Stable-unstable transition for a Bose-Hubbard chain coupled to an environment
量子系统中的相互作用可能会引起物质的奇异相关相的转变,这些相可能容易耦合到环境中。在这里,我们研究了耦合到玻色子浴在零和非零温度下的玻色-哈伯德链的稳定性。我们发现,只有在一个临界相互作用链失去玻色子和它的属性受到显着影响。这种转变与超流-莫特绝缘体转变的性质不同,并且发生在不同的临界相互作用下。我们解释了这样一个稳定的不稳定的转变由开放的电荷间隙。准确的矩阵产品状态模拟的近似方法,错过了这个过渡的比较,揭示了它的多体起源。
2017-08-06 cond-mat.quant-gas quant-ph
Superfluidity breakdown of Rabi-coupled two-component Bose-Einstein condensates in optical lattices
我们标定了在光晶格存在下拉比耦合双组分玻色-爱因斯坦凝聚体中超流体的不稳定区域。我们发现Rabi耦合可以稳定超流体。一个显着的分离之间的朗道和动力学不稳定性的拉比耦合塞曼晶格。
2021-05-28 cond-mat.quant-gas
Dynamics of the central-depleted-well regime in the open Bose-Hubbard trimer
研究了抛物势约束下三模玻色哈伯德模型中中心耗尽阱区的量子动力学。通过引入一组合适的动量类模式,我们确定的量子化过程中所涉及的微观变量和动力学代数的模型。我们描述的对角化过程表明,该模型减少到一个双振子。有趣的是,我们发现,该方案需要一个离散谱以及再现的两个区域,其中经典的三聚体排除不稳定的振荡的参数空间域。在不同的极限情况下,连同各种离域效应的光谱特性进行了研究。这些示出的特点量子态的CDW制度的边界附近的经典不稳定域。
2014-02-28 cond-mat.quant-gas
On the finite-size effects in two segregated Bose-Einstein condensates restricted by a hard wall
利用双抛物线近似下的Gross-Pitaevskii方程,研究了两个受硬壁限制的分离玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的有限尺寸效应.从边界条件(BC)之间的一致性约束的几何形状和在整个空间的冷凝物,我们发现所有可能的BC连同相应的冷凝物的配置文件和界面张力。我们发现了两个有限尺寸效应:a)由NeumannBC导出的基态是稳定的,而由Robin和Dirichlet BC导出的基态是不稳定的。b)由此,同样地显现出源自两种不稳定状态的两种可能的润湿相变。然而,与Robin BC相关的一个更有利,因为它对应于较小的界面张力。
2019-03-27 cond-mat.quant-gas
Instability of Bose-Einstein condensates in tilted lattices with time-periodical modulation
研究了同时具有时间周期调制势和恒定加速力的光晶格中玻色-爱因斯坦凝聚体的动力学稳定性。我们导出了准能的显式表达式,并得到了相互作用强度和调制幅度在参数空间中的稳定性图。加速力与调制频率的比率表征两种情况:整数和非整数共振。对于整数共振,临界相互作用强度$g_{\mathrm{c}}$显示出交替的行为,其中完全不稳定的区域对应于负的有效隧穿强度。在非整数共振中,我们观察到$g_{\mathrm{c}}$峰集中在半整数共振附近,对于半整数共振,完全不稳定的区域消失,伴随着$g_{\mathrm{c}}$的整个位移。与整数和半整数共振相比,它们之间的交叉没有显示出$g_{\mathrm{c}}$对调制幅度的显式依赖性。
2010-03-13 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
Stability and structure of an anisotropically trapped dipolar Bose-Einstein condensate: angular and linear rotons
本文从理论上研究了各向异性阱中具有极化偶极相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚体。我们通过改变陷阱频率和偶极相互作用强度来映射参数空间,并找到一个不规则形状的参数空间区域,在该区域中发生密度振荡凝聚态,最大密度远离陷阱中心。这些密度振荡状态可能是双凹的(红细胞形状),或者有两个或四个峰。对于所有的陷阱频率,冷凝物变得不稳定崩溃足够大的偶极相互作用强度。坍缩与基元激发的软化相一致。当凝聚态模为密度振荡模时,软化激发的性质与凝聚态的结构有关。我们分类这些激励的线性和角度特性。我们还发现了Gross-Pitaevskii方程的激发解,它总是不稳定的。
