Perfect transmission and perfect reflection of Bogoliubov quasiparticles in a dynamically unstable Bose-Einstein condensate
玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中的Nambu-Goldstone(NG)模在零能极限下以1的几率透射势垒,即反常隧穿。本文研究了动力学不稳定BEC中准粒子的隧穿性质。我们制备了一个动态不稳定态的多组分BEC(二元和自旋为1的BEC),并解决了凝聚态自旋波激发的隧穿问题。我们发现,如果自旋波是NG模式,即使当BEC是动态不稳定的完美的传输发生。在这里,表现出完美传输的模式是动态不稳定的自旋波模式,这是Bogoliubov-de Gennes方程的纯虚本征值解。因此,我们不应该沿着实轴而应该沿着虚轴取零能量极限。我们还证明了存在一个动态不稳定模式的完美反射的本征值的虚部取其最大值的点。在这种情况下,入射波和反射波相消干涉,并且准粒子波函数的振幅被强烈抑制。我们用数值方法证实,完美反射是动态不稳定模式的一般性质,与NG模式无关。
2020-09-13 cond-mat.quant-gas
Quasiparticle spectra of mixtures of dipolar and non-dipolar condensates at zero and finite temperatures
Department of Physics, Central University of Rajasthan(中央拉贾斯坦大学物理系)
研究具有偶极和非偶极原子种类的玻色-爱因斯坦凝聚体混合物低能集体准粒子模式,用哈特里-福克-博戈留波夫理论,揭示零温和有限温度下相分离现象、准粒子模式演化及混溶性转变等特性。
2026-07-23 cond-mat.quant-gas
Ramifications of topology and thermal fluctuations in quasi-2D condensates
我们探讨了准二维稀原子气体玻色-爱因斯坦凝聚体的拓扑变换,以及低能准粒子与约束势几何形状相关的变化。特别是,我们显示的密度分布的凝聚体和量子涨落遵循的过渡,从一个乘法到一个简单的连接几何的限制势。相比之下,热涨落则保持多重联系。关键差异的成因在于低能准粒子的结构。为此,我们使用Hartree-Fock-Bogoliubov,并研究了准粒子的演化,特别是偶极子或Kohn模。然后,我们采用Hartree-Fock-Bogoliubov理论和Popov近似来研究热原子的密度和动量分布。
2016-05-12 cond-mat.quant-gas
Condensation of quasiparticles and density modulation beyond the superfluid critical velocity
研究了外速度场对玻色准粒子哈密顿量基态的影响。在临界速度以下,基态是准粒子真空,对应于零温度下的纯超流相。超过临界速度能量最小化导致准粒子在平行于速度v的非零波矢量k_v处的宏观凝聚。同时,物理粒子也在k_v处以及在较小程度上在-k_v处经历凝聚。三个纠缠凝聚体引起了波矢k_v和2k_v的密度调制。对于较大的|v|,我们的模型预测了k_v的分叉。v与相应的两个纯凝聚体和没有密度调制。
2013-10-30 cond-mat.quant-gas
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
Topological Bogoliubov quasiparticles from Bose-Einstein condensate in a flat band system
本文研究 Kagome 平带中玻色凝聚体的 BdG 准粒子拓扑,发现 Γ 点凝聚体因能带平坦性破坏 TRS 而具有非零 Chern 数和边缘态,并在扩展相互作用下出现高 Chern 数拓扑相变。
2023-02-20 cond-mat.quant-gas quant-ph
Collisional dynamics of multiple dark solitons in a toroidal Bose-Einstein condensate: Quasiparticle picture
