Bose droplets
利用推广的Gross-Pitaevskii方程研究了两个相互作用玻色-玻色液滴的相干动力学。液滴的相对运动与其组分的相耦合。动力学可以理解的零能量模式恢复对称性自发打破平均场解决方案的演变。这些是平移对称性和两个U(1)对称性,与液滴的两个分量的相位相关。引入了一个相位相关的相互作用势和双约瑟夫森结方程来解释所观察到的各种不同的碰撞场景。我们表明,液滴的演变是一个宏观的表现,其阶段的隐藏动力学。两个超电流之间的非耗散阻力(Andreev-Bashkin效应)的发生被提及。
2022-02-21 cond-mat.quant-gas
Quantum self-bound droplets in Bose-Bose mixtures: Effects of higher-order quantum and thermal fluctuations
采用含时Hartree-Fock-Bogoliubov理论,系统地研究了高阶量子涨落和热涨落对玻色混合物中自束缚液滴稳定性的影响.计算了基态能量、液滴平衡密度、液滴的耗尽密度和反常密度以及临界温度随相关参数的变化关系。我们的研究结果与以前的分析预测和扩散蒙特卡罗模拟。我们采用我们的理论与量子和热涨落的局域密度近似,得到一个扩展的有限温度Gross-Pitaevskii方程。通过数值求解广义Gross-Pitaevskii方程,深入研究了液滴的密度分布和呼吸模式的相互作用强度和温度。
2021-08-19 cond-mat.quant-gas
Many-body and temperature effects in two-dimensional quantum droplets in Bose-Bose mixtures
利用含时Hartree-Fock-Bogoliubov理论研究了二维玻色混合物中自约束液滴的平衡性质。这个理论使人们能够理解李-黄-杨描述之外的多体效应和温度效应。我们计算高阶修正的激励,声速,和液滴的能量。将我们的基态能量计算结果与扩散Monte Carlo方法的结果进行了比较,发现两者符合得很好,并讨论了液滴的耗尽和反常密度的行为。在有限的温度下,我们表明,液滴出现在温度远低于Berezinskiii-Kosterlitz-无相变温度。临界温度强烈地依赖于种间相互作用。我们的研究扩展到有限尺寸的液滴通过数值求解广义有限温度Gross-Pitaevskii方程,这是从我们的形式主义的局部密度近似的框架内获得自洽。
2021-11-07 cond-mat.quant-gas
Analysis of shape change of droplet in dipolar Bose-Hubbard model
偶极相互作用的长程和各向异性性质在光晶格中的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中提供了所谓的超固相。然而,在偶极相互作用参数的一定范围内,BEC可以形成液滴。在本文中,为了定性地理解液滴的形成,我们提出了一个玩具模型,使我们能够估计的大小和形状的双极玻色-哈伯德系统中的光晶格的液滴。我们比较玩具模型的平均场计算的数值解的结果。
2022-05-25 cond-mat.quant-gas
Quantum Phases of Self-Bound Droplets of Bose-Bose Mixtures
利用高斯态理论,系统地研究了准二维二元玻色气体自束缚液滴的基态性质。我们发现量子液滴由两个宏观压缩相和一个宏观相干相组成。我们绘制了相图,并确定所有的相边界,通过数值和近解析的方法。特别是,我们发现了三个容易获得的签名的量子相位和稳定机制的自约束液滴通过精确测量其径向尺寸。我们的研究表明,二进制液滴代表了一个理想的平台,深入调查的量子性质的液滴状态。
2021-02-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dark quantum droplets and solitary waves in beyond-mean-field Bose-Einstein condensate mixtures
该研究通过解析与数值方法,确定了超越平均场二元玻色凝聚体中暗孤子存在的判据,发现吸引相互作用可形成性质介于暗孤子与量子液滴之间的暗量子液滴,并揭示了其新颖空间轮廓、负有效质量及不可积动力学与束缚态。
2023-04-04 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Static and dynamical properties of quadrupolar quantum droplets in quasi-2D condensates
本研究通过解析与数值方法,揭示了准二维四极凝聚体中量子液滴的平顶密度分布、涡旋液滴的各向异性形态及丰富的碰撞动力学,为高阶相互作用调控液滴稳定性提供了理论基础。