2012-11-03 cond-mat.quant-gas
Capillary instability in a two-component Bose-Einstein condensate
利用平均场和Bogoliubov分析方法研究了不互溶的二组分玻色-爱因斯坦凝聚体的毛细不稳定性及其动力学性质。被另一个组分包围的长圆柱形冷凝物由于量子压力和相互作用产生的界面张力而动态地不稳定,从而不会分裂成液滴。本文提出了一个限制在雪茄形阱中的异质结系统来实验实现这一现象。
2011-03-02 cond-mat.quant-gas
Spin waves in a spin-1 Bose gas
我们提出了一个理论的自旋波在非凝聚气体的自旋-1玻色子:提供两个分析计算的线性理论,和完整的数值模拟的非线性响应。我们强调的作用,自旋相关的接触相互作用的动力学的热气体。虽然这些相互作用与热能相比很小,但它们为低能量长波长自旋波设定了尺度。特别是,我们发现,Rb-87的极性状态是不稳定的碰撞混合的磁子级,即使在正常状态。我们增加我们的分析计算,提供完整的数值模拟的被困气体,明确表明这种不稳定性。此外,我们表明,足够强的反铁磁相互作用,极性气体是不稳定的。最后,我们探讨了无碰撞横向极化气体中的相干布居动力学。
2009-10-17 cond-mat.quant-gas
Enhancement of spin coherence in a spin-1 Bose condensate by dynamical decoupling approaches
本文从理论上研究了在$^{87}$ Rb自旋为1的玻色凝聚体中,周期性的、级联的或Uhrig动力学解耦的$N$脉冲序列对自旋相干性的增强作用,在这种铁磁相互作用的凝聚体中,内禀动力学不稳定性引起自旋退相干,并最终导致多空间畴结构或自旋织构.我们的结果表明,所有的三个序列成功地提高自旋相干性,推动最不稳定的模式在凝聚体的波矢到一个更大的值。在具有相同脉冲数的三个序列中,级联序列在保持自旋相干性方面表现出最好的性能。有趣的是,我们发现所有三个序列完全遵循相同的增强定律,$k_- T^{1/2} = c$,其中$k_-$是最不稳定模式的波矢量,$T$是序列周期,$c$是序列相关常数。这种规律之间的$k_-$和$T$也推导出了一个吸引的标量玻色凝聚服从周期性动力学解耦序列解析。
2011-05-23 cond-mat.quant-gas
Vortex patterns in moderately rotating Bose-condensed gas
利用精确对角化方法,研究了$N$无自旋粒子在准二维简谐势阱中通过有限程高斯势相互排斥作用的旋转玻色凝聚气体中涡旋斑图的多体基态.在量子化总角动量$L_{z}$的给定子空间中对角化$N$体哈密顿矩阵,得到最低能量本征态。进一步,通过计算相应的条件概率分布,分析了这些本征态的内部结构。具体地说,量子力学稳定以及不稳定的状态,在一个共同旋转的框架中检查在适度的旋转制度对应的角动量$4N \le L_{z} < 5N$的$N=16$玻色子。为了响应外部施加的旋转,形成单量子化涡旋的图案,形成在陷阱中心具有中心涡旋的正则多边形。不稳定状态的内部结构揭示了结构性相变的涡旋进入、成核和斑图形成的机制,即冷凝物从一个稳定的涡旋状态到另一个稳定的涡旋状态。观察到了与$p=5$和$p=6$具有离散$p$ -折旋转对称性的稳定多边形涡斑图.在热力学极限下,具有$p=6$对称性的六角涡旋模式是单量子化涡旋三角形涡旋晶格的先驱。对于不稳定态,由于单个涡旋位置的不确定性,涡旋图案的量子熔化,也作了简要的讨论。
2016-01-25 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
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
Two-stream instability in quasi-one-dimensional Bose-Einstein condensates
我们应用一个动力学模型来预测拉长的玻色-爱因斯坦凝聚体中不稳定机制的存在。我们的动力学描述,维格纳形式主义的基础上,突出存在的不稳定的Bogoliubov波,可能会被激发的对向传播配置。我们确定了一个无量纲的参数,T = 0时的马赫数,调整不同的稳定性制度。我们还估计了在典型的实验条件下,预计将观察到双流不稳定的主要参数的大小。
2009-11-25 cond-mat.quant-gas