研究了环形阱中玻色-爱因斯坦凝聚体中多个暗孤子的碰撞动力学。我们假设一个足够紧的约束在径向方向上,以防止可能的耗散效应,由于孤立子涡的存在。利用初始序参量的解析表达式,通过数值求解含时Gross-Pitaevskii方程,得到了不同的初始孤子阵列.由于孤子速度是保守的,由于缺乏耗散,我们能够应用一个简单的准粒子描述的孤子动力学。事实上,轨迹方程是根据每次碰撞产生的速度和角位移来写的,类似于无限一维系统。为了计算角位移,我们直接提取它们的轨迹所给出的格罗斯-Pitaevskii模拟,另一方面,我们表明,准确的值可以解析地获得通过适应一个公式有效的无限一维系统,涉及愈合长度,这在我们的非均匀系统必须评估的声速沿方位角方向。我们进一步表明,非常好的估计这样的声速可以直接确定通过使用的基态密度分布和压印相的值。我们讨论了可能的实现系统在这里提出使用目前的实验技术。
2019-02-12 cond-mat.quant-gas
Anderson transition of Bogoliubov quasiparticles in the quasiperiodic kicked rotor
研究了准周期受击转子中玻色-爱因斯坦凝聚体的Bogoliubov激发动力学。在弱相互作用区,凝聚态是稳定的,凝聚态和激发态都经历了从准定域到扩散区的相变。相应的临界指数是相同的凝聚体和激发,并比较非常好的值$ν\approx1.6$的非相互作用的粒子。
2014-10-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas quant-ph
Spontaneous Emergence of Phase Coherence in a quasiparticle Bose-Einstein Condensate
RPTU University Kaiserslautern-Landau(莱布尼茨技术大学凯泽斯劳滕-兰道);University of Colorado Colorado Springs(科罗拉多大学科泉分校);Fraunhofer Institute for Industrial Mathematics ITWM(弗劳恩霍夫工业数学研究所)
研究通过直接测量磁极子玻色-爱因斯坦凝聚态的相位,揭示了自由演化磁极子气体中自发相干的出现,为准粒子凝聚态系统提供了新的自由度。
2025-07-21 cond-mat.quant-gas
Nonlocal field theory of quasiparticle scattering in dipolar Bose-Einstein condensates
考虑了准粒子激发在偶极玻色-爱因斯坦凝聚体中的传播,导出了准粒子在声速阶跃不均匀性下散射的非定域场论,该理论是通过调整势垒一侧相互作用的接触耦合部分得到的.为了解决这个问题,$ab$ $initio$,即,在不对解的形式作任何假设的情况下,我们将偶极Bogoliubov-deGennes方程转化为奇异积分方程。后者是一个$novel$ $hypersingular$类型,在有一个内核,这是超奇异的只有两个孤立的点。推导其解决方案,我们表明,积分方程揭示了一个连续的倏逝通道在音障,这是不存在的一个纯粹的接触相互作用凝聚。此外,我们证明,通过执行离散近似的内核,一个实现了良好的解决方案的精度已经是一个中等数量的离散化步骤。最后,我们表明,系统色散的非单调性,对应于在激发光谱中出现的一个Roton最小值,在接触相互作用不存在的声音屏障的传输和反射的特殊功能的结果。
2022-08-18 cond-mat.quant-gas hep-th
Coherence time of a Bose-Einstein condensate in an isolated harmonically trapped gas
我们研究了弱相互作用玻色子的低温平衡气体中的凝聚相动力学,这些玻色子被和谐地捕获并与环境隔离。我们发现,在很长的时间,比Bogoliubov准粒子之间的碰撞时间长得多,凝聚体积累的相位的方差增长与弹道项的时间平方和扩散项仿射的时间。在大系统的极限、无碰撞区和准粒子运动的遍历近似下,我们给出了相应的解析表达式。当适当地重新标度时,它们可以用温度除以费米化学势的泛函数来描述。同样的结论也适用于模式阻尼率。这样的普适类不同于以前研究的均匀气体之一。
2018-11-21 cond-mat.quant-gas
Zero-energy states in rotating trapped Bose-Einstein condensates
本文计算了三维旋转玻色-爱因斯坦凝聚体的准粒子激发谱。与流体力学连续介质理论的预测相反,我们发现在谐波陷阱的中间旋转频率处的Tkachenko模式谱中存在最小值。这样的最小值可以容纳激发能为零的Tkachenko准粒子。我们讨论这样的零模式的实验签名。
2013-06-24 cond-mat.quant-gas quant-ph
Are Quasiparticles and Phonons Identical in Bose--Einstein Condensates?
