Interaction-assisted quantum tunneling of a Bose-Einstein condensate out of a single trapping well
实验研究了准束缚态下玻色凝聚$^{87}$ Rb原子的隧穿效应,观察到原子间相互作用引起的非指数衰减。磁四极阱和薄$1.3\mathrm{μm}$势垒的组合使用蓝色失谐光片创建用于定制具有可控深度和隧穿速率的阱。逃逸动力学强烈地依赖于平均场能量,这引起了三个不同的制度-经典溢出的障碍,量子隧穿,和衰变占主导地位的背景损失。我们表明,隧道速率指数依赖于化学势。我们的结果与三维Gross-Pitaevskii方程的数值解有很好的一致性。
2016-04-21 cond-mat.quant-gas quant-ph
Klein-Tunneling of a Quasirelativistic Bose-Einstein Condensate in an Optical Lattice
光晶格已被证明是固态物理效应的量子模拟的强大系统。在这里,我们报告了一个验证的原理实验模拟的相对论波动方程预测的效果与超冷原子在双色光晶格,允许定制的色散关系。我们观察到类似的克莱因隧穿,相对论粒子通过势垒的渗透没有指数阻尼,这是非相对论量子隧穿的特征。线性(相对论)和二次(nonrelativistic)色散关系进行了研究,并观察到显着的障碍传输仅为相对论的情况下。
2013-08-13 cond-mat.quant-gas quant-ph
Macroscopic quantum tunneling of Bose-Einstein condensates with long-range interaction
具有吸引粒子相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚体的基态是亚稳态。凝聚体的衰变机制之一是宏观量子隧穿导致的坍缩,这可以用反弹轨道描述为虚时间中的时间相关的Gross-Pitaevskii方程的解。对于具有电磁感应类引力相互作用的凝聚体,反弹轨迹是用扩展的变分方法计算的,使用耦合高斯函数,并在时空晶格上的平均场方法内精确模拟。结果表明,变分计算收敛非常迅速的数值精确的结果与高斯的数量增加。凝聚体的隧穿率由经典作用量和反弹轨道的附加参数得到。收敛变分和数值精确的结果大大提高了几个数量级的衰减率以前得到一个简单的变分方法,使用一个单一的高斯型轨道的凝聚波函数。
2012-12-06 cond-mat.quant-gas nlin.CD 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
Quantum tunneling dynamics of an interacting Bose-Einstein condensate through a Gaussian barrier
通过数值模拟研究了相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚体入射到排斥高斯势垒上的透射。与原子间相互作用的动力学研究在一个广泛的参数范围内以前没有探索。有效的1D Gross-Pitaevskii方程(GPE)模拟相比,经典的玻尔兹曼-弗拉索夫方程(BVE)模拟,以隔离纯粹的相干物质波效应。量子隧穿被定义为经典BVE没有描述的GPE传输的部分。在纯经典模拟中观察到传输对势垒高度的指数依赖性,这表明观察这种指数依赖性不是量子隧穿的充分条件。此外,传输被发现是主要描述的经典效应,虽然原子间的相互作用示出修改的量子隧穿的大小。相互作用也被认为会影响经典传输的数量,在非相互作用等价物没有的区域产生传输。这一理论研究阐明了量子隧穿对多粒子相互作用系统中整体传输的贡献,可能为未来的超冷原子隧穿实验提供信息。
2018-11-27 cond-mat.quant-gas quant-ph
Localized phase structures growing out of quantum fluctuations in a quench of tunnel-coupled atomic condensates
