囚禁离子晶体中离散孤子的结构、动力学与分岔
量子物理
2013-09-09 v2
摘要
我们从理论和实验两方面研究了在最新一代囚禁离子实验中可实现的离散孤子（扭结），考虑了之字形晶体和准三维构型。我们首先扩展了对这些拓扑激发的结构和动力学中已预测且最近经实验观测到的不同现象的理论理解。利用拓扑度理论工具，我们分析了晶体构型随囚禁参数变化的分岔情况，并研究了扭结构型的形成以及扭结在不同结构间的转变。这使我们能够准确定义并计算孤子在 Wigner 晶体内所经历的有效势，并研究该（所谓的 Peierls-Nabarro）势在某些参数区间内如何修正为非周期性的全局囚禁势。我们计算了扭结的静止质量（能量）和模谱，并分析了线性和非线性扭结振荡的动力学。我们还展示了新颖的、经实验观测到的扭结构型，包括由嵌入分子离子实现的大质量缺陷构型，以及长时间稳定的相互作用扭结对，为探索和利用可在量子层面调控的复杂集体非线性激发提供了前景。
引用
@article{arxiv.1305.6754,
title = {Structure, dynamics and bifurcations of discrete solitons in trapped ion crystals},
author = {H. Landa and J. Brox and M. Mielenz