光束晶格中近一维自吸引玻色-氦霍尔凝聚体

在均场描述框架下，我们研究了受原子间吸引作用的玻色-氦霍尔凝聚体(BEC)，其在强横向约束和周期性(光束晶格,OL)轴向势的作用下。通过变分近似(VA)、一维(1D)非齐次Schrodinger方程(NPSE)以及直接求解底层3D Gross-Pitaevskii方程(GPE)，我们表明该凝聚体的基态属于周期势的半无限带隙中的孤子。该孤子可被限制于单个晶格单元，或延伸至多个单元，具体取决于有效自吸引强度$g$（与孤子中绑定原子数成正比）以及势垒深度$V_{0}$的大小，其中$V_{0}$的增加导致孤子的强压缩。我们证明OL是控制孤子形状的有效工具。由于底层设置的三维特性，基态孤子在临界强度$g=g_c$处发生坍缩，该临界值随$V_{0}$的增加而逐渐减小。在典型实验条件下，相应的最大 $^{7}$Li 原子数$N_{\max}$介于8000和4000之间。也找到了位于第一个有限带隙中稳定的多峰型孤子。相应的临界值$g_c$同样随$V_{0}$的增加而缓慢减小，对应$N_{\max}\simeq 5000$。