玻色-爱因斯坦凝聚体中少量涡旋的量子霍尔效应
量子气体
2016-05-04 v1 介观与纳米尺度物理
量子物理
摘要
当涡旋在玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）中发生位移时，马格努斯力会赋予系统一个垂直于位移方向的动量。我们证明，在含有涡旋的长通道中的玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC），其电流响应相对于涡旋的空间分布表现出量子化现象。这种量子化源于涡旋周围相位的众所周知的拓扑性质——它是 的整数倍。与整数量子霍尔效应类似，沿通道的电流与这一拓扑相位相关，并可从两个实验可测量量中提取：BEC的总动量和空间分布。量子化以 为单位，其中 是原子质量， 是普朗克常数。我们推导了一般情况下长通道中BEC的精确涡旋动量-位移关系。我们的结果表明，这里描述的构型有可能作为一种利用系统拓扑不变量测量BEC中原子质量的新方法。如果实验上能够精确测定平台值，这将为拓扑量子质量标准和精细结构常数的精确测定提供可能性。
引用
@article{arxiv.1507.02932,
title = {Quantum Hall effect with small numbers of vortices in Bose-Einstein condensates},
author = {Tim Byrnes and Jonathan P. Dowling},
journal= {arXiv preprint arXiv:1507.02932},
year = {2016}
}