研究了突然开启隧道耦合后,两个弱相互作用的玻色原子一维凝聚体之间的相对相位。下面的相动力学由量子sine-Gordon方程控制。在弱相互作用的半经典极限下,我们观察到量子涨落的参数放大,导致有限寿命的呼吸子的形成。这些“准呼吸者”的典型的寿命和密度,来自采用经典的正弦戈登方程的精确解。两者都依赖于冷凝物之间的初始相对相位,这被认为是一个可调参数。
2011-12-27 cond-mat.quant-gas
Tunable nonlinear Landau-Zener tunnelings in a spin-orbit-coupled spinor Bose-Einstein condensate
该研究提出在自旋轨道耦合的自旋玻色-爱因斯坦凝聚体中激发可调非线性朗道-齐纳隧穿,利用系统可调非线性和多个避免交叉产生非线性结构,并通过自旋-动量锁定实现时间分辨观测。
2024-11-05 cond-mat.quant-gas
Particle-Localized Ground State of Atom-Molecule Bose-Einstein Condensates in a Double-Well Potential
研究了双势阱中原子-分子内隧穿效应对原子-分子玻色-爱因斯坦凝聚体基态的影响。在原子态和分子态之间没有内部隧穿的情况下,基态是对称的,在两个阱中粒子布居数相等。从线性稳定性分析,我们表明,对称定态变得动态不稳定的原子分子内隧穿强度的某一值。在内部隧穿强度的临界值以上,基态分叉为粒子局域的基态。这种跃迁的起因可以归结为原子-分子内部隧穿引起的原子间有效吸引相互作用。这种有效的相互作用类似于在具有费什巴赫共振的费米气体中的BCS-BEC交叉的背景下所熟悉的相互作用。此外,我们还指出了在原子态和分子态之间存在大失谐时重入跃迁的可能性。
2010-06-15 cond-mat.quant-gas quant-ph
Macroscopic quantum many-body tunneling of attractive Bose-Einstein condensate in anharmonic trap
研究了吸引原子玻色-爱因斯坦凝聚体的稳定性和非简谐势阱中的宏观量子多体隧穿。我们利用相关的两体基函数,保持所有可能的两体相关性。非谐波参数($λ$)从谐波缓慢调谐到非谐波。对于每一个选择的$λ$的多体方程求解的解析。范德华相互作用的使用给出了与平均场结果大不相同的真实图像。对于弱非谐性,我们观察到,吸引凝聚获得稳定性与更多的玻色子相比,在纯谐波陷阱。从共振态到具有弱非谐性的束缚态的转变也与Moiseyev { \it et.al.}的早期研究有很大不同。[J.物理B:在。摩尔光学物理{ \bf{37} },L193(2004)]。我们还研究了隧道的亚稳凝聚体非常接近的临界数$N_{cr}$的崩溃,并观察到近崩溃的MQT是占主导地位的衰变机制相比,两体和三体的损失率。我们还观察到MQT在临界点附近的幂律行为。对纯谐波陷阱的计算结果与平均场的计算结果一致。然而,尽管MQT仍然是主要的衰变机制,但我们未能恢复非简谐陷阱中的幂律行为。
2013-06-05 cond-mat.quant-gas quant-ph
Entangled Dynamics in Macroscopic Quantum Tunneling of Bose-Einstein Condensates
在纠缠多体情况下,准束缚态的纠缠是一个非光滑过程。使用随时间变化的块抽取,我们表明,排斥(吸引)的相互作用加速(减慢)隧穿,这发生在突发。虽然逃逸时间与小的相互作用呈指数级,剩余的准束缚和逃逸原子之间的冯诺依曼纠缠熵的最大化时间的规模平方。更强的相互作用需要更高阶的修正。当大约一半的原子逃逸时,纠缠熵达到最大。
2016-05-18 cond-mat.quant-gas
Tunneling of ultracold atoms in time-independent potentials
我们提出了理论和实验结果的共振增强量子隧穿的玻色-爱因斯坦凝聚体在光晶格在线性情况下的单粒子动力学和存在的原子-原子相互作用。我们的研究结果表明,在光晶格中的凝聚体的隧穿动力学控制和模拟原来用于描述固态现象的哈密顿量的有用性。