2025-10-15 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Droplet crystal ground states of a dipolar Bose gas
我们表明,在圆柱对称谐波陷阱的偶极玻色气体的基态有丰富的相图,包括液滴晶体状态,其中一组液滴排列成晶格图案,打破了旋转对称性。小液滴晶体的分析模型的开发和使用,以获得零温相图,数值验证。我们表明,在某些制度的相干低密度晕包围液滴晶体产生一个新的阶段与本地化和扩展功能。
2018-11-09 cond-mat.quant-gas
Dynamical formation of multiple quantum droplets in a Bose-Bose mixture
本研究通过实验与理论结合,揭示了异核玻色混合物中多个量子液滴由毛细不稳定性动力学形成的过程,为量子液体研究开辟新途径。
2025-03-28 cond-mat.quant-gas
Ultradilute self-bound quantum droplets in Bose-Bose mixtures at finite temperature
我们从理论上研究了在平均场崩溃的边缘具有种间吸引相互作用的二元玻色混合物中实现的平坦空间中的自束缚超稀玻色液滴的有限温度结构和集体激发。由于液滴的形成主要依赖于李黄杨量子涨落提供的排斥力,而这种排斥力可以很容易地被热涨落补偿,因此我们发现玻色液滴的密度分布和集体激发谱中存在显著的温度效应。作为粒子数的函数的有限温度相图被确定。我们表明,在液滴到气体的过渡的临界粒子数显着增加,随着温度的升高。朝向热不稳定的一个无限大的液滴的体积阈值温度,我们发现,在激发光谱中的激发禁止,自蒸发区域,预测彼得罗夫使用零温度理论,收缩,并最终消失。所有的集体激发,包括表面模式和压缩体模式,成为软化在液滴到气体的过渡。在这项工作中,由于缺乏有效的低温测温技术,很难通过实验测量自结合玻色液滴的预测温度效应。然而,这些效应可能已经存在于当前的冷原子实验中。
2020-10-28 cond-mat.quant-gas
Supersolid-like square- and honeycomb-lattice crystallization of droplets in a dipolar condensate
我们证明了一个超固体般的空间周期性的正方形和蜂窝状晶格结晶的液滴,除了通常研究的三角形晶格结晶,在一个圆柱对称的准二维捕获偶极凝聚体,使用超越平均场模型,包括量子涨落李黄杨型相互作用。这三种类型的结晶液滴可能会出现相同的原子相互作用和相同的陷阱频率。所有三个结晶的能量$E$作为原子数$N$的函数满足普适的标度关系$E\sim N^{0.4}$,这表明液滴的所有三种排列应该是具有现象学意义的能量可能过程。正方形晶格结晶的状态可以具有被占据或未被占据的中心位置,分别对应于宇称对称或宇称反对称状态。对于固定的$N$,正方形晶格晶化态和三角形晶格晶化态构成两个准简并基态,而其他态则是低激发态激发态.这使得占据中心位置的正方形晶格结晶成为未来实验观察的理想候选者。
2022-03-17 cond-mat.quant-gas nlin.PS
The transition and coexistence of quantum droplets and solitons in quasi-1D dipolar Bose gas
本研究探讨了准一维偶极玻色气体中亮孤子、暗孤子与量子液滴的转变和共存,基于局部密度近似框架和Lieb-Liniger能量验证,发现增加粒子数可将亮偶极孤子态转变为稳定的自束缚量子液滴态,并进一步形成更宽的量子液滴使暗孤子得以存在于其中。
2024-03-27 cond-mat.quant-gas
Dragging A Defect in a Droplet Bose-Einstein Condensate
在目前的工作中,我们考虑模型的量子液滴中存在的缺陷的形式的激光束移动通过各自的凝聚体,包括李黄杨修正。我们的分析功能分别在1D,2D和3D设置的存在性,稳定性,分叉和动力学的探索。在没有问题的解析解的情况下,我们提供了一个分析的声速,并观察如何与缺陷的状态旅行可能具有鞍中心分岔的速度或缺陷的强度被修改。系统地构造了相关的分岔图,并监测了不稳定状态以及稳定状态存在之后的动力学。相应地阐明了所得态与一维暗孤子模式、二维涡旋态和三维涡旋环的关系。
2022-09-09 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Three-dimensional Bose-Fermi droplets at nonzero temperatures
University of Białystok(比亚韦斯托克大学);Wydział Fizyki, Uniwersytet w Białymstoku(比亚韦斯托克大学物理系);Institute of Physics, Polish Academy of Sciences(波兰科学院物理研究所)