我们研究了一个相互作用的无自旋玻色-爱因斯坦凝聚体,以从理论上澄清它的准粒子谱(单粒子激发)和集体模谱(两粒子激发)是否相同,正如Gavoret和Nozières [Ann.Phys.28,349(1964)]所得出的结论。我们推导出它们的第一和第二时刻的解析表达式,以便将集体模谱的峰值的Bijl-Feynman公式扩展到其宽度(逆寿命)和单粒子通道。所得到的公式表明,集体模谱的宽度在长波长范围内明显为零,而准粒子谱的宽度显然是有限的。我们还评估了两个光谱的峰值和宽度的数值模型相互作用势的Jastrow波函数优化的变分方法。由此发现,准粒子谱的宽度随着波数的减小而趋于一个常数。光谱宽度的这种显着差异意味着两个光谱是不同的。特别是,准粒子的寿命仍然有限,即使在长波长的限制。
2016-11-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quasiparticle properties of long-range impurities in a Bose condensate
本研究针对玻色凝聚体中长程杂质的准粒子性质,采用两种含超越弗勒利希相互作用的互补理论,分析其对多个长度标度的依赖,验证了耦合参数的主导作用及不同耦合区间的准粒子特性。
2025-10-02 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Polaron formation in the vicinity of a narrow Feshbach resonance in atomic and exciton-polariton condensates
本文研究了存在窄费什巴赫共振的玻色-爱因斯坦凝聚体中的杂质极化子系统。为此,耦合通道模型,它在平均场水平预测准粒子的形成是杂质和分子状态的叠加。杂质玻色子的相互作用和开放和封闭的通道之间的耦合,然后被认为是弱的和微扰计算的平均场结果的修正。这允许检查准粒子的性质,如寿命和有效质量。该模型被应用到两个物理系统:一个杂质原子在玻色凝聚的原子气体中的三维和一个自旋向下的下极化激元在玻色-爱因斯坦凝聚体的自旋向上的下极化激元的二维。通过识别低能T矩阵和应用适当的重整化方案,将模型参数与物理参数联系起来。
2014-07-03 cond-mat.quant-gas
Quasiparticle projection method for dynamically unstable Bose-Einstein condensates
University of the Basque Country UPV/EHU(巴斯克大学);IKERBASQUE, Basque Foundation for Science(伊克拉巴斯奎,巴斯克科学基金会)
提出一种针对动态不稳定玻色-爱因斯坦凝聚体的含时Bogoliubov分析方法,通过引入双正交基扩展了准粒子投影方法,实现对不稳定凝聚体时间演化的完整模式分解与扰动重构。
2026-06-26 cond-mat.quant-gas quant-ph
Inflationary quasiparticle creation and thermalization dynamics in coupled Bose-Einstein condensates
双势阱中的玻色气体表现出真正的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)振幅,并且最初表现出约瑟夫森振荡,是孤立的非平衡多体系统的原型。通过求解含时Keldysh-Bogoliubov方程,我们研究了该系统的准粒子产生和热化动力学。我们发现雪崩般的QP创建由于BEC和QP振荡之间的参数共振,然后缓慢,指数松弛到热状态在升高的温度下,由初始激发能的振荡BEC以上的基态控制。由于QP和BEC振荡的有效解耦,两个制度之间的交叉发生。这种动力学类似于早期宇宙模型中的基本粒子产生。在我们的设置热化发生,因为BEC作为一个巨正则水库的准粒子系统。
2016-05-18 astro-ph.CO cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Dispersion relation and excitation character of a two-component Bose-Einstein condensate
本文研究了单组分和双组分玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的色散关系和激发特性。我们研究了有限BEC系统的单组分色散,并通过准粒子的例子来理解和表征色散关系。接下来,我们提出的色散关系的两个组件BEC在混溶和不混溶的参数制度。然后,我们提出了两个政权的准粒子的例子。
2014-03-12 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Damping of quasiparticles in a Bose-Einstein condensate coupled to an optical cavity
