自旋轨道与 Rabi 耦合二元 Bose-Einstein 凝聚体中暗-亮孤子的稳定性与动力学

我们研究了受合成自旋轨道耦合与 Rabi 耦合作用的一维二元 Bose-Einstein 凝聚体中暗-亮孤子的稳定性与非线性动力学。在无自旋轨道耦合时，我们将耦合的 Gross-Pitaevskii 方程映射到可积的 Manakov 模型，并获得了精确的暗-亮孤子解，提供了严格的理论基准。我们证明，有限的自旋轨道耦合通过诱导自旋相关的相位梯度破坏了可积性，导致自旋分量的空间分离及内禀密度振荡的出现。相比之下，Rabi 耦合强制分量间的相位锁定，并支持稳健的类呼吸子激发。利用虚时传播与 Bogoliubov-de Gennes 分析，我们系统地刻画了均匀系统与谐振阱约束系统在对称与非对称相互作用机制下的基态相与激发谱。实时模拟进一步表明，有限规范场与相互作用淬灭驱动系统远离平衡态，引发多种非线性现象，包括多孤子碎裂、呼吸条纹图样及孤子动力学。我们的结果突出了合成规范场、外部约束与相互作用工程作为控制多分量量子气体中非线性激发稳定性与动力学行为的强大工具之间的相互作用。