本研究通过数值方法探讨了非零温度下玻色-费米滴状体的形成与性质,结合量子流体力学和Hartree-Fock模型,揭示了其在自由空间和箱势中的存在条件及影响因素。
2026-02-23 cond-mat.quant-gas
Fluctuations and quantum self-bound droplets in a dipolar Bose-Bose mixture
本文系统地研究了三维偶极二元玻色混合物的低温性质。一组耦合的自洽运动方程推导出的两个凝聚。在均质情况下,得到了有用的凝析油贫化、反常密度、基态能量和物态方程的解析公式。该理论被推广到非均匀的情况下,非均匀性的重要性突出。我们的结果为研究偶极混合液滴开辟了一条新的途径。深入讨论了偶极-偶极相互作用对自结合液滴的稳定性、密度分布和尺寸的影响。这种状态的有限温度行为也检查。
2018-09-17 cond-mat.quant-gas
Spin-orbit coupling induced quantum droplet in ultracold Bose-Fermi mixtures
近年来,量子液滴在超冷原子中的成功观测引起了人们的广泛关注。在这项工作中,我们证明了一个新的机制,形成量子液滴在异质原子系统,即,通过应用合成的自旋轨道耦合(SOC)。以玻色-费米混合物为例,我们表明,通过在费米子的自旋态之间施加Rashba SOC,大大抑制的费米压力可以使玻色-费米液滴形成,即使对于非常弱的玻色-费米子吸引力,如果没有SOC,这不足以束缚液滴。在这种SOC诱导的量子液滴中,玻色/费米子密度比普遍依赖于SOC强度,并且它们发生在平均场塌缩区域,但是具有负的波动能量,不同于文献中发现的相互作用诱导的液滴。这些玻色费米液滴在超冷Cs-Li和Rb-K混合物的可及性进行了讨论。我们的研究结果揭示了液滴的形成在一个巨大的类的异质原子系统通过单粒子物理的操纵。
2018-04-10 cond-mat.quant-gas
Self-consistent Description of Bose-Bose Droplets: Modified Gapless Hartree-Fock-Bogoliubov Method
我们定义了一个弱相互作用玻色系统的基态的自洽描述的形式主义,占在稀释度参数的能量展开的高阶项。该方法的目的是应用于玻色-玻色混合物在弱崩溃的制度,量子波动导致稳定的系统和量子液滴的形成。该方法是基于广义Gross- Pitaevskii方程占量子耗尽和异常密度条款。该方程是自洽耦合到修改的Bogoliubov方程。我们介绍的修改解决了长期存在的问题,失踪的声子支激发时,高阶项。我们的方法确保了一个无间隙的声子低能量激发谱,这对正确解释量子涨落至关重要。我们特别注意的情况下,液滴谐波限制在某些方向。该方法允许确定李黄杨型贡献的化学势的不均匀液滴时,局部密度近似失败。
2022-07-13 cond-mat.quant-gas
Self-Bound Quantum Droplet with Internal Stripe Structure in 1D Spin-Orbit-Coupled Bose Gas
通过数值计算包含平均场能量和Lee-HuangYang修正的基态能量,研究了三维玻色气体中存在一维自旋轨道耦合和拉曼耦合的量子液滴态,特别是存在密度调制的条纹相.在这种液滴状态下,条纹可以存在于更宽的拉曼耦合范围内,与玻色-气体状态相比。更有趣的是,自旋轨道耦合和拉曼耦合强度都可以用来调节液滴密度。
2021-05-10 cond-mat.quant-gas
Bosonic quantum Hall droplets in rapidly rotating two-dimensional Bose-Einstein condensates
Beijing University of Posts and Telecommunications(北京邮电大学);Quantum Science Center of Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area (Guangdong)(粤港澳大湾区量子科学中心(广东))
研究快速旋转二维BEC中量子霍尔滴状体的形成与稳定性,通过相工程化初始凝聚体实现滴状体阵列的动态生成。
2026-01-06 cond-mat.quant-gas
Droplet formation in a Bose-Einstein condensate with strong dipole-dipole interaction
