Momentum distribution of confined bosons: temperature dependence
导出了具有简谐相互作用的抛物型玻色子气体的动量分布函数。在玻色-爱因斯坦凝聚区域中,该动量分布基本上偏离麦克斯韦-玻尔兹曼分布。有人认为,从玻色-爱因斯坦动量分布函数的玻色气体的温度的测定是更适当的比目前使用的拟合的麦克斯韦-玻尔兹曼分布的高动量尾部。
1998-07-14 quant-ph
Persistent currents in Bose gases confined in annular traps
本文研究了两种玻色气体在环形势中的混合物中持续电流的稳定性问题。我们评估了从准一维运动到二维运动过渡中亚稳态的临界耦合。我们还评估了临界耦合的亚稳态在两个物种的混合物作为功能的人口不平衡。电流的稳定性示出从一维运动的偏差是敏感的。
2010-09-08 cond-mat.quant-gas quant-ph
Solitary waves of Bose-Einstein condensed atoms confined in finite rings
受玻色-爱因斯坦凝聚原子在环形势阱中囚禁的最新进展的启发,我们研究了周期边界条件下非线性薛定谔方程的孤波解。当环的周长远大于波的尺寸时,密度分布与无限环的密度分布很接近,但密度和传播速度不能同时消失。当环的大小变得与波的大小相当时,密度变化变成正弦曲线,并且传播速度饱和到恒定值。
2010-06-18 cond-mat.quant-gas quant-ph
Energy level statistics for models of coupled single-mode Bose--Einstein condensates
本文研究了两个描述耦合单模玻色-爱因斯坦凝聚体的模型的能级间距分布。这两种模型都有固定的自由度,这是小的相互作用参数的数量相比,是独立的希尔伯特空间的维数。我们发现,分布遵循一个普遍的泊松形式独立的耦合参数的选择,这是两个模型的可积性的指示。这些结果补充了可积晶格模型的自由度的数量随着希尔伯特空间的维数增加而增加。最后,我们还表明,对于一个模型,包含一个额外的相互作用,打破了可积性导致非泊松分布。
2004-06-18 quant-ph
Excitation spectrum of a mixture of two Bose gases confined in a ring potential with interaction asymmetry
利用平均场近似和对角化多体哈密顿量的方法,研究了环势中可分辨原子的双组分玻色-爱因斯坦凝聚气体的转动性质.我们证明了角动量可以通过单粒子或“集体”激发给予系统。此外,尽管这个问题的复杂性,在相当典型的条件下,色散关系采取一个非常简单和规则的形式。最后,我们论证了在一定条件下色散关系是由集体激发决定的。相应的多体状态,除了相互作用能也使动能最小,由初等数论决定。
2018-04-16 cond-mat.quant-gas quant-ph
Persistent currents in a two-component Bose-Einstein condensate confined in a ring potential
我们提出了变分和数值解的问题的持续电流的稳定性在两个组件的玻色-爱因斯坦凝聚体的可区分的原子旋转的环势。我们分别考虑两个分量中的常密度解的一般类,从而提供Zhigang Wu和Eugene Zaremba最近给出的相同问题的解的替代方法[Phys. Rev. A { \bf 88},063640(2013)]。我们的方法为这个微妙的问题提供了一个物理上透明的解决方案。最后,我们给出了一个统一的和简单的图片系统的最低能量状态的大值的耦合。
2014-12-10 cond-mat.quant-gas quant-ph
Relation between the thermodynamic Casimir effect in Bose-gas slabs and critical Casimir forces
在最近的一封信中,马丁和扎格雷布诺夫[Europhys。信件:73(2006)1]讨论了限制在薄膜中的理想玻色气体的热力学Casimir效应。我们指出,他们的研究结果可以表示在以前的一般结果的Casimir效应引起的限制临界波动。这突出了在临界现象和玻色-爱因斯坦凝聚的上下文中的卡西米尔效应之间的联系。
2006-02-27 cond-mat.stat-mech quant-ph
