利用自旋轨道耦合镊子在重力下捕获与转移物质波孤子

我们考虑在重力作用下，借助聚焦激光照明施加于BEC的空间受限自旋轨道（SO）耦合所诱导的镊子，来抓取并拖拽双分量玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）中的一维孤子。考虑了半偶极子与混合模两类孤子。我们找到了重力力的临界值，在此值内孤子可被镊子保持或转移。通过数值方法并借助孤子的准粒子近似，系统研究了临界力对局域SO相互作用大小与空间延展，以及孤子范数（在转移机制中还有速度）的依赖关系。特别地，一个值得注意的发现是临界重力力随转移速度增大而增大（即运动孤子比静止孤子更稳健）。还讨论了非定常机制，考虑在失重环境中创建的孤子突然受重力作用的情形。此时，只要重力力不超过小于其静态对应值的动力学临界值，孤子呈现阻尼往返运动。结果有助于设计基于超冷原子的重力仪。