Stable Hopf solitons in rotating Bose-Einstein condensates
我们揭示了在旋转的原子玻色-爱因斯坦凝聚体中,霍普夫孤子是可以稳定的。Hopfion是一个带有两个独立缠绕数的物质波涡旋复合体。这样的拓扑孤子结构的结果从超流体流动的原子同时在极向和环向量子化。在一个耗散平均场模型的框架下,我们观察到不同的不稳定演化方案的Hopfions。在实验可行的条件下,我们证明了Hopf孤子的能量和动力学稳定性。
2015-11-11 cond-mat.quant-gas
Dynamics and stability of Bose-Einstein solitons in tilted optical lattices
玻色-爱因斯坦凝聚体的布洛赫振荡实现了灵敏的物质波干涉仪。研究了具有调制平均场相互作用$g(t)$的一维倾斜光晶格中亮孤子波包的动力学和稳定性。通过时间反演论证,我们证明了呼吸孤子的Bloch振荡的稳定性,这将是准静态不稳定的。Floquet理论表明,这些呼吸孤子可以比刚性孤子甚至非相互作用的波包更稳定地抵抗某些实验扰动。
2010-06-02 cond-mat.quant-gas
Spontaneous creation of skyrmions in a two-component Bose-Einstein condensate
本文通过数值求解Gross-Pitaevskii方程,发现双组分玻色-爱因斯坦凝聚体中重叠的涡旋环在分离时具有动力学不稳定性,会自发形成相连的涡旋环并产生三维斯格明子,其参数范围由Bogoliubov分析确定。
2024-10-16 cond-mat.quant-gas
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
Skyrmion dynamics and disintegration in a spin-1 Bose-Einstein condensate
用解析和数值方法研究了自旋为1的玻色-爱因斯坦凝聚体中Skyrmionic自旋织构的动力学。我们表明skyrmion(无芯涡旋)是固有的不稳定的意义上说,最初准备的状态纯粹在反铁磁(铁磁)序参量流形不可避免地演变成两者的混合物。在存在的捕获势的涡依赖漂移也有助于初始自旋织构流形的解体。我们认为,作为一个拓扑保护实体的skyrmion的概念变得不好定义的动态演化过程中。
2012-12-18 cond-mat.quant-gas
Confinement-induced collapse of a dipolar Bose-Einstein condensate
本文报道了一维光晶格中偶极玻色-爱因斯坦凝聚体(dBEC)的约束诱导坍缩动力学的观测结果。我们表明,对于一个固定的相互作用强度的崩溃可以启动陷阱降低晶格深度低于临界值。此外,由于偶极相互作用的各向异性和晶格中的位点间相干性的组合效应,晶格中稳定的dBEC在释放时的飞行时间动力学期间可能变得不稳定。
2012-05-23 cond-mat.quant-gas
Stabilizing period-doubled density waves by spin-orbit coupling in Bose-Einstein condensates in optical lattices
针对光学晶格中玻色-爱因斯坦凝聚体倍周期密度波的动力学不稳定问题,本文提出利用自旋轨道耦合实现稳定,并揭示其机制源于相互作用诱导的自旋翻转宇称对称性自发破缺。
2024-09-05 cond-mat.quant-gas
Pulsating and persistent vector solitons in a Bose-Einstein condensate in a lattice upon phase separation instability
数值研究了双组分玻色-爱因斯坦凝聚体在光晶格中的相分离不稳定性。当只有一个激发模式是不稳定的一个绑定对的一个明亮和黑暗的类孤子结构周期性地出现和消失,而对于一个以上的不稳定模式的持续孤子反孤子对的发展。振荡孤子代表了一个制度,两种凝聚既不保持相分离,也不是动态稳定。
2009-10-14 cond-mat.other cond-mat.quant-gas nlin.PS
Emergence of unstable avoided crossing in the collective excitations of spin-1 spin-orbit coupled Bose-Einstein condensates