最近的实验[H。Kadau \textit{et al.},arXiv:1508.05007(2015)],我们研究了具有强磁偶极-偶极相互作用的$^{164}$ Dy原子的玻色-爱因斯坦凝聚体中的旋子不稳定性和液滴形成。我们数值求解了具有偶极-偶极相互作用的五次Gross-Pitaevskii方程,并表明三体相互作用在液滴图案的形成中起着重要的作用。我们数值模拟了液滴图案和晶体结构的形成,液滴的衰减和滞后行为,这与实验符合得很好。我们的数值模拟首次预测了$^{164}$ Dy玻色-爱因斯坦凝聚体中的三体相互作用。我们还预测,液滴在飞行时间膨胀期间保持稳定。从我们的结果,进一步的实验研究在偶极量子气体中的三体相互作用是必要的。
2015-12-31 cond-mat.quant-gas
Phonon Stability of Quantum Droplets in a dipolar Bose gases
偶极玻色-爱因斯坦凝聚体在平均场不稳定区域中,由于量子涨落的作用,可以形成自束缚的类液滴。然而,在Bogoliubov理论中,一些声子能量在长波长极限是虚的,这意味着该系统的动力学不稳定性。类似的不稳定性出现在二元量子液滴的Bogoliubov理论中,并且由于最近显示的高阶量子涨落而被消除[1]。在这篇工作中,我们在Beliaev形式下研究了偶极量子液滴的声子能量,发现量子涨落可以增强声子的稳定性。我们得到了各向异性的声速,可以在实验中测试。
2022-04-25 cond-mat.quant-gas
Zero-energy modes of two-component Bose-Bose droplets
玻色-玻色液滴是两种相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚体的混合物在它们的相互作用被适当调谐时出现的自结合物体。在液滴形成过程中,系统哈密顿量的三个连续对称性被打破:平移对称性和两个U1对称性,允许任意选择描述两个分量的平均场波函数的相位。这些对称性的破坏必须伴随着零能量激发的出现,在系统的能谱中恢复被破坏的对称性。对应于这些激励的正常模式是零能量模式。在这里,我们找到这些模式的解析表达式,并介绍Hamitonian产生其时间演化-液滴的质量中心的动态以及两个液滴的波函数的相位的动态。当内部类型的激发(准粒子)被忽略,然后非常复杂系统的量子液滴是描述使用只有少数“全球”自由度-的位置质心的液滴和两个阶段的两个波函数,所有这些都是量子运营商。这给出了以相对容易的方式描述这些量子液滴的相互作用过程(例如碰撞)的可能性。
2021-03-23 cond-mat.quant-gas quant-ph
Impurities in quasi-one-dimensional droplets of binary Bose mixtures
本文研究二元 Bose 混合物准一维量子液滴中的杂质行为,揭示反作用与量子涨落如何决定排斥性和吸引性杂质的束缚、杂化及共振特性。
2023-08-17 cond-mat.quant-gas
Quantum droplet in a mixture of Bose-Fermi superfluids
本文研究了单组分玻色-爱因斯坦凝聚体和两组分费米超流体在宽费什巴赫共振下的量子液滴的形成。在排斥玻色子-玻色子和吸引玻色子-费米子相互作用的情况下,我们证明了在共振的Bardeen-Cooper-Schieffer(BCS)侧,吸引费米子-费米子相互作用可以稳定量子液滴,并且在弱玻色子-费米子相互作用下,量子液滴也可以存在于深BEC区.我们绘制了稳定液滴的玻色子-玻色子和玻色子-费米子相互作用的相图,并讨论了不同类型的量子涨落在BCS-BEC交叉的相关区域中的作用。我们的工作揭示了费米子配对对玻色-费米子混合物中量子液滴形成的影响,为今后的实验提供了有益的指导。
2020-04-13 cond-mat.quant-gas
Droplet Arrays in Doubly-Dipolar Bose-Einstein condensates
双偶极粒子的气体,同时具有磁和电的偶极矩,提供了有趣的新的可能性。我们表明,双偶极相互作用,量子稳定,和外部限制之间的相互作用,结果在一个丰富的超固体和非相干液滴阵列在双偶极凝聚的基态物理。我们的研究揭示了工程量子液滴和液滴超固体的新的可能性,包括超固体-超固体转变和实现煎饼液滴的超固体阵列。
2022-10-27 cond-mat.quant-gas quant-ph
Physics-Informed Neural Networks for the Quantum Droplets in Binary Bose-Einstein Condensates
Fuyang Normal University(阜阳师范大学);Key Laboratory of Functional Materials and Devices for Informatics of Anhui Educational Institutions, Fuyang Normal University(安徽省教育信息化功能材料与器件重点实验室,阜阳师范大学);Instituto de Alta Investigación, Universidad de Tarapacá(塔拉帕卡大学高等研究院);School of Mathematics and Statistics, Fuyang Normal University(阜阳师范大学数学与统计学院)
