从谐波到类声振荡：重力补偿壳层陷阱中量子气体的研究
From harmonic to sound-like oscillations in a quantum gas confined in a gravity compensated shell trap
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本研究探讨重力补偿壳层陷阱中量子气体的质心振荡，从谐波到类声振荡的转变，并分析声波与弛豫导致的阻尼效应。
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我们研究了在存在与重力相反的垂直力的情况下，壳层形状陷阱中量子气体的质心振荡。将壳层底部测得的谐波频率与包含旋转波近似之外修正的陷阱势解析公式进行了比较。当重力被部分补偿时，由于壳层曲率，必须加入谐波运动的四次修正。当重力几乎被抵消时，量子气体占据下半球的大部分区域。驱动质心会引发量子气体中的内部激发，其时间演化由声波的存在所主导。在此极限下，弛豫过程导致质心振荡的强烈阻尼。
英文摘要
We study the center of mass oscillations of a quantum gas in a shell shaped trap in the presence of a vertical force opposed to gravity. The measured harmonic frequency at the bottom of the shell is compared with an analytical formula for the trap potential including corrections beyond the rotating wave approximation. When gravity is partially compensated, a quartic correction to the harmonic motion has to be included due to the shell curvature. As gravity is nearly canceled, the quantum gas occupies a large fraction of the lower hemisphere. Driving the center of mass induces internal excitations in the quantum gas, whose time evolution is governed by the presence of sound waves. Relaxation processes induce a strong damping of the center of mass oscillation in this limit.
发表机构
- Université Sorbonne Paris Nord（索邦巴黎北大学）
- CNRS UMR 7538（法国国家科学研究中心联合研究实验室第7538室）
- Aix-Marseille University（艾克斯-马赛大学）
- CNRS UMR 7345（法国国家科学研究中心联合研究实验室第7345室）
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