本文通过Bogoliubov-de-Gennes理论和Gross-Pitaevskii动力学模拟,系统研究了自旋-1自旋-轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体的集体激发谱,在$k_L-Ω$平面中划分出三类区域,并揭示了不稳定免交叉、自旋偶极模式及超条纹相等丰富物理现象。
2024-01-02 cond-mat.quant-gas
Crossover between Kelvin-Helmholtz and counter-superflow instabilities in two-component Bose-Einstein condensates
利用平均场和Bogoliubov分析方法研究了两个相对运动的玻色-爱因斯坦凝聚体界面处的动力学不稳定性。Kelvin-Helmholtz不稳定性是占主导地位的界面厚度远小于不稳定的界面模式的波长时,而在相反的情况下,反超流不稳定性成为占主导地位。这些不稳定性不仅出现在不混溶系统中,而且出现在由外部电势产生界面的混溶系统中。这些不稳定性所造成的动力学数值演示在旋转捕获冷凝。
2010-09-09 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
Superfluidity of pure spin current in ultracold Bose gases
我们研究了纯自旋流的超流性,即没有质量流的自旋流。我们研究了两种类型的纯自旋流,平面和圆形,自旋1玻色气体。对于平面电流,它通常是不稳定的,但可以通过二次塞曼效应来稳定。利用自旋-轨道耦合可以产生环流。当自旋轨道耦合强度较弱时,我们发现循环纯自旋流是系统的基态,是一个超流。我们讨论了实现和探测纯自旋电流的实验方案。
2015-01-07 cond-mat.quant-gas
Phase transitions in dipolar spin-1 Bose gases
研究了长程磁偶极-偶极相互作用(DDI)存在下自旋为1的均匀玻色气体的相变。我们集中在三维几何和动量壳重整化群来研究偶极-偶极相互作用可能引起的不稳定性。在零温度的限制,量子涨落占上风,我们发现的相图是不受偶极-偶极相互作用。当热涨落占主导地位,极性和铁磁凝聚DDI变得不稳定,我们详细讨论了这种交叉。另一方面,自旋单重态凝聚体在偶极-偶极相互作用的存在下保持稳定。
2011-07-27 cond-mat.quant-gas
Counterflow Quantum Turbulence and the Instability in Two-component Bose-Einstein Condensates
本文从理论上研究了两个互溶的玻色-爱因斯坦凝聚体中反超流不稳定性的非线性动力学。当相对速度超过某一临界值时,凝析气变得不稳定,这种不稳定性称为反超流不稳定性。通过数值求解耦合的Gross-Pitaevskii方程,我们揭示了反超流不稳定性可以导致量子湍流。被不稳定性放大的模成长为孤子,并衰减为量子化的涡旋,最终形成纠缠的两个超流体的量子湍流。我们表明,这一过程可能会发生在实验中通过调查在一个2D捕获系统的动力学。
2010-06-23 cond-mat.quant-gas
Stability of nonstationary states of spin-2 Bose-Einstein condensates
研究了自旋为2的均匀铷玻色-爱因斯坦凝聚体非定态的动力学稳定性。所考虑的状态是这样的自旋矢量保持平行的磁场在整个时间的演变,使得它有可能研究的稳定性分析。这些状态在没有外部磁场的情况下是稳定的,但当引入有限磁场时,它们变得不稳定。研究发现,通过调节磁场的强度和凝聚体的大小,可以控制不稳定性的增长速率和波长。
2012-05-18 cond-mat.quant-gas
Critical Rotation of an Annular Superfluid Bose Gas
我们分析了在环形阱中旋转的超流玻色-爱因斯坦凝聚体的激发谱。我们确定了两个重要的分支的频谱相关的外部和内部边缘表面模式,导致超流的不稳定性。取决于环形冷凝物的初始循环,外部或内部模式首先变得不稳定。这种不稳定性与旋转气体的超流性质密切相关。特别是,我们指出存在一个最大的流通,超过该超流自发衰减,这不能解释调用的平均速率的声音。
2012-07-13 cond-mat.quant-gas
Excitation spectrum of a toroidal spin-1 Bose-Einstein condensate
我们解析地计算了自旋为1的环形玻色-爱因斯坦凝聚体的Bogoliubov激发谱,该凝聚体在均匀磁场中,在超精细自旋的$m_F=\pm 1$分量中含有任意缠绕数的涡旋。我们表明,一个rotonlike频谱可以得到,或一个初始稳定的凝聚可以通过调整磁场的大小或捕获频率不稳定。不稳定性的结构可以通过测量自旋分量的粒子密度来分析。我们通过数值模拟证实了分析计算的有效性。
2013-09-19 cond-mat.quant-gas
Phases of a rotating Bose-Einstein condensate trapped in a hard-wall potential
Université Sorbonne Paris Nord(巴黎索邦大学);CNRS(法国国家科学研究中心);Hellenic Mediterranean University(希腊地中海大学);HMU Research Center, Institute of Emerging Technologies(HMU新兴技术研究所)
研究硬壁势阱中旋转玻色-爱因斯坦凝聚体的相,明确不同耦合强度与旋转频率下的涡旋态转变及坍缩特性。
2026-10-14 cond-mat.quant-gas quant-ph
Three-dimensional skyrmions in spin-2 Bose-Einstein condensates
在自旋为2的玻色-爱因斯坦凝聚体的循环相和双轴相中引入了拓扑稳定的三维Skyrmions。这些skyrmions表现出异常高的映射度,从相应的序参量的通用对称性。我们展示了如何在现有的实验装置中创建这些结构,并通过数值求解三维Gross-Pitaevskii方程来研究它们的时间演化和寿命。虽然观察到的双轴向和循环相是不稳定的过渡到铁磁相,它们的寿命足够长的skyrmions被印迹和检测实验。
2018-07-02 cond-mat.quant-gas
Instabilities of a Bose-Einstein condensate with mixed nonlinear and linear lattices
针对纯非线性晶格中玻色-爱因斯坦凝聚体最低能量布洛赫态不稳定、破坏超流性的问题,提出用反相线性晶格稳定的方法,还引入恒定相互作用并揭示其对最低能带布洛赫态不稳定性的影响。
2023-04-15 cond-mat.quant-gas
Supercurrent and dynamical instability of spin-orbit-coupled ultracold Bose gases
研究了具有一维自旋轨道耦合和拉曼耦合的玻色-爱因斯坦凝聚体中超流的稳定性。缺乏伽利略不变性的后果明确讨论。我们表明,在平面波相,其特征在于由一个均匀的密度,超流状态可以成为动态不稳定,不稳定性与复杂的声速的发生,在有效质量为负的区域。我们还讨论了这些超流态中能量不稳定性的出现。我们认为,在这些系统中的动力学和能量不稳定性可以通过实验产生的集体偶极振荡的激发。
2013-06-11 cond-mat.quant-gas
Ergoregion instabilities in rotating two-dimensional Bose--Einstein condensates: new perspectives on the stability of quantized vortices
本文研究了二维玻色-爱因斯坦凝聚体中涡旋的稳定性。在类比旋转时空和仔细考虑边界条件,我们表明,动力学不稳定性的多重量子化的旋涡被困凝聚体中持续在未被困,空间均匀的几何形状,并具有ergoregion性质与一些修改由于特殊的分散体的Bogoliubov声音。我们的研究结果打开了新的视角,在被困凝聚体中的涡旋物理,其中多重量子化的涡旋可以稳定的干扰效应和单电荷的涡旋可以变得不稳定,在适当设计的陷阱电位。我们展示了如何超辐射散射也可以观察到在动态不稳定系统的短时间动态,提供了一个替代的观点在空间有限系统的动态(在)稳定现象。
2020-06-27 cond-mat.quant-gas gr-qc
Decay and fragmentation in an open Bose-Hubbard chain
我们分析了超冷原子从单格点有损耗的光晶格中的衰变。如果初始状态是动态稳定的,则适当的耗散量可以稳定玻色-爱因斯坦凝聚体,使得它即使在存在强相互作用的情况下也保持相干。如果初始状态是动态不稳定的,则观察到两个不同的动态相之间的过渡。本文对这一转变进行了详细分析。对于强相互作用,系统弛豫到具有显著统计特性的纠缠量子态:原子聚集在随机位置形成的几个“呼吸器”中。不同位置的呼吸子是相干的,使得它们可以用于精确的量子干涉测量和其他应用。
2013-07-05 cond-mat.quant-gas
Dark soliton decay due to trap anharmonicity in atomic Bose-Einstein condensates