本文提出了一个计算与光腔单辐射场模强耦合的玻色-爱因斯坦凝聚体中元数密度波激发阻尼率的一般理论。因此,我们给出了密度波模式的Beliaev阻尼中的巨大共振增强的详细推导,最近由Kónya等人预测,物理学~修订版~ A 89,051601(R)(2014)。所给出的密度波模构成了自组织相变的类极化激元软模。共振增强发生,在正常和有序相,临界区域外。我们表明,大阻尼率是伴随着一个显着的频率偏移的极化激元模式。超越Born-Markov近似和确定延迟格林函数的极化激元的极点,我们揭示了强耦合的极化激元和集体模式的声子浴形成的其他密度波模式。
2014-06-06 cond-mat.quant-gas quant-ph
Experimental tests for macroscopic phase coherence in magnetic-quasiparticle condensates of insulating spin systems
对于大多数已知的玻色-爱因斯坦凝聚体,已经提供了宏观相干量子态存在的实验证据,例如,从干涉现象的观察、涡旋的形成、约瑟夫森效应的检测,甚至通过超流体行为的表现。然而,对于固体中的任何绝缘自旋系统,没有一个真正的宏观相位相干态的这些标志被报道,其中磁性玻色子准粒子被认为凝聚在量子临界点附近。我们描述了一种尝试,以检测TlCuCl 3的超流行为,并讨论了更详细的实验中,交流的建议。利用两个临界场不同的弱耦合磁绝缘体组成的器件可以探测约瑟夫森效应。我们的结论是,检测的交流。约瑟夫森效应是可行的,适当选择的化合物与现实的材料参数。
2011-12-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Intermode-coupling modulation in the fermion-boson model: heating effects in the BCS regime
分析了原子费米子对凝聚体中相互作用强度的振荡调制引起的加热。耦合的费米子玻色子模型,通过将一个随时间变化的磁费什巴赫共振的模间耦合广义,应用。动力学的分析特征在于在一个微扰计划。结果占的实验结果,揭示了阻尼和延迟响应的冷凝调制。延迟是由于准粒子能量的变化和随后的凝聚体的弛豫。检测到的阻尼结果从非绝热调制引起的激励:驱动频率大于两倍的配对间隙,准粒子产生,因此,加热集。
2015-06-08 cond-mat.quant-gas
Roton entanglement in quenched dipolar Bose-Einstein condensates
我们研究准二维偶极玻色-爱因斯坦凝聚体,其中的Bogoliubov激发光谱显示,在足够大的气体密度,由于空间各向异性行为的偶极二体势的深的roton最小值。对凝聚体背景上传播的激发的声速进行快速猝灭,导致动态Casimir效应,其可以通过测量密度-密度关联函数来表征。它示出,对于零和有限的初始温度,连续变量的二分量子态的创建的准粒子对具有相反的动量,从淬火,显示出增强的潜在的纠缠(代表不可分离和可操纵的准粒子状态)的存在下,相比,只有排斥接触相互作用的气体。可操纵准粒子对包含的动量接近旋子,因此量子关联显着增加的深旋子最小值的存在。
2018-06-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
Spin Waves and Dielectric Softening of Polar Molecule Condensates
本文研究了在弱电场作用下的异质极性分子扁玻色-爱因斯坦凝聚体。该系统支持丰富的准粒子谱,在确定其体介电性能中起着关键作用。特别是,在足够弱的领域的系统经历了极化波rotonization,导致发展的纹理电子结构和介电不稳定性,这是一个负的静态介电函数的发病特征。
2013-11-21 cond-mat.quant-gas
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
The Question of Spontaneous Symmetry Breaking in Condensates
玻色-爱因斯坦凝聚是否涉及自发对称性破缺的问题令人惊讶地有争议。回顾了铁磁体中的自发对称性破缺理论,并与凝聚体中的对称性破缺理论进行了比较,讨论了与实验符合性的不同观点。这些观点包括另一种观点,即我们可以用固定的粒子数来处理凝聚体,并且相干性来自测量。这个问题涉及到准粒子的凝聚,如极化激元,是否可以被视为“真正的”凝聚。
2015-07-27 cond-mat.quant-gas
Critical velocity of antiferromagnetic spin-1 Bose-Einstein condensates at finite temperature
本文研究了运动旋量玻色-爱因斯坦凝聚体在临界速度时的不稳定性。这一点我们根据朗道判据来确定,即某一基本激发能变为负值的速度。我们表明,第一个成为不稳定的激发自旋携带准粒子。我们还讨论了温度依赖性的临界速度在一个更先进的平均场近似。
2012-10-06 cond-mat.quant-gas
Observation of Attractive and Repulsive Polarons in a Bose-Einstein Condensate
