Rabi 耦合双组分玻色-爱因斯坦凝聚体中的超出平均场效应

我们在相干耦合的双组分玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）中，在单粒子修饰态的超精细组分上对种间与种内耦合常数取平均可预测两体相互作用精确抵消的 regime 下，理论计算并实验测量了超出平均场（BMF）状态方程。我们表明，随着 Rabi 耦合频率 $\Omega$ 增大，BMF 能量密度从非解析的 Lee-Huang-Yang（LHY）标度 $\propto n^{5/2}$ 跨接到密度的整数次幂展开，其中除两体 BMF 项 $\propto n^2 \sqrt{\Omega}$ 外，还出现排斥性三体贡献 $\propto n^3/\sqrt{\Omega}$。得益于它们对 $\Omega$ 的不同标度关系，我们在波导中 Rabi 耦合双组分 $^{39}$K 凝聚体的膨胀实验中证实了这两类贡献。通过研究有和无 Rabi 耦合下的膨胀，我们揭示了一个与在具有自旋不对称损失的混合体系中观测 BMF 效应及相关现象相关的重要特征：Rabi 耦合有助于保持自旋组分，从而防止系统偏离平均场消失点。