2011-04-13 cond-mat.quant-gas quant-ph
Tunneling of persistent currents in coupled ring-shaped Bose-Einstein condensates
环形几何原子气体实验研究的长足进展为研究超流态的基本性质和创建原子电子电路的新配置开辟了新的前景。特别是,原子玻色-爱因斯坦凝聚体装载在双环陷阱建议考虑隧道动力学耦合凝聚体之间的不同角动量的可能性。因此,我们解决了隧道在一对同轴的环形冷凝分开的水平势垒。一个弱耦合截断(有限模式)Galerkin模型和直接数值模拟的基础三维Gross-Pitaevskii方程用于分析隧道超流驱动的初始不平衡的环的原子布居。通过玻色-约瑟夫森结的超流强烈的影响持续电流是目前在环。得到了耦合环中粒子数不平衡和角动量的约瑟夫森振荡。另一方面,隧道流的方位角结构意味着形成约瑟夫森涡旋(磁通)与零净电流通过结的混合状态,建立在耦合环中的反向旋转持续电流。
2019-09-24 cond-mat.quant-gas
Experimental investigation of tunneling times using Bose-Einstein condensates
量子系统完成隧穿事件所花费的时间(在跨势垒隧穿的情况下,可以将其视为在经典禁止区域中花费的时间)与状态演化到正交状态所需的时间有关,并且观察,即,需要在特定基础上的量子力学投影来区分一种状态与另一种状态。我们对加速光晶格中玻色-爱因斯坦凝聚体的朗道-齐纳隧穿进行了时间分辨测量,清楚地分辨出了带布居的阶跃式时间依赖性。使用不同的协议,使我们能够访问隧道概率,在两个不同的基础上,即绝热基础和非绝热基础。绝热基对应于晶格的本征态,非绝热基对应于自由粒子的动量本征态。我们的研究结果铺平了道路,对LZ跃迁,这是目前感兴趣的最佳量子控制和量子速度限制的背景下,隧道时间的定量研究。
2011-02-08 cond-mat.quant-gas
Quantum dynamics and macroscopic quantum tunneling of two weakly coupled condensates
研究了由两个耦合的玻色-爱因斯坦凝聚体组成的玻色约瑟夫森结的量子动力学。除了通常的交流约瑟夫森振荡外,通过调节粒子间的相互作用强度,还可以观察到BJJ的两种不同的动力学状态,即凝聚态与有限数不平衡的“宏观自陷”(MST)态之间的相对相位为$π$的“$π$ -振荡”。通过选取合适的初始态,我们对上述动力学分支进行了量子力学研究,并与经典动力学进行了比较。在临界耦合强度下,“$π$ -振荡”的稳定区域与“MST”态的稳定区域分离.在临界耦合强度以上,能谱也发生了显著的变化,出现了成对的(准)简并激发态。BJJ的原始模型可以映射到一个简单的哈密顿量,描述量子粒子的“有效势”与有效普朗克常量。不同的动力学状态和简并的激发态的能量谱可以理解在这个“有效势”的方法。也可能是新的量子现象,如“宏观量子隧穿”(MQT)从“有效势”的简单图像变得明显。我们研究了MQT通过势垒引起的亚稳态“$π$振荡”的衰减。能谱中的双简并激发态与经典简并MST态的数目相等和相反的不平衡相关联。我们计算了经典简并MST态之间的凝聚的MQT引起的准简并激发态之间的能量分裂。
2012-09-24 cond-mat.quant-gas quant-ph
Macroscopic Quantum Tunneling Escape of Bose-Einstein Condensates
最近的宏观量子隧穿实验揭示了势垒后准束缚态原子数的非指数衰减。通过实验和理论,我们证明了这种非指数衰减的结果,原子之间的相互作用。采用修正的Jeffreys-Wentzel-Kramers-Brillouin模型模拟了玻色-爱因斯坦凝聚体中数万个~(87)Rb原子的量子隧穿,并考虑了平均场诱导的有效含时势垒.三维Gross-Pitaevskii模拟证实了平均场的结果与实验相比。然而,随着时间的推移块抽取一维建模,我们提出了一个有效的重整化平均场论,建议裸平均场论可能不适用的多体动力学。