最近的一些实验几乎纯原子玻色-爱因斯坦凝聚体证实了预测的暗孤子振荡时,谐波捕获。然而,在非均匀凝聚体中传播的暗孤子也被预言对声波的发射是不稳定的。虽然谐波捕获支持共存的孤子和声音之间的平衡,我们表明,随后的动态是敏感的陷阱非谐性。这样的非谐性可以打破孤子-声音平衡,并导致孤子的净衰减在一个相当短的时间尺度上比其他耗散机制。因此,我们提出了如何小的现实修改现有的实验装置可以使实验观察这个衰变通道。
2009-06-26 cond-mat.quant-gas
Robust Vortex Lines, Vortex Rings and Hopfions in 3D Bose-Einstein Condensates
进行了系统的Bogoliubov-de Gennes谱分析,我们说明,固定涡线,涡环和更奇特的状态,如hopfions,是强大的三维原子玻色-爱因斯坦凝聚体,大参数间隔。重要的是,我们发现,可以稳定在一个简单的抛物型陷阱,而不需要陷阱旋转或非均匀的相互作用。我们补充我们的谱分析,通过研究这样的稳态的动态,我们发现它们是强大的对初始状态的显着扰动。在不稳定的制度,我们不仅确定了不稳定的模式,如四极或六极模式,但我们也观察到相应的不稳定动力学。此外,深入到M-F体系,我们研究了涡旋环和Hopfions的类粒子行为。
2015-10-14 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Spin-mixing Interferometry with Bose-Einstein Condensates
非稳定旋量玻色-爱因斯坦凝聚体是制作非线性三模干涉仪的理想材料。我们的分析超越了标准的SU(1,1)参数化方法,因此提供了参数的制度,其中子散粒噪声的灵敏度可以达到相对于输入的总平均粒子数。退相干由于粒子的损失和有限的检测效率也被认为是。
2015-10-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
Stability of a Floquet Bose-Einstein condensate in a one-dimensional optical lattice
受最近实验观察的启发(C. V. Parker { \it et al.},Nature Physics,{ \bf 9},769(2013)),我们分析了经受周期性摇动的一维晶格中的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的稳定性。在这样的系统中,不存在热力学基态,但可能存在长寿命的稳态,被描述为“Floquet Hamilton”的本征态。我们计算如何散射过程导致的Floquet状态的衰减。我们绘制出系统的相图,并找到BEC是稳定的区域和BEC对原子碰撞不稳定的区域。我们表明,帕克等人。在稳定区,这占了凝聚体的长寿命($\sim$ 1秒)进行他们的实验。我们还估计了玻色-爱因斯坦凝聚不稳定区域中玻色子的散射率。
2014-08-04 cond-mat.quant-gas quant-ph
Ergoregion instabilities in rotating two-dimensional Bose--Einstein condensates: new perspectives on the stability of quantized vortices
本文研究了二维玻色-爱因斯坦凝聚体中涡旋的稳定性。在类比旋转时空和仔细考虑边界条件,我们表明,动力学不稳定性的多重量子化的旋涡被困凝聚体中持续在未被困,空间均匀的几何形状,并具有ergoregion性质与一些修改由于特殊的分散体的Bogoliubov声音。我们的研究结果打开了新的视角,在被困凝聚体中的涡旋物理,其中多重量子化的涡旋可以稳定的干扰效应和单电荷的涡旋可以变得不稳定,在适当设计的陷阱电位。我们展示了如何超辐射散射也可以观察到在动态不稳定系统的短时间动态,提供了一个替代的观点在空间有限系统的动态(在)稳定现象。
2020-06-30 cond-mat.quant-gas gr-qc
Nonlinear Waves in an Experimentally Motivated Ring-shaped Bose-Einstein Condensate Setup
我们在一个单分量、二维、排斥的Gross-Pitaevskii方程中系统地构造了定态孤子态,该方程具有一个类似于最近实验中用于限制玻色-爱因斯坦凝聚体的势的环形靶状陷阱[Eckel,et al.\ { \em Nature} { \bf 506},200(2014)]。除了基态的配置,我们确定了各种各样的激发态涉及相位跳跃(和相关的暗孤子)的环内。这些配置是从线性的,小原子密度,限制开始从一个系统的分叉分析。我们研究的稳定性,以及不稳定时,最基本的配置的动态。在我们的数值实验中,这些经常导致环内的涡旋动力学在长时间尺度上持续存在。为了说明所确定的状态的相关性,我们展示了如何这样的暗孤子配置(即使是不稳定的)可以创建在实验室中的冷凝物通过使用相位印记技术。
