原子超流体中自图案化缺陷形成的观测——从环形暗孤子到涡旋偶极项链
量子气体
2023-09-18 v3
摘要
揭示多维非线性介质中孤子与拓扑缺陷结构的非平衡动力学是当前跨多个领域的前沿。其中一个典型对象是环形暗孤子（RDS），其动力学预期会展现对称性与其横向（蛇形）不稳定性导致的自图案化拓扑缺陷形成之间的显著相互作用，但迄今为止尚未得到完整的实验观测。在此，我们报道了在圆形盒中囚禁的二维原子超流体中 RDS 生成的实验实现。通过淬火囚禁盒势，我们观测到从边缘发射出的 RDS 及其在径向运动中的特殊特征。随着 RDS 演化，我们观测到在离散方位角处的横向调制，其清晰地导致了环形涡旋偶极阵列的图案化形成。通过涡旋偶极与盒势的碰撞，我们观测到涡旋解绑、涡旋钉扎于边缘以及稀疏脉冲的发射。我们的盒淬火方案为研究多维暗孤子、拓扑缺陷的结构化形成以及潜在的有序量子涡旋物质动力学开辟了新途径。
引用
@article{arxiv.2211.08575,
title = {Observation of self-patterned defect formation in atomic superfluids -- from ring dark solitons to vortex dipole necklaces},
author = {Hikaru Tamura and Cheng-An Chen and Chen-Lung Hung},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.08575},
year = {2023}
}