Haldane 球面上带磁单极子的玻色-氦真空子索引定理与涡旋动力学
量子气体
2025-07-08 v1 斑图形成与孤子
量子物理
摘要
几何-规范相互作用是量子物理中的基本问题，具有从量子引力到拓扑物质的深远意义。本文研究了几何-规范相互作用在带磁单极子的 Haldane 球面上玻色-氦真空子 (BEC) 中的动力学效应。我们发现了一个索引定理，建立了 BEC 涡旋与规范场拓扑之间的对应关系，使我们能够构建涡旋-单极子复合体。进一步推导了复合体之间的普适对数相互作用规律，决定了基态涡旋格子的结构。通过发展动力学理论，我们预测出现尺度不变的涡旋动力学及一种新兴的二义性。数值模拟均证实了这一结果。本工作首次提出了空间几何与规范场之间的动力学耦合机制，为具有拓扑规范结构的超流体系统提供深入见解。
引用
@article{arxiv.2507.03375,
title = {Index Theorem and Vortex Kinetics in Bose-Einstein Condensates on a Haldane Sphere with a Magnetic Monopole},
author = {Xi-Yu Chen and Lijia Jiang and Tao Yang and Jun-Hui Zheng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.03375},
year = {2025}
}
备注
10 pages, 3 figures