2019-01-13 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Vortex polygons and their stabilities in Bose-Einstein condensates and field theory
研究了双组分玻色-爱因斯坦凝聚体中的涡旋多边形及其稳定性,发现涡旋多边形对总环流$Q \leq 5$是稳定的,对$Q = 6$是亚稳定的,对$Q \geq 7$是不稳定的.作为高能物理中的一个相关模型,我们还研究了带反铁磁势项的baby-Skyrme模型的涡旋多边形,并对两个结果进行了比较。
2013-07-04 cond-mat.quant-gas hep-th
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
Oscillatory instabilities of gap solitons in a repulsive Bose-Einstein condensate
数值研究了具有周期势和粒子间排斥相互作用的一维Gross-Pitaevskii方程(1D GPE)的非线性局域模(“间隙孤子”)的稳定性.我们使用埃文斯函数的方法结合外代数制定,以检测和描述弱振荡不稳定性。我们发现,最简单的(“基本”)间隙孤子在第一和第二光谱间隙可以经历振荡不稳定性的某些值的频率参数(即,化学势)。描述了不稳定特征值的数目和相关的不稳定率。几个稳定和不稳定的更复杂的(非基本)间隙孤子进行了讨论。从埃文斯函数的方法得到的结果独立确认使用直接数值积分的GPE。
2016-07-12 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Spontaneous emergence of angular momentum Josephson oscillations in coupled annular Bose-Einstein condensates
研究了两个耦合环形玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的非线性动力学。对于一定值的耦合强度的非旋转基态是不稳定的波动,在较高的角动量模式。两个分支的Bogoliubov光谱表现出不同的区域的不稳定性,使之能够选择性地占据某些角动量模式。对于足够长的演化时间角动量约瑟夫森振荡自发出现,打破了初始的手征对称性的BEC。
2006-11-27 cond-mat.quant-gas quant-ph
Stable and unstable vortex knots in a trapped Bose-Einstein condensate
在流体动力学近似下,研究了原子玻色-爱因斯坦凝聚体中量子涡旋环面结${\cal T}_{P,Q}$及类似结的动力学行为.由于外部轴对称势的存在,凝聚体具有空间非均匀的平衡密度分布$ρ(z,r)$。假设$z_*=0$,$r_*=1$是函数$rρ(z,r)$的最大点,其中$δ(rρ)\approx-(α-ε) z^2/2 -(α+ε) (δr)^2/2$处于小$z$和$δr$。圆柱坐标中的结的配置由复$2πP$ -周期函数$A(φ,t)=Z(φ,t)+i [R(φ,t)-1]$指定。在$|A|\ll 1$的情况下,系统由用于重新缩放的函数$W_n(φ)\propto A(2πn+φ)$的相对简单的近似方程描述,其中$n=0,\dots,P-1$和$iW_{n,t}=-(W_{n,φφ}+αW_n -εW_n^*)/2-\sum_{j\neq n}1/(W_n^*-W_j^*)$。在$ε=0$,数值例子稳定的解决方案,$W_n=θ_n(φ-γt)\exp(-iωt)$与非平凡拓扑已被发现$P=3$。除此之外,用$P=3$模拟了各种非平稳节点的动力学,在某些情况下,已经检测到了有限时间奇异性的趋势。对于小$ε\neq 0$下的$P=2$,研究了$(W_0-W_1)\approx B_0\exp(iζ)+εC(B_0,α)\exp(-iζ) + εD(B_0,α)\exp(3iζ)$形式的绕…
2017-11-16 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Life time of topological coherent modes of a Bose--Einstein condensate in a gravito optical surface trap
