气态玻色-爱因斯坦凝聚体中量子化涡旋的形成

我们利用聚焦激光束搅动限制在磁阱中的玻色-爱因斯坦凝聚体。当搅动频率接近横向四极模式共振时，我们观察到涡旋的成核。当成核出多个涡旋时，它们排列成规则的 Abrikosov 阵列；并且在大量子数的极限下，晶格结构被证明会产生接近经典刚体旋转的量子速度场。利用对凝聚体的冲击激发，我们测量了存在涡旋时凝聚体的角动量，并研究了成核带随搅动强度和几何形状的函数关系。我们发现，当旋转扰动中仅包含二次项时，成核带位于四极共振附近，且其宽度随搅动扰动的强度增加而增加。然而，当势包含三次项时，成核带展宽以包含六极共振。本文给出的结果表明，在谐振阱束缚的 BEC 情况下，涡旋的成核是由旋转四极模式的共振激发驱动的，或者当旋转扰动包含相应项时，由更高阶的旋转表面模式驱动。