杂质粒子在玻色子介质中运动的问题在物理学中起着基础性的作用。然而,移动杂质浸没在玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中的正则场景尚未实现。在这里,我们使用超冷玻色子$^{39}$ K原子的射频光谱实验证明存在一个定义明确的准粒子状态的杂质与BEC相互作用。我们测量的吸引力和排斥力的相互作用的杂质的能量,并找到很好的协议与理论,将三体相关性,无论是在弱耦合限制和跨么正性。光谱响应由一个定义良好的准粒子峰在弱耦合,而为增加相互作用强度,光谱强烈加宽,成为占主导地位的多体连续的激发态。重要的是,没有观察到三体衰变的显著影响。我们的研究结果开辟了令人兴奋的前景,研究流动杂质在玻色子环境和强相互作用的玻色系统一般。
2016-08-01 cond-mat.quant-gas
Mobile Impurities and Orthogonality Catastrophe in two-dimensional Vortex Lattices
研究了中性杂质原子与二维涡旋晶格玻色-爱因斯坦凝聚体Tkachenko模耦合的性质。与均匀凝聚体中的极化子相反,涡旋晶格中的边缘杂质-玻色子相互作用导致微扰理论中的红外奇异性和低能极限准粒子图像的崩溃。这些红外奇异性解释的重正化的耦合常数,准粒子重量和有效杂质质量。在低能极限下,有效质量的发散引起了一个正交突变,在杂质谱函数中表现为幂律奇异性。
2015-01-13 cond-mat.quant-gas
Bose-Einstein condensation in systems with flux equilibrium
本文建立了耗散非线性波系统中准粒子玻色-爱因斯坦凝聚的理论,覆盖从弱稳态到超强泵浦的各种激发状态,揭示了不同凝聚机制,并与磁振子实验数据定性吻合。
2023-11-09 cond-mat.quant-gas
Quasiparticle modes across soliton transition with density-dependent gauge field in optical lattices
Central University of Rajasthan(中央拉贾斯坦大学)
该研究针对光晶格中具有密度依赖规范场的超冷玻色子,采用离散玻戈留波夫理论探究其从玻色-爱因斯坦凝聚体到孤子的一阶量子相变过程,揭示了准粒子模式演化及孤子独特的动力学特性。
2026-08-03 cond-mat.quant-gas
Polaron in the dilute critical Bose condensate
研究了在接近二阶相变点的温度下,浸入到稀$D$维玻色气体中的杂质的性质.特别地,通过$1/N$展开,我们计算了玻色子-玻色子相互作用消失极限下的首阶极化子能量和阻尼率。结果表明,微扰有效质量和准粒子余项在长极限下的发散分别表明了杂质谱的非解析行为和极化子格林函数在红外区的非极点结构.
2018-03-21 cond-mat.quant-gas
Dynamical formation and interaction-induced stabilization of dark condensates of dipolar excitons
在二维偶极激子的暗自旋态中,致密的玻色-爱因斯坦凝聚体的形成是由向长寿命暗态的动力学跃迁驱动的。凝聚体通过强偶极-偶极相互作用稳定,直到密度足够高,形成暗量子液体。在最近的实验中观察到暗凝结的持续性。描述外部驱动耦合暗和亮凝聚体的非平衡动力学的模型再现了激子密度对泵浦功率或温度的阶跃依赖性。这种独特的凝聚动力学表明,在耦合凝聚玻色系统中观察到新的意想不到的集体现象的可能性,其中粒子数不守恒。
2018-05-07 cond-mat.quant-gas
Finite resolution fluctuation measurements of a trapped Bose-Einstein condensate
本文研究了囚禁玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中有限测量单元内原子数的涨落。这近似于在当前实验中用有限分辨率原位成像进行的波动测量。一个数值方案的开发来计算这些波动使用准粒子模式的圆柱对称三维捕获的冷凝物与接触或偶极-偶极相互作用(DDI)。我们使用这个方案来研究的煎饼形凝聚体使用圆柱形细胞的性质。本文将该理论推广到具有方位加权的垫圈形盒,并根据它们的角动量投影来区分偶极凝聚体中的低能旋子模。我们的结果是基于Bogoliubov方法有效的零和小的有限温度。
2014-01-16 cond-mat.quant-gas
Rayleigh-Taylor instability and mushroom-pattern formation in a two-component Bose-Einstein condensate
利用平均场和Bogoliubov理论研究了不互溶的二组分玻色-爱因斯坦凝聚体中界面处的Rayleigh-Taylor不稳定性。瑞利泰勒指被发现从界面生长和蘑菇图案形成。然后在蘑菇周围产生量化的涡环和涡线。在陷阱系统中可以观察到瑞利-泰勒不稳定性和蘑菇状斑图形成。
2009-10-08 cond-mat.quant-gas
Charged polarons and molecules in a Bose-Einstein Condensate
本文用不同的理论方法研究了可动离子在玻色-爱因斯坦凝聚体中的性质。一个相干态变分分析预测,除了极化准粒子态的离子光谱函数表现出几个分支,我们采用了图解分析的离子原子散射的BEC确定它们所产生的绑定的玻色子的数量越来越多的离子。我们开发了一个简化的模型来描述这些分子离子的形成,表明它们的光谱权重与束缚原子的数量成比例。从热力学参数计算的离子周围的敷料云的原子数,我们最后表明,随后注入到BEC的离子的动力学表现出各种制度所管辖的相干准粒子的传播和衰变。