我们给出了各种不稳定的Gross-Pitaevskii方程的定态解的数值估计,在轴对称设置沿对称轴的线性捕获势,和二次捕获沿径向方向。它们代表了重力光学表面阱(GOST)中玻色-爱因斯坦凝聚体的拓扑相干模。尽管它们的不稳定性,我们发现,这些解决方案中的许多衰减足够慢,使他们可以实现实验。
2017-08-15 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dark-Antidark Spinor Solitons in Spin-1 Bose Gases
我们考虑一个一维被困自旋1玻色气体和数值探索其孤立波解,即反暗-暗-反暗(ADDAD),以及暗-反暗-暗(DADD)孤立波的家庭。它们的存在性和稳定性进行了系统的研究,通过在实验上可访问的易平面铁磁相的原子数以及二次塞曼能量的延续。据发现,ADDAD的动态鲁棒性大大超过DADD。后者通常是不稳定的检查参数范围内。这两种状态的动力学演化进行了探索,并研究了其潜在的不稳定演化的含义。一些相关的观察到的可能性涉及,例如,ADDAD的不稳定性破坏表现,以及DADD分裂成右移动的暗-反暗对和左移动的暗-反暗对,与分裂前相比,反暗粒子位于不同的分量中。在后一种情况下,结构被认为是分散在长时间的传播。
2020-12-07 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Two-fluid model of a Bose-Einstein condensate in the cavity optomechanical regime
我们分析了被困在由弱光场驱动的高Q光学腔中的原子玻色-爱因斯坦凝聚体,这种情况在形式上类似于腔光学力学的中心范式[Brennecke等人,Science,322,235(2008)]。我们通过一个双流体模型,保留了直观的吸引力的光机双模描述的两体相互作用。该系统的Bogoliubov激发光谱包括带隙的上分支和可包括不稳定激发模式的下分支。
2009-11-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Pitchfork bifurcations in blood-cell shaped dipolar Bose-Einstein condensates
我们表明,耦合高斯波包的方法是一个成熟的替代直接数值解的Gross-Pitaevskii方程的凝聚体与电磁诱导的吸引力1/r相互作用,或偶极-偶极相互作用。此外,高斯波包的优越之处在于,它们能够产生稳定和不稳定的定态解,从而能够进入Gross-Pitaevskii方程解空间中尚未探索的区域。我们应用该方法来澄清的理论性质的崩溃机制的血细胞形的偶极凝聚体:在路线上崩溃的凝聚体通过一个干草叉分叉,在那里的基态本身变得不稳定,最后消失在切分叉。
2010-01-08 cond-mat.quant-gas nlin.CD quant-ph
Quasi 1D Bose-Einstein condensate flow past a nonlinear barrier
研究了准一维{ \it排斥} BEC流通过非线性障碍物的问题。两种类型的非线性障碍被认为是,广泛和短程的。利用流体动力学方法求解一维Gross-Pitaevskii方程,得到了BEC运动通过宽排斥势垒和临界速度的稳态解。结果表明,在线性障碍的情况下,对于一个广泛的{ \it非线性}障碍的速度间隔$0 < v < v_-$ { \it总是}存在,其中的流动是超流的势垒强度无关。对于$δ$功能的障碍的情况下,低于临界速度存在两个稳定的解决方案,稳定和不稳定的。一个不稳定的解决方案被证明衰减成一个灰孤子上游和一个稳定的解决方案。衰减伴随着色散冲击波在屏障前向下游传播。
2012-03-09 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Ring dark solitons in three-dimensional Bose-Einstein condensates
在这项工作中,我们提出了一个系统的研究的三维扩展的环暗孤子检查其存在性,稳定性和动力学在各向同性谐波捕获玻色-爱因斯坦凝聚体。当化学势偏离线性极限时,环形暗孤子立即变得不稳定,但可以通过外加圆柱势而完全稳定。通过谱稳定性分析,分析了环中存在大量的不稳定模态。此外,一些典型的失稳动力学场景显示了一些有趣的涡结构出现,如两个或四个同轴平行涡环。在考虑结构稳定性的过程中,我们还发展了一种改进的简并微扰理论方法来表征相干结构的谱。这种半解析方法可以可靠地应用于任何孤子的线性极限,探讨其在此极限附近的光谱特性。通过与完整的数值Bogolyubov-de Gennes谱的比较,说明了所得到的光谱的良好协议。最后讨论了该方法在二分量环形暗-亮孤子中的应用。
2019-10-05 cond-mat.quant-gas nlin.PS