2017-08-23 cond-mat.quant-gas
Resonance States and Quantum Tunneling of Bose Einstein condensates in a 3D shallow trap
采用关联量子多体方法描述了原子玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)在真实的浅阱中的共振态.原子间相互作用采用真实的范德华相互作用。我们计算了实验上可测量的最低准束缚态在浅阱中的衰变率。最引人注目的结果是观察到一个新的亚稳分支,除了通常的吸引力BEC在一个纯谐波陷阱。随着粒子数的增加,新的亚稳分支出现,然后逐渐消失,最后出现通常的亚稳分支(与谐波陷阱中的吸引BEC相关),最终导致凝聚体的崩溃。
2010-09-23 cond-mat.quant-gas
Stationary states and quantum quench dynamics of Bose-Einstein condensates in a double-well potential
利用全量子力学方法研究了双势阱中存在对隧穿时玻色-爱因斯坦凝聚体的定态性质和动力学行为。此外,我们研究了DW系统的量子猝灭动力学的Peierls相的突变。结果表明,强对隧穿效应对定态的能谱结构有明显的影响。对于较弱的排斥作用,随着对隧穿强度的增加,初始布居差最大的DW系统的动力学从Josephson振荡演化为量子自陷,而对于较大的排斥作用,强的对隧穿抑制了量子自陷.在原子间存在吸引相互作用的情况下,强对隧穿会破坏约瑟夫森振荡和量子自陷,系统最终进入零布居数差的对称区域。最后,分析和讨论了Peierls相位对系统量子猝灭动力学的影响。这些新的特征与DW势中BEC通常的动力学行为有显著的不同。
2015-11-13 cond-mat.quant-gas quant-ph
Macroscopic Quantum Tunneling of Solitons in Bose-Einstein Condensates
研究了一维光晶格中超冷玻色气体组成的多体纠缠孤子的量子隧穿动力学。一个明亮的孤子,限制在一个潜在的障碍,允许隧道的限制,通过减少障碍的宽度和不同的吸引力的相互作用的强度。玻色哈伯德哈密顿量的模拟与时间演变的块抽取。我们发现的特征$1/e$时间的孤立子逃逸,从平均场的预测有很大的不同,并解决如何多体效应,如量子涨落,纠缠,和非局域相关影响宏观量子隧穿;数波动和二阶相关建议作为实验签名。我们发现,虽然逃逸时间的相互作用的指数尺度,在这两个冯诺依曼纠缠熵和数量波动的斜率最大化的时间尺度只有线性。
2011-05-25 cond-mat.quant-gas
Macroscopic Matter Wave Quantum Tunnelling
量子隧穿是一种非平衡态量子动力学现象,其详细过程在很大程度上是未知的。本文报道了在混合阱中观察到的玻色-爱因斯坦凝聚体的宏观量子隧穿。通过施加非绝热反冲来激发被捕获的凝聚体的集体旋转模式,然后通过量子隧穿将保持为凝聚体的周期性脉冲训练耦合输出。这种非平衡动力学类似于隧道电离。成像的隧穿过程显示了势垒对物质波包的分裂。从波传播的角度来看,有争议的“隧穿时间”问题是不充分的。实现的物质波脉冲训练也可以是用于原子干涉仪应用的被动脉冲原子激光器。
2020-05-12 cond-mat.quant-gas
Tunneling Hamiltonian analysis of DC Josephson currents in a weakly-interacting Bose-Einstein condensate
超冷原子气体的原子电子学实验使我们能够研究弱相互作用玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的量子输运现象。在这里,我们专注于两端运输这样的BEC在零温度附近。利用隧道哈密顿量和Bogoliubov理论,我们得到了BEC中直流约瑟夫森电流的表达式,并将其应用于量子点接触和平面结等实验相关情况。由于Andreev束缚态的情况下,但与凝聚元素的耦合的存在下,BEC中的电流相位关系被发现是从一个在s波超导体不同。此外,BEC中的直流约瑟夫森电流依赖于隧穿元件的符号,这使得利用人工规范场技术实现所谓的$π$结成为可能。