Direct Observation of Sub-Poissonian Number Statistics in a Degenerate Bose Gas
本文报道了在光阱中简并玻色气体亚泊松数涨落的直接观测。观察到的平均数范围从300至60个原子的泊松极限以下的数量波动的减少。
2005-12-21 quant-ph
Many-body state and dynamic behaviour of the pair-correlation function of a small Bose-Einstein condensate confined in a ring potential
本文研究了有限原子数的玻色-爱因斯坦凝聚体的多体态和对关联函数的静态和动态行为,该凝聚体被限制在准一维环形势中,既有排斥作用,又有吸引作用。我们把我们计算的动态对-关联函数与量子时间晶体的问题联系起来。对于弱排斥原子间相互作用和有限数目的原子,对关联函数表现出周期性的时间行为,这消失在一个大的原子数的限制,在协议的一般参数。最后,我们提供了一些洞察力的吸引力的相互作用,其中的时间结晶行为只存在于一个大的原子数的限制旧的结果。
2022-08-17 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Confined p-band Bose-Einstein condensates
本文研究了二维光学正方晶格p带上玻色原子在束缚势作用下的性质。使用平均场方法,我们展示了如何各向异性隧道的p带粒子的影响,通过表征的基态密度和原子状态之间的网站和原子味的相干性云凝聚原子。与通常基于局域密度近似的结果不同,原子密度可以变为各向异性。这种各向异性效应在弱原子-原子相互作用和弱晶格振幅的极限下特别明显,即当基态的性质主要由动能驱动时。我们还研究了陷阱如何影响非陷阱情况下的已知属性。特别是,我们专注于反铁磁涡旋antivortex秩序,这对于封闭系统的行为,被证明是在凝聚云的边缘消失。
2012-03-27 cond-mat.quant-gas quant-ph
Many-Body Expansion Dynamics of a Bose-Fermi Mixture Confined in an Optical Lattice
我们揭示了一维光晶格中质量平衡玻色-费米混合物在猝灭谐波陷阱时的相关非平衡动力学。关于系统的基态,种间和种内相互作用强度之间的竞争引起不混溶相和混溶相,其特征在于构成原子云的分别可忽略和完全重叠。由此产生的动力学响应强烈依赖于初始阶段,并包括每个云的膨胀和井间隧道动力学。对于不同的淬火幅度和参考一个固定的阶段的众多的响应机制被揭开,更丰富的不混溶相,这是由不同的膨胀强度和隧道通道。
2018-05-08 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Josephson oscillations in split one-dimensional Bose gases
本文研究了紧束缚在高伸长双势阱中的弱相互作用玻色气体的非平衡动力学。我们使用一个自洽的时间相关的Hartree-Fock近似结合投影的全三维理论的几个耦合的一维通道。这使我们能够模拟最初局限于一个单一的准一维势阱的气体的时间依赖性分裂和相位印记,并获得随后的阻尼约瑟夫森振荡的微观描述。
2020-10-21 cond-mat.quant-gas quant-ph
Multi-mode Bose-Hubbard model for quantum dipolar gases in confined geometries
我们从理论上考虑波导中的超冷极性分子。粒子是玻色子,它们由于沿波导取向的光晶格而经历周期性电势,并且被正交于波导轴的电场极化。该阵列是机械不稳定的,通过打开在正交于极化电场的方向上的横向限制,并可以经历一个双链(锯齿形)结构的过渡。对于这种几何形状,我们推导出一个多模式的广义玻色-哈伯德模型,用于确定在考虑量子涨落在空间的各个方向的气体的量子相位的机械不稳定性。我们的模型限制了尺寸的数值相关的希尔伯特子空间通过适当的分解的领域运营商,这是从一个领域的理论模型的线性锯齿形不稳定。我们确定的相图的小系统,使用精确对角化,并发现,即使是紧密的横向限制,两个横向陷阱频率之间的纵横比控制不仅是经典的,而且在一个非平凡的方式的基态的量子特性。在线性-锯齿形不稳定性下的收敛性检验表明,我们的多模广义Bose-哈伯德模型能够以有限的计算量捕捉到受限几何中偶极气体量子相的本质特征.