本文利用基于物理信息的神经网络研究二元玻色-爱因斯坦凝聚体中量子滴的形成与演化,展示了该方法在预测量子滴动态特性及鲁棒性方面的有效性。
2026-02-04 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Rotating binary Bose-Einstein condensates and vortex clusters in quantum droplets
量子液滴可以由气态玻色-爱因斯坦凝聚体形成,通过超出平均场的量子涨落来稳定。我们发现,多个单量子化的旋涡可能会形成在这些液滴在中等的角动量在两个维度。液滴携带这些前体的Abrikosov晶格保持一定的时间尺度后,关闭初始谐波限制自约束。此外,我们还研究了如何通过从旋转二元玻色-爱因斯坦凝聚体开始并通过非单调捕获势诱导亚稳态持续电流,在更抗扰动的环境中形成这些携带涡旋的液滴。
2019-05-23 cond-mat.quant-gas quant-ph
Two-dimensional quantum droplets in dipolar Bose gases
本文用解析方法计算了稀薄准二维玻色凝聚偶极气体的量子涨落修正和热涨落修正。我们表明,这些波动可能会改变他们的性格从排斥到吸引力的密度-温度平面由于惊人的动量依赖的偶极-偶极相互作用。偶极不稳定性被这种非常规的超出平均场的校正停止,导致液滴相的形成。深入讨论了这种液滴的平衡特性和相干特性。在有限温度下,我们发现平衡密度主要取决于温度和约束强度,因此,一个稳定的液滴只能存在于超低温下,由于强烈的热波动。
2019-09-17 cond-mat.quant-gas
Morphology of dipolar Bose droplets
用量子蒙特卡罗模拟研究了由400个偶极玻色粒子组成的自由自约束液滴的基态,其中粒子的偶极矩是一致的,粒子间存在一个纯排斥的两体相互作用.这里的重点是集群的排斥相互作用的有效范围是不同的演变。我们确定了一个“经典”的制度,其中绑定产生完全从偶极势能和集群是一个准一维的灯丝,和一个“量子”制度的扁长液滴,一起举行了显着程度的量子力学交换。这两种制度之间的过渡是突然发生的。
2021-09-29 cond-mat.quant-gas
Quantum droplets and Schrödinger's cat states in atomic-molecular Bose-Einstein condensates
本文在原子-分子玻色-爱因斯坦凝聚体中,利用χ²型非线性和化学势实现了量子液滴与奇偶薛定谔猫态,揭示其源于非线性诱导的自囚禁势,并展示了原子-分子压缩态及相空间干涉特性。
2024-11-25 cond-mat.quant-gas nlin.PS quant-ph
Quantum droplet of a two-component Bose gas in an optical lattice near the Mott insulator transition
本文从理论上研究了具有外陷阱势的两组分玻色-哈伯德系统中量子液滴的动力学形成。具体地说,在由具有双重填充的莫特绝缘体包围的中心区域中的超流体形成量子液滴,由于两相之间的量子相变的不连续性质,该量子液滴是自约束的。我们展示了如何诱导液滴的特征行为,通过控制的陷阱电位通过使用时间相关的Gutzwiller模拟在一个二维系统。液滴的静态和动态性质可以定性描述的有效Ginzburg-Landau场论与五阶非线性,吸引的立方非线性出现,虽然所有的裸粒子间的相互作用是排斥。
2021-09-28 cond-mat.quant-gas
Quantum droplets in one-dimensional Bose mixtures: a quantum Monte-Carlo study
本文利用精确量子蒙特卡罗方法研究了一维具有接触相互作用的两组分玻色子混合物中量子液滴的性质。我们系统地研究了表面张力,密度分布和呼吸模式作为液滴中的粒子数和种内排斥和种间吸引之间的耦合强度的比率的函数。我们发现,从广义Gross-Pitaevskii方程的预测偏差是小的,在大多数情况下的利益。
2020-03-11 cond-mat.quant-gas
Spin and density excitations of one-dimensional self-bound Bose-Bose droplets
Indian Institute of Technology Ropar(印度技术研究所罗帕尔分校);Ben-Gurion University of the Negev(内盖夫本-古里安大学)