2021-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Macroscopic quantum coherence in spinor condensates confined in an anisotropic potential
研究了各向异性势场中自旋为1的Rb凝聚体的宏观量子相干性。在单模近似下,由于磁偶极-偶极相互作用和各向异性势之间的相互作用,我们证明了该系统可以被建模为双轴量子磁体。通过沿难磁化轴施加一个磁场,我们证明了隧穿分裂随磁场强度的变化而振荡。我们还提出了一个实验方案来检测的振荡行为的隧道分裂采用朗道-齐纳隧道。
2012-06-08 cond-mat.quant-gas
Collective excitations and tunneling dynamics in long bosonic Josephson junctions
研究了两个耦合各向异性玻色-爱因斯坦凝聚体形成长约瑟夫森结的低能动力学。理论研究是在二维Gross-Pitaevskii方程和Bogoliubov-de Gennes形式主义的框架下进行的。我们分析了耦合玻色凝聚体的激发光谱,并显示如何低能量激发的凝聚体导致多频振荡的原子布居在两个井。这种分析推广了标准的波斯尼亚约瑟夫森方程方法。我们还发展了一个一维耦合凝聚体的流体动力学模型,该模型能够再现系统的激发谱和粒子数动力学。
2019-06-13 cond-mat.quant-gas
Steady-state entanglement in a double-well Bose-Einstein condensate through coupling to a superconducting resonator
考虑双势阱中的两组分玻色-爱因斯坦凝聚体,其中原子与超导谐振腔中的单模微波场磁耦合。我们发现,该系统具有不同的暗态子空间的强和弱隧道制度,分别。在弱隧道耦合的限制下,两个空间分离的凝聚体之间的稳态纠缠可以通过光子场的耗散演化为暗态的混合而产生。我们表明,纠缠可以忠实地表示的纠缠见证。长寿命纠缠态对于原子芯片器件的量子信息处理是非常有用的。
2011-07-30 cond-mat.quant-gas quant-ph
Two-component polariton condensate in optical microcavity
提出了一种利用光学微腔支持的极化激元凝聚体实现扩展的二分量玻色-哈伯德模型的方案。与通常的只考虑Kerr非线性效应的两分量Bose-哈伯德模型相比,我们的模型包含了一个依赖于两个模中粒子数差的非线性隧穿项.在平均场处理中,该模型是一个非刚性摆的模拟,具有可变的摆长,其符号也可以改变。我们研究了该模型的动力学和基态性质,发现随着非线性隧穿率的变化,存在一级相变。此外,我们还提出了一种获得极化激元凝聚波函数的方案。
2014-07-19 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum heat engine based on a spin-orbit and Zeeman-coupled Bose-Einstein condensate
我们探讨了自旋轨道耦合的玻色-爱因斯坦凝聚体的热力学循环的潜力。为此,我们提出了一个量子热机的基础上与自旋轨道和塞曼耦合作为工作介质的凝聚体。通过冷凝物与外部磁化介质和去磁介质的接触来模拟冷却和加热。我们研究了凝聚体的基态能量及其对合成的自旋轨道和塞曼耦合的强度和原子间相互作用的依赖性。然后,我们研究所提出的发动机的效率。该循环存在一个与发动机最大效率相关的自旋轨道耦合临界值。
2022-06-10 cond-mat.quant-gas quant-ph