2017-04-04 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum dark solitons in Bose gas confined in a hard wall box
一维空间中具有排斥接触相互作用的玻色气体的薛定谔方程,在周期性边界条件下,可以借助于Bethe方法解析求解。结果表明,在这样的系统中,存在直接对应于平均场方程暗孤子解的多体本征态。如果从周期边界条件转换到无限方势阱,系统仍然是可积的。相应的本征态由M.高汀我们分析了Gaudin解的弱相互作用极限,确定了与单个和多个暗孤子严格相关的本征态的参数化。对粒子位置探测的数值模拟揭示了弱相互作用下的暗孤子和强相互作用下暗孤子的量子性质。
2017-09-16 cond-mat.quant-gas nlin.PS quant-ph
Bose-Einstein condensate confined in a 1D ring stirred with a rotating delta link
本文考虑了一维环中具有排斥作用的玻色-爱因斯坦凝聚体,环中的狄拉克三角洲以恒定速度旋转。从非线性耦合、δ速度和δ强度的角度分析了δ同动标架中定态解的谱,这些参数可以取正值和负值。它被组织成一组能级,在参数空间中符合多燕尾结构,包括亮孤子,灰色和黑暗的孤子序列,和涡旋。给出了波函数和化学势的Jacobi椭圆函数的解析表达式。我们计算的临界速度,并进行Bogoliubov分析的基态和前几个激发能级,建立可能的绝热过渡之间的固定和稳定的解决方案。提出了一组绝热循环,其中通过设置和取消设置旋转δ,从基态获得任意量子化角动量的灰孤子和涡旋。
2020-02-03 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Mean-field dynamics of two-mode Bose-Einstein condensates in highly anisotropic potentials: Interference, dimensionality, and entanglement
研究了高各向异性势阱中双模玻色-爱因斯坦凝聚体的平均场动力学和降维特性。通过微扰技术,我们表明,严格限制(横向)的自由度可以从动力学方程解耦的费用引入额外的有效的三体,吸引力,内部和模式间的相互作用到松散限制(纵向)的自由度的动力学。这些有效的相互作用是由横波函数的变化来调节的。微扰理论是有效的,只要非线性散射的能量是小的横向能量尺度相比。这种方法导致降维平均场方程,最佳地描述了一般准一维和准二维几何形状的双模凝聚体的演变。我们用这个模型来研究双模雪茄状$^{87}$ Rb BEC的相对相位和密度动力学。我们研究的背景下的非线性拉姆齐干涉测量计划,这是最近提出的一种新的平台,高精度干涉测量的相对相位动力学。对不同原子数的耦合、含时、三维、双模Gross-Pitaevskii方程的数值积分表明,该模型给出了比理想化的准一维描述更为精确的平均场演化解析解。
2013-02-06 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dimensional reduction in Bose-Einstein condensed clouds of atoms confined in tight potentials of any geometry and any interaction strength
受玻色-爱因斯坦凝聚原子在各种几何形状(细长和/或环形/环状)的紧阱势中进行的大量实验的启发,我们发展了一种通用的方法,使我们能够将相应的序参量的三维Gross-Pitaevskii方程简化为有效的一维方程,考虑到相互作用(即,可变地处理横向轮廓的宽度)和俘获电势的曲率。作为我们模型的一个应用,我们考虑了在环形囚禁势中旋转的原子。我们评估的最低能量状态的角动量的一个固定值内的各种近似的有效的一维模型,并比较我们的结果与三维问题的完全解决方案,从而得到我们的模型的准确性的证据。
2017-01-28 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.atom-ph
Collective modes of trapped spinor Bose condensates
本文研究了在光晶格中加载简谐势阱中F = 1旋量玻色-爱因斯坦凝聚体的准一维Bogoliubov-de Genes集体激发的丰富结构。采用微扰的方法,我们报告的一般解析表达式的限制集体极性和铁磁戈德斯通模式。在这两种情况下,激发的本征频率作为一维有效耦合常数、陷阱频率和光晶格参数的函数给出。结果表明,光晶格激光强度的主要贡献是使受限声子频率移动。此外,对于高强度,激发光谱变得独立的自相互作用参数。我们揭示了Goldstone模的演化以及从铁磁到极性相的凝聚密度的一些特征。
2016-08-02 cond-mat.quant-gas quant-ph
Influence of a static electric field on a one-dimensional Bose-Fermi mixture confined in a double potential welll
本研究探究了一维双势阱中玻色-费米混合物的概率密度演化,揭示了电场、粒子相互作用对隧穿行为、互溶性及空间分布的调控规律,拓展了受限量子系统多体效应的认知。
2023-11-03 cond-mat.quant-gas quant-ph
Bose-Einstein condensation on axially-symmetric surfaces
本研究针对轴对称旋转曲面上的理想玻色气体,通过求解单粒子薛定谔方程分析几何对量子统计的影响,发现纵横比增大会抑制玻色-爱因斯坦凝聚并使其呈一维特征,同时计算了Bogoliubov激发谱,为弯曲流形量子简并实验及相关多体问题研究提供支撑。
2025-08-04 cond-mat.quant-gas quant-ph
How creating one additional well can generate Bose-Einstein condensation
超冷气体中玻色-爱因斯坦凝聚的实现,使人们对这一迷人的量子现象重新产生了兴趣。这一实验成就需要极低的温度和足够弱的弱相互作用。特别是在减少空间维数,即使是一个无穷小的相互作用立即导致偏离准凝聚。我们提出了一个强相互作用玻色子系统,它通过展示一些有趣的相关特征来克服这些障碍:(i)仅调整单个控制参数就能驱动从准凝聚到完全凝聚的转变,(ii)强相互作用的破坏性影响被各自增加的迁移率补偿,(iii)拓扑结构起着至关重要的作用,因为模拟了从一维到“无限”维的交叉,(iv)基态间隙打开,这使得冷凝对热噪声具有鲁棒性。值得注意的是,所有这些功能可以通过解析和精确的数值方法,尽管系统的非微扰特性。
2021-02-19 cond-mat.quant-gas quant-ph
Comment on "Bose-Einstein condensation in low-dimensional traps"
我们证明了幂律势约束下的一维气体的临界温度应低于VanderleiBagnato和DanielKleppner的文章中的结果。此外,还详细地给出了临界温度的示意图.
2002-12-18 cond-mat.stat-mech quant-ph
Many-Body Dissipative Flow of a Confined Scalar Bose-Einstein Condensate Driven by a Gaussian Impurity
研究了雪茄形玻色-爱因斯坦凝聚体中由可动的奥赛杂质简谐振荡引起的多体耗散流。对于非常小和大的驱动频率,超流相被保留。对于中间驱动频率,通过拖曳力的非零值来识别耗散,所述拖曳力的非零值的突然增加发出灰孤子阵列的自发下游发射的信号。在每个发射事件之后,通常形成的每个孤立波衰减并分裂成两个子灰色孤立波,发现这两个子灰色孤立波在大的演化时间内在玻色子背景中稳健传播。特别是,观察到一个平稳过渡到耗散,与孤立波形成的{ \it临界}速度取决于两个障碍物的特性,即其驱动频率和宽度,以及相互作用的强度。单次模拟样本的方差表明系统的碎片化性质;在这里,发现在相干结构形成变得显着的驱动频率的演变过程中,方差增加。最后,我们证明了对于相当大的粒子数,在现场单次拍摄的图像直接捕捉灰孤子的衰变和分裂。
2018-07-05 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.atom-ph
Casimir forces in Bose-Einstein condensates: finite size effects in three-dimensional rectangular cavities
由于{ \it热}波动(或伪卡西米尔力)的卡西米尔力先前计算的理想玻色气体在板几何形状的各种边界条件。在Dirichlet边界条件下,计算了平行平板内弱相互作用稀玻色-爱因斯坦凝聚体中由{ \it量子}涨落引起的Casimir压力.在本文中,我们计算Casimir能量和压力由于量子涨落在零温度均匀弱相互作用稀BEC局限于一个平行板几何周期性边界条件,并包括高阶修正,我们称之为Bogoliubov修正。首阶项被确定为BEC中以等于声速的波速运动的无质量标量场的Casimir能量。然后,我们得到了在一个一般的三维矩形腔的任意长度的领导阶Casimir压力,并获得有限尺寸的平行板的情况下的修正。
2006-06-15 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph