亮孤子物质波的受控形成与反射

孤子是在多种非线性系统中出现的非色散波解，通过聚焦或散焦非线性得以稳定。孤子最初在浅水中被观察到，随后在包括非线性光学、生物物理学、天体物理学、等离子体和粒子物理学在内的许多其他领域得到了研究。它们的特征是具有良好局域化的波包，能够始终保持其初始形状和振幅，即使与其他孤子发生碰撞也是如此。在此我们报告了从 85Rb 的 Bose-Einstein 凝聚体中受控形成亮孤子物质波（孤子的三维类比），并观察了它们在光波导中的传播。这些结果为亮孤子物质波动力学的新实验研究铺平了道路，有助于阐明大量现有理论工作，并探索一系列潜在应用，包括新型干涉装置、短程原子-表面势的研究以及 Schrödinger cat 态的实现。