Josephson dynamics of a spin-orbit coupled Bose-Einstein condensate in a double well potential
研究了实验上实现的双势阱中自旋-轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体的量子动力学。自旋-轨道耦合可以显著增强原子阱间隧穿。我们发现在系统中的内部和外部的约瑟夫森效应的共存,而且,即使在没有原子间相互作用的情况下,内在地耦合在一个复杂的形式。此外,我们还证明了两个阱之间的自旋相关隧穿可以诱导出一个称为自旋约瑟夫森效应的净原子自旋流。这种新颖的自旋约瑟夫森效应可以观察到现实的实验条件。
2012-01-20 cond-mat.quant-gas
Negative-mass effects in spin-orbit coupled Bose-Einstein condensates
负有效质量可以通过设计各种量子系统中的色散关系来实现。最近对自旋-轨道耦合的玻色-爱因斯坦凝聚体的实验表明,负的有效质量可以阻止凝聚体的自由膨胀,并在密度中产生条纹[M. Khamehchi等人,物理修订版信函118,155301(2017)]。在这里,我们表明,所观察到的条纹是由于只有一个的两个有效质量参数的负性,这导致先前预测的波包的色散,这导致自干涉。我们展示了如何配置仍然可以访问自旋-轨道耦合的玻色-爱因斯坦凝聚体,其中控制凝聚体的传播和扩散的质量参数都是负的,从而导致反传播自干扰包的新现象。
2018-08-31 cond-mat.quant-gas physics.flu-dyn quant-ph
Nonequilibrium Landau-Zener Tunneling in Exciton-Polariton Condensates
对于具有线性时间依赖失谐的相干量子力学二能级系统,Landau-Zener模型几十年来一直是量子动力学的教科书模型。一个特别有趣的问题是,该框架是否可以扩展到捕获一个具有同等相干和耗散动力学的量子系统的本质非平衡性质。在这项工作中,我们的动机是调查的Landau-Zenner问题的极化激元凝聚在一个周期性的潜力下的非共振泵浦,考虑驱动耗散Gross-Pitaevskii方程耦合到水库的速率方程。利用双模态方法,我们发现储层的波动可以被认为是一个常数,相对相位起着非常重要的作用。我们得到的耗散Landau-Zener模型的演化呈现出与封闭系统截然不同的绝热过程,这是由于库的涨落有一个峰值,导致凝聚体的阻尼。我们把库的涨落代入哈密顿量,得到了一个有效的二能级模型。本文还讨论了哈密顿量在相空间中的运动,它直接对应于抽运率。通过相空间曲率的变化也可以研究能带结构的不稳定性,当泵浦速率远远超过阈值时,在布里渊区中间可能出现两个回线。
2020-01-01 cond-mat.quant-gas
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
Nonlinear dynamics of a spin-orbit-coupled Bose-Einstein condensate
自旋-轨道耦合的玻色-爱因斯坦凝聚体的单粒子动力学最近已经在探索朗道-齐纳隧穿和齐特贝韦格物理的实验中进行了研究。在本文中,我们研究了由于相互作用的非线性对这些动力学的影响,并表明色散关系发展有趣的循环结构。在弱加速力的作用下,原子可以沿着非线性色散曲线运动,我们证明了这种循环导致了简单的非线性朗道-齐纳隧穿。然而,我们发现,Zitterbewegung,诱导的突然淬火的自旋轨道耦合参数,非线性色散是无关紧要的。
2019-02-13 cond-mat.quant-gas
Bright solitons in a spin-tensor-momentum-coupled Bose-Einstein condensate
最近有人提出在原子玻色-爱因斯坦凝聚体中实现自旋-张量-动量耦合。本文研究了自旋-张量-动量耦合和自旋-轨道耦合的玻色-爱因斯坦凝聚体中的亮孤子。自旋张量动量耦合和自旋轨道耦合亮孤子的性质和动力学是不同的。我们将差异贡献给不同的对称性。
2020-01-23 cond-mat.quant-gas
Macroscopic quantum escape of Bose-Einstein condensates: Analysis of experimentally realizable quasi-one-dimensional traps
用变分JWKB方法确定了两个准一维陷阱组态中准束缚玻色-爱因斯坦凝聚体的宏观量子隧穿区。这种势可以由磁势阱和光势阱产生,也可以由两个偏置的高斯势垒产生对称势阱,还可以由线性梯度和高斯势垒产生倾斜势阱。势垒参数的标度律,范围从逆多项式到平方根倍指数,计算和用于阐明不同的动力学制度,如当经典振荡占主导地位的对称陷阱中的隧穿率。对称陷阱被发现是通用的,隧道时间在一秒或以下,能够保持$10^{3}$到$10^{4}$原子,并实现从铷到锂的原子,与未调整的散射长度。倾斜陷阱产生亚秒的隧穿时间,能够容纳几百个较轻元素(如锂)的原子,并且需要使用费什巴赫共振来减少散射长度。为了探索一个大的参数空间,使用了一个扩展的高斯变分分析,它可以近似的大陷阱与高斯费米分布。Gross-Pitaevskii方程中的非线性相互作用会产生额外的有效平均场势垒,影响标度律。
2018-05-13 cond-mat.quant-gas
Dynamics and transport of Bose-Einstein condensates in bent potentials
研究通过弯曲势场调控玻色-爱因斯坦凝聚体的量子输运,揭示几何形状对隧道动力学和相关性构建的影响。
2025-08-24 cond-mat.quant-gas
Exact dark state solutions of the coupled atomic-molecular Bose-Einstein condensates in an external potential
考虑了一个描述原子玻色-爱因斯坦凝聚体与分子凝聚体通过受激拉曼绝热通道耦合的耦合非线性薛定谔方程。在考虑所有非线性碰撞的全参数空间中,结合原子-分子转换耦合和外势,研究了暗态的存在性。结果表明,在双势阱、周期势、双周期势、谐波势等一类外部势中,可以形成精确的暗解。我们的研究结果为原子-分子耦合玻色-爱因斯坦凝聚体暗态的相关实验提供了可能。
2011-08-25 cond-mat.quant-gas
Emergent patterns in a spin-orbit coupled spin-2 Bose-Einstein condensate
研究了自旋-轨道(SO)耦合原子自旋2的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的基态位相。有趣的密度图案自发形成的广泛,由于SO耦合和自旋相关的相互作用之间的竞争,如在SO耦合自旋-1凝聚。与不存在SO时具有铁磁相或极性相的自旋1凝聚体不同,自旋2凝聚体可以采取循环相,我们发现由于SO形成的自旋分量密度图案是正方形或三角形轴对称SO相互作用。这两种模式被发现不断演变成条纹的形式,增加不对称的SO耦合。
2011-03-31 cond-mat.quant-gas
Dynamics of spin-orbit coupled Bose-Einstein condensates in a random potential
无序在固体和凝聚态系统的自旋动力学中起着至关重要的作用。我们证明了对于自旋轨道耦合的玻色-爱因斯坦凝聚体,在随机势场中,两种自旋演化机制,即“旋进”和“反常”,同时起作用。对于固体,典型的旋进机制是由于冷凝物驱替。非常规的“反常”机制是由于自旋相关的速度产生的凝聚体自旋极化的分布。凝聚体膨胀伴随着随机位移和碎裂,在那里它变得稀疏,正如自旋动力学所清楚揭示的那样。因此,演化的不同阶段可以通过观察凝聚态自旋来表征。
2015-11-14 cond-mat.quant-gas
Spontaneous symmetry breaking in coupled Bose-Einstein condensates
研究了两个通过隧穿弱耦合的硬核玻色子哈伯德模型系统。假设单个非耦合模型呈现非对角长程序,我们证明了在无限体积极限下耦合系统呈现自发对称性破缺(SSB),即当隧穿被关闭时,两个子系统保持确定的相对U(1)相.虽然U(1)相的单边带在单个系统中是无法观测到的,但相对U(1)相的单边带在物理上是有意义的,可以通过干涉实验观测到。本定理是由多年来发展起来的量子反铁磁体中的严格的低激发态理论和单边带理论所实现的。
2018-11-22 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech math-ph
Quantum Monte Carlo simulation of BEC-impurity tunneling
极化子隧穿是以不同能量尺度为特征的问题的一个突出例子,对于该问题,标准量子蒙特卡罗方法面临减速问题。我们提出了一种新的量子隧穿蒙特卡罗(QTMC)方法,它是免费的这个问题,并可用于广泛的隧穿现象。我们将其应用于研究杂质与一维玻色-爱因斯坦凝聚体的相互作用,并同时囚禁在外部双阱势中。我们的方案适用于粒子和凝聚体之间的任意耦合,同时,允许考虑隧道效应。我们发现了两个明显的准粒子峰,分别与声子辅助隧穿和自陷杂质,这是在一个交叉制度的系统建模。当耦合强度增加时,我们观察并分析了峰的权重和光谱位置(或者,同样地,准粒子的有效质量)的变化。可能的实验实现使用冷原子进行了讨论。
2021-04-13 cond-mat.quant-gas
Creating moving gap solitons in spin-orbit-coupled Bose-Einstein condensates
提出了一种在自旋轨道耦合的自旋1玻色-爱因斯坦凝聚体中产生带隙孤子的简单有效的方法。我们发现,沿自旋轨道耦合维的自由膨胀可以产生两个运动的能隙孤子,这两个能隙孤子是从广义的有质量Thirring模型中识别出来的。通过调节自旋轨道耦合参数可以控制隙孤子的动力学行为。
2021-09-07 cond-mat.quant-gas
Spatial and Temporal Coherence in Strongly Coupled Plasmonic Bose-Einstein Condensates
我们报告了强耦合等离子体玻色-爱因斯坦凝聚体中的一阶时空关联。凝聚体很大,是非凝聚系统中极化激元的空间相干长度的20倍以上,是愈合长度的100倍,使等离子体晶格成为研究二维(2D)长程空间相关性的有吸引力的平台。我们发现,空间和时间的相干性显示非指数衰减,结果表明幂律或拉伸指数行为与不同的指数的空间和时间的相关性衰减。
2022-01-14 cond-mat.quant-gas
Fluxon analogues and dark solitons in linearly coupled Bose-Einstein condensates
研究了两个有效的一维平行耦合玻色-爱因斯坦凝聚体在外加势作用下的相互作用。该系统由线性耦合的Gross-Pitaevskii方程建模。特别是,灰色孤子的解决方案代表类似物的超导约瑟夫森磁通以及耦合暗孤子进行了讨论。理论近似的基础上变分配方推导。据发现,磁阱的存在下,可以不稳定的磁通类似物。然而,通过控制冷凝物之间的有效线性耦合,稳定是可能的。
2012-01-06 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.class-ph
Spontaneous symmetry breaking in linearly coupled disk-shaped Bose-Einstein condensates
研究了隧道耦合对一对具有自吸引内禀非线性的平行圆盘状玻色-爱因斯坦凝聚体的影响。每个凝聚体被困在平面内和横向谐振子势的组合中。结果表明,依赖于自相互作用强度和隧穿耦合,该系统的基态表现出相变,其中链接三种配置:一个对称的一个具有相同数量的原子在耦合凝聚体,一个不对称的配置与人口不平衡(宏观量子自陷的表现),和崩溃状态。本文还对盘状冷凝物中存在涡旋时的相图作了修正。围绕固定配置的动力学研究揭示了强烈依赖于配置的对称性的属性。
2011-06-27 cond-mat.quant-gas nlin.PS