李-黄-杨超流体中的霍普夫子

已知在适当条件下，二元玻色-爱因斯坦凝聚中的平均场相互作用可以被抵消，从而形成李-黄-杨（LHY）超流体，其中非线性仅由四次 LHY 项表征。在这项工作中，我们系统地研究了这种量子物质中霍普夫子态的存在性、稳定性和演化。它们由两个独立的拓扑绕数表征：涡环核心的内扭 $s$ 和整体涡量 $m$。LHY 自排斥与捕获谐振势之间的相互作用使得 $s=1$ 且 $m$ 在 $0$ 到 $4$ 范围内的霍普夫子保持稳定。霍普夫子沿垂直轴和水平面径向方向展现出不同的拓扑相位分布。其有效半径和峰值密度随化学势增加而增大，同时涡环核心也扩展。尽管霍普夫子模式的不稳定域随 $m$ 的增加而扩大，但在化学势的宽范围内稳定霍普夫子仍然存在，至少到 $m=4$，只要范数超过某一阈值即可。这些预测在当前使用的 BEC 实验装置中是可以验证的。