具有自旋-轨道角动量耦合的玻色-爱因斯坦凝聚体的基态相图与激发谱
量子气体
2020-07-22 v3 核理论
量子物理
摘要
我们研究了在近期实验中通过引入原子拉曼跃迁与一对携带不同轨道角动量（OAM）的同向传播拉盖尔-高斯激光束实现的自旋-轨道角动量（SOAM）耦合相互作用自旋玻色-爱因斯坦凝聚体的基态相图与激发谱 [Chen 等, Phys. Rev. Lett. 121, 113204 (2018) 以及 Zhang 等, Phys. Rev. Lett. 122, 110402 (2019)]。由于单粒子哈密顿量在失谐为零时的基态简并性，相图中出现了几种角条纹相，它们是具有不同角量子数的态的叠加。然而，这些相通常存在于小失谐处，使其在实验中难以探测。我们证明，对于激光束较大的 OAM 差，一种非对称的角条纹相甚至可在大失谐时存在。不同相中的激发谱呈现出 distinct 特征：在角条纹相中存在对应于破缺 U(1) 和旋转对称性的两条无隙能带，而在半斯格明子相中无隙能带呈现类旋子结构。我们对角条纹相和低能激发的预测可在近期实现的具有 SOAM 耦合的 BEC 中得到验证。
引用
@article{arxiv.1911.00255,
title = {Ground-state phase diagram and excitation spectrum of a Bose-Einstein condensate with spin-orbital-angular-momentum coupling},
author = {Ke-Ji Chen and Fan Wu and Jianshen Hu and Lianyi He},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.00255},
year = {2020}
}
备注
7 pages, 4 figures