研究一维自束缚玻色-玻色滴的自旋与密度激发,揭示自旋激发在特定耦合条件下成为可观测谱线的关键作用。
2026-09-09 cond-mat.quant-gas
Quantum Bose-Bose droplets at a dimensional crossover
本文研究了一维或二维可变约束条件下双组分玻色-爱因斯坦凝聚体中的液体量子液滴。尽管原子-原子散射具有三维特征,但在约化维中可用模式的离散性强烈影响零点能量--Lee-Huang-Yang项。在弱相互作用极限下,它是在从三维到二维或从三维到一维的交叉处对平均场能量的主要修正。我们分析了液滴在维度交叉处的性质,并提供了进入准低维的苛刻条件。我们预测了新类型的液滴形成时,仅由于量子涨落的平均场相互作用消失。我们的结果为探索量子物质的新状态铺平了道路,并且对于在降低的维度中使用液体量子液滴的实验是重要的。
2018-05-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
Ground-state properties and elementary excitations of quantum droplets in dipolar Bose-Einstein condensates
最近的实验揭示了在偶极玻色-爱因斯坦凝聚体中稳定液滴的形成。这一令人惊讶的结果可以用量子涨落的稳定性来解释。我们详细研究了量子稳定化条件下BEC的性质。基态相图呈现三个主要区域:平均场区域,其中量子校正是微扰的;液滴区域,其中量子稳定是至关重要的;以及多稳定区域。在没有多稳定区域的情况下,冷凝物经历从平均场到液滴溶液的交叉,其标记为峰值密度的特征性增长,其可以用于清楚地区分量子稳定化与其他稳定化机制。有趣的是,量子稳定允许三维自约束凝聚。我们描述了这些自约束解的特征,并讨论了它们在实验中的实现。最后,我们讨论了最低的激发都被困的凝聚体,和自约束的解决方案。
2016-05-27 cond-mat.quant-gas
Microscopic pairing theory of a binary Bose mixture with interspecies attractions: bosonic BEC-BCS crossover and ultradilute low-dimensional quantum droplets
超稀量子液滴是一种有趣的新的物质状态,在这种状态下,平均场的吸引力可以被量子涨落产生的排斥力所平衡,从而避免坍缩。在这里,我们提出了一个微观理论的超稀量子液滴在三维,一维和二维的两个组件玻色-玻色混合物,通过推广传统的Bogoliubov理论,包括玻色子配对所产生的物种间的吸引力。我们的配对理论是完全等价的变分方法,从而给出了量子液滴的能量的上限。在三维空间中,我们预言了从玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)到巴普-库珀-施里弗(BCS)超流体的交叉处存在强相互作用玻色液滴,并绘制了玻色BEC-BCS交叉相图.在一维情况下,我们发现用配对理论计算的一维玻色液滴的能量与最新的扩散蒙特卡罗模拟{[} Phys. Rev. Lett. \textbf{122},105302(2019){]},几乎所有量子液滴存在的相互作用强度。在二维情形下,当种间吸引力超过某一临界值时,玻色液滴将消失,并可能转变为类孤子多体束缚态。在阈值以下,配对理论预测的结果或多或少与彼得罗夫和阿斯特拉哈奇克推导的博戈留博夫理论相同。\textbf{117},100401(2016){]}。从这两个理论的预测能量高于扩散蒙特卡罗的结果,由于弱种间吸引力和越来越重要的作用所发挥的超越Bogoliubov近似效应在两个维度。
2020-08-21 cond-mat.quant-gas
A dipolar droplet bound in a trapped Bose-Einstein condensate
研究了在非偶极玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中,由种间接触相互作用束缚的偶极玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)液滴的静力学和动力学性质。我们的研究结果表明,在一个被困的非偶极87 Rb BEC与可变数量的164 Dy原子和种间散射长度的偶极164 Dy液滴绑定的稳定性图。一个固定原子数的非偶极BEC只能束缚一个偶极液滴,该液滴中的原子数小于两个临界值之间的种间散射长度的临界值。利用平均场模型的数值解和变分解研究了偶极BEC液滴的形状和大小(静态)以及小的呼吸振荡(动态)。我们还提出了一个实验程序,以实现这样的164 Dy液滴通过放松陷阱上的164 Dy BEC在一个被困的二元87 Rb-164 Dy混合物。
2012-12-20 cond-mat.quant-gas
Ultrawide dark solitons and droplet-soliton coexistence in a dipolar Bose gas with strong contact interactions
研究了准一维偶极玻色气体和量子液滴中的暗孤子。我们推导了一个Gross-Pitaevskii方程的解析孤子解。结果表明,偶极相互作用存在一个临界值,在该临界值下,静止孤子的宽度发生发散。此外,还存在具有非零密度最小值的静止孤立子的特殊解。我们还给出了这些孤子的能量谱与一个额外的激发子分支出现。最后,我们进行了一系列的数值实验,揭示了量子液滴中暗孤子的共存。
2022-11-10 cond-mat.quant-gas
Microscopic derivation of the extended Gross-Pitaevskii equation for quantum droplets in binary Bose mixtures
超稀量子液滴是最近在超冷玻色-爱因斯坦凝聚体中观察到的一种自束缚类液体态。在所有以前的理论研究中,它是由一个现象学的低能有效理论,称为扩展的总\textendash Pitaevskii方程。在这里,我们从微观上推导出凝聚体的总\textendash Pitaevskii方程,也为一个配对场在一个非均匀的量子液滴实现玻色玻色混合物与吸引力的种间相互作用。我们表明,列入配对字段是必不可少的,为了有一个一致的描述液滴状态。本文指出,推广的Gross \textendash Pitaevskii方程应理解为对场的运动方程,而不是凝聚体的运动方程。配对场的涨落引起液滴的低能集体激发。我们还提出了Bogoliubov方程的无带隙声子模式和带隙模式,由于在现实空间中的配对,它的特点是单粒子类激发的液滴。在这项工作中推导的凝聚体和配对场的运动方程是一个理想的起点,以了解结构和集体激发的非均匀超稀释量子滴在正在进行的冷原子实验。
2020-09-16 cond-mat.quant-gas
Quantum droplets in a dipolar Bose gas at a dimensional crossover
本文研究了偶极玻色气体在平面内的盒子势作用下能量的超越平均场修正。在偶极相互作用的临界强度下,系统在平均场水平上变得不稳定。我们发现气体的基态受到修正的强烈影响,导致形成自约束液滴,类似于自由空间的情况。液滴状态的性质可以通过最小化扩展的Gross-Pitaevskii能量泛函来发现。在强约束的限制,我们分析表明,修正可以解释为一个有效的三体排斥,稳定在有限密度的气体。
2021-08-25 cond-mat.quant-gas
Path-integral Monte Carlo study on a droplet of a dipolar Bose-Einstein condensate stabilized by quantum fluctuation
受最近实验的启发[H. Kadau等人,Nature(London)530,194(2016); I. Ferrier-Barbut等人,arXiv:1601.03318]和理论预测(F.韦赫特勒和L. Santos,arXiv:1601.04501),用路径积分Monte Carlo方法研究了具有强偶极-偶极相互作用的镝玻色-爱因斯坦凝聚体的基态.结果表明,量子涨落可以稳定凝聚体,使其不受偶极坍缩的影响。
2016-03-10 cond-mat.quant-gas
Quantum droplets in dipolar quasi-one-dimensional Bose-Einstein condensates in optical lattices
Kazi Nazrul University(卡齐·纳兹鲁尔大学)
研究了光学晶格中二维极化玻色-爱因斯坦凝聚体中的量子滴状物稳定性与动力学,发现滴状物宽度随极化相互作用增强而增加,其振荡幅度与晶格参数敏感相关。
2026-07-20 cond-mat.quant-gas
Quantum liquid droplets in a mixture of Bose-Einstein condensates
量子液滴是通过吸引力和排斥力的平衡而自我约束的小原子簇。在这里,我们报告的观察一种新型的液滴,完全稳定的接触相互作用的混合物中的两个玻色-爱因斯坦凝聚体。我们通过原位成像直接测量它们的尺寸和密度,证明它们比液氦稀释几个数量级。此外,通过与单组分凝聚体的比较,我们发现量子多体效应使它们稳定,不会发生坍缩。我们观察到液滴需要最小原子数才能稳定。下面,量子压力驱动液体到气体的转变,我们将其绘制为相互作用强度的函数。这些超稀各向同性液体保持弱相互作用,并构成了一个理想的平台,以基准量子多体理论。
2017-08-25 cond-mat.quant-gas
Breathing mode in two-dimensional binary self-bound Bose gas droplets
在这项工作中,我们提出了一个二维的自约束二元玻色液滴的静态结构和呼吸模式行为的研究。我们采用了一种分析方法,使用变分的anadministration与超高斯试验序参量,并将其与扩展的Gross-Pitaevskii方程的数值解进行比较。我们发现超高斯模型在描述系统的稳态和动力学性质方面优于常用的高斯模型。我们发现,对于足够大的非旋转液滴的呼吸模式是积极有利的自蒸发过程相比。对于小的自约束系统,我们的结果不同的基础上的分析。通过在液滴中心压印多重量子化涡旋来诱导角动量,这种对呼吸模式的偏好独立于规范而持续存在。
2020-12-17 cond-mat.quant-gas
Quantum Bose-Fermi droplets
我们研究了零温度吸引相互作用的简并玻色子和自旋极化费米子的混合物在没有禁闭的情况下的稳定性。我们证明了对标准平均场能量的高阶修正可以导致玻色-费米液滴的形成-三维空间中的自约束系统。均匀情况下的稳定性分析是支持有限系统的数值模拟明确列入表面效应。讨论了量子液滴形成的实验可行性,指出了形成量子液滴的主要障碍--非弹性三体碰撞。
2019-05-29 cond-mat.quant-gas quant-ph
Self-bound dipolar droplets and supersolids in molecular Bose-Einstein condensates
我们数值研究了具有强偶极-偶极相互作用的分子玻色-爱因斯坦凝聚体的多体物理。我们观察到的自约束液滴的形成,并探讨相图,具有各种奇异的超固态。在所有这些情况下,大的和可调的分子偶极矩使未探索的制度和现象,包括液体样的密度饱和和液滴的普遍稳定性标度律,以及斑图形成和液滴超固体的限制的研究。我们讨论了一个现实的实验方法,以实现所需的碰撞稳定性的分子气体和独立的可调性的接触和偶极相互作用强度。我们的工作提供了一个蓝图和基准,为不久的将来实验与散装分子玻色-爱因斯坦凝聚体。
2021-11-15 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Three-dimensional Isotropic Droplets in Rydberg-dressed Bose Gases
本文提出在Rydberg缀饰玻色气体中利用接触排斥、范德华吸引及Lee-Huang-Yang量子修正形成稳定三维各向同性液滴,并通过相图、实时演化和碰撞验证其稳定性。
2023-06-02 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Quantum droplets with magnetic vortices in spinor dipolar Bose-Einstein condensates
本文研究铕自旋偶极 BEC 的自束缚液滴,揭示弱场磁涡旋环、磁场增强下经双稳转变及 Einstein-de Haas 旋转动力学,并表明受限磁涡旋可形成超固体。
2024-02-29 cond-mat.quant-gas
Rabi-coupling-induced three-component quantum droplet in ultracold Bose gases
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所凝聚态物理国家实验室);School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物理科学学院);Department of Physics, The Chinese University of Hong Kong(香港中文大学物理系)
研究通过Rabi耦合在超冷玻色气体中实现三组分量子滴,发现强Rabi耦合增加第三组分比例但导致不稳定,通过有限的德廷可稳定系统。
2026-09-01 cond-mat.quant-gas
Vortices in quantum droplets of heteronuclear Bose mixtures
本文通过求解Lee-Huang-Yang形式的包含超平均场修正的Gross-Pitaevskii方程,从理论上研究了由$^{41}$ K- $^{87}$ Rb玻色混合物组成的自旋自结合液滴的结构。已阐明的结构和能量的涡旋形成的自约束的混合物中,表明在较重的物种的线性涡旋的形成是积极的青睐于其他配置。一个假的(部分填充的)核心在另一个物种中发展,导致一个可能在实验中成像的洞。通过计算旋转超流体的角动量与旋转频率之间的关系,详细研究了涡旋和毛细波这两种储存角动量的方式之间的相互作用.结果表明,有趣的相似性的情况下,一个典型的超流体,即$^4$ He液滴时,设置为旋转。一个两个分支的曲线的稳定性图,定性类似于一个预期的经典(不可压缩和粘性)旋转液滴,得到的液滴中存在的旋涡时,而扁长形(即非轴对称)的形状只允许在无涡液滴。
2022-04-14 cond-mat.quant-gas