2020-12-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
Phase Diagram for Magnon Condensate in Yttrium Iron Garnet Film
磁振子是描述自旋集体运动的准粒子,近年来人们发现在室温下钇铁石榴石(YIG)薄膜中发生了玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)。与其他准粒子BEC系统不同,该系统具有两个简并极小值的谱,这使得该系统在动量空间中存在两个凝聚体成为可能。最近的布里渊光散射研究的厚度d=5 $μ$ m和字段H=1 kOe的微波泵浦YIG膜发现一个低对比度的干涉图案在特征波矢量$Q$的磁振子能量最小值。在这份报告中,我们表明,这种调制模式可以定量地解释为由于非对称的,但相干的玻色-爱因斯坦凝聚的磁振子到两个能量最小值。我们的理论预言了在改变$d$和$H$的情况下,从高对比度对称相位到低对比度非对称相位的转变,以及一种新型的集体振荡。
2013-02-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Lattice Polaron in a Bose-Einstein Condensate of Hard-Core Bosons
本研究采用变分试探波研究二维光学晶格中杂质与硬芯玻色子凝聚体耦合的准粒子性质,发现通过调节浴的填充因子可调控极化子特征,为超冷气体及莫尔材料等量子器件实验提供了重要指导。
2024-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Keldysh Green's function approach to coherence in a non-equilibrium steady state: connecting Bose-Einstein condensation and lasing
固态量子凝聚体通常不同于以前的凝聚体(如氦,超冷原子气体和超导体),因为准粒子凝聚具有相对较短的寿命,因此对于激光器来说,需要外部泵浦来维持稳定状态。另一方面,与激光相比,准粒子通常具有更强的相互作用,因此能够更好地热化。这就引出了如何描述这种非平衡凝聚体的问题,以及它们与平衡凝聚体和激光的关系。本章详细讨论了如何将非平衡格林函数方法应用于描述这种非平衡凝聚体,特别是通过耦合到多个浴而脱离平衡的微腔极化激元系统。通过考虑稳定状态和它们的波动,有可能提供一个既与平衡凝聚有关又与激光有关的描述,同时明确与简单激光器的区别。
2010-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Bound Bogoliubov quasiparticles in photon superfluids
本文理论探索一维光子超流体弱非线性区域,发现束缚Bogoliubov准粒子源于非共振谐波产生和波混频,为超流体耗散与湍流现象提供新视角。
2024-07-16 cond-mat.quant-gas physics.optics
Verifying the observer dependence of quasiparticle counts in the analogue gravity of dilute ultracold quantum gases
量子场的准粒子含量取决于观察者,特别是它的运动状态,观察者的探测器耦合到量子场的方式,以及观察者携带的探测器测量待检测量子的频率标准。我回顾了在玻色-爱因斯坦凝聚体中用量子光学方法使量子场论的这一基本性质在实验上显现的过程。
2012-05-24 cond-mat.quant-gas gr-qc quant-ph
Lifetime of Excitations in Atomic and Molecular Bose-Einstein Condensates
最近的实验进展产生了分子超流体(MSF)在热平衡,这打开了大门,一类新的实验研究相关的热力学和动力学响应。本文综述了原子超流(ASF)和MSF相的相图和准粒子谱的理论图象。我们进一步计算了单圈阶准粒子寿命的参数依赖性。在MSF阶段,$U(1)$粒子数对称性破缺为$\mathbb{Z}_2$,并且除了有间隙的$\mathbb{Z}_2$保护的类原子模式之外,光谱还表现出无间隙的Goldstone模式。在ASF阶段,$U(1)$对称性完全破坏,留下Goldstone模式和未保护的带隙模式。在这两个阶段中,戈德斯通模的衰变速率由著名的别利亚耶夫结果给出,就像在单组分凝聚体中一样。在MSF阶段,带隙模式急剧上升到临界切伦科夫动量,超过该动量它发射声子。在ASF阶段,即使在小动量下,带隙模也以恒定速率衰减。这些衰减率支配着微阱隧穿实验中的光谱响应,并导致原子穿过分子云发射的透射光谱中的尖锐特征。
2022-10-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Difference in Bose-Einstein condensation of conserved and unconserved particles
讨论了粒子和准粒子的玻色-爱因斯坦凝聚的特殊性。分析了守恒粒子凝聚与非守恒粒子凝聚的区别。给出了准粒子的分类。重点是粒子和准粒子凝聚的能力。插图包括:一般的玻色凝聚原子系统,如囚禁原子系综、具有守恒和非守恒原子数的玻色气体、双阱晶格中的振动原子、Holstein-Primakoff磁振子、Schwinger玻色子、从属玻色子以及单重态和三重态的凝聚。基本的区别是,粒子的质点系,其总数是保守的,可以形成平衡以及非平衡凝聚,而不保守的粒子只能在非平衡系统中凝聚,受到外部泵的支持,这些粒子的密度足以使其凝聚。这种不守恒粒子的非平衡凝聚的例子是激子、极化激元和光子的玻色-爱因斯坦凝聚。自洽定义的基本集体激发,如玻色子和声子,不凝聚。磁振子不能在平衡系统中凝聚。解释了文献中关于某些准粒子的玻色-爱因斯坦凝聚的争论。将系统推离平衡可能有利于不守恒准粒子的凝聚,但抑制守恒粒子的凝聚分数。
2012-07-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Finite-frequency normal and superfluid drag effects in two-component atomic Bose-Einstein condensates
该研究基于Bogoliubov理论统一处理双组分原子玻色-爱因斯坦凝聚体中的组分内输运和组分间拖曳效应,推导并验证了低频Drude类和高频Lorentz类电导率近似,并考虑玻色-玻色混合物和偶极原子双层系统作为实现。
2024-06-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Quantum corrections to a spin-orbit coupled Bose-Einstein Condensate
本文系统地研究了具有自旋轨道耦合的弱相互作用玻色-爱因斯坦凝聚体的量子修正。我们发现,量子涨落,增强的自旋轨道耦合,定量修改的平均场的性质,如超流密度,自旋极化率,和声速。我们发现,平面波和零动量相之间的相边界移动到一个较小的横向场。我们还计算了Beliaev和Landau的阻尼率,发现即使在低温下,Landau过程也主导着准粒子衰变。
2019-08-01 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dynamics of ring dark solitons in Bose-Einstein condensates and nonlinear optics
将暗孤子动力学的准粒子方法应用于环形暗孤子。结果表明,能量守恒定律为广义非线性Schroedinger或Gross-Pitaevskii方程中非线性项的一般形式提供了有效的环形暗孤子运动方程。通过光折变介质中的光束传播和轴对称陷阱中的非均匀凝聚体中的环形孤子的动力学的例子来说明解析理论。分析结果与数值模拟结果吻合得很好。
2010-10-03 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Phase-imprint induced domain formations and spin dynamics in spinor condensates
我们证明,某些域结构可以创建在铁磁和反铁磁旋量凝聚,如果初始相位是空间调制。与此同时,相位调制凝聚体的自旋动力学与均匀相位凝聚体的自旋动力学相比,表现出奇异的特征。我们希望这些现象可以观察到实验使用相印迹方法。
2009-01-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Space-time vortex driven crossover and vortex turbulence phase transition in one-dimensional driven open condensates
我们发现一个一级转变驱动的非平衡条件的一维驱动开放凝聚体的强度。与这种转变相联系的是一种新的稳定的非平衡相--时空涡旋湍流,其涡旋密度和准粒子分布表现出强烈的非热行为。下面的过渡,我们确定了一个新的时间尺度与噪声激活的未绑定的时空涡,超过该时间相干函数的变化从Kardar-Parisi-Zhang型次指数无序指数衰减。实验实现的非平衡涡湍流相是促进在驱动开放的冷凝与大的扩散速率。
2017-02-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium Josephson oscillations in Bose-Einstein condensates without dissipation
我们对有限尺寸双阱中相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚体之间的非平衡约瑟夫森振荡进行了详细的场论研究。我们发现,约瑟夫森结可以维持多个无阻尼约瑟夫森振荡的特征时间尺度$τ_c$没有准粒子被激发的系统。这可以解释最近的相关实验。在更大的时候,动态的交界处的离散准粒子水平之间的快速拉比振荡。我们预测,自陷BEC态将被这些拉比振荡破坏。
2009-09-15 cond-mat.other cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech