Lee-Huang-Yang自旋轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体中量子孤子的动力学

我们给出了一维自旋轨道耦合二元玻色-爱因斯坦凝聚体中仅由超越平均场量子涨落引起的自束缚基态结构与动力学的数值结果。依据自旋轨道（SO）与Rabi耦合，我们观察到基态呈现量子亮（平面）或量子条纹孤子性质。我们找到了非零SO耦合的解析孤子解，其与数值结果吻合良好。进一步，我们采用三种方案研究这些孤子的动力学稳定性：（i）给各分量添加初始速度，（ii）在初始与有限时刻淬灭SO与Rabi耦合参数，以及（iii）通过给两个自旋分量施加大小相等方向相反的速度使其碰撞。观测到孤子许多有趣的动力学特征，如多重碎裂、排斥、以及在时间与时空中的呼吸。给定Rabi耦合频率下，孤子的呼吸频率随SO耦合增大而增大，在亮孤子到条纹孤子的相变发生的临界SO耦合处达到最大。我们观察到最大呼吸频率对Rabi耦合频率呈幂律依赖，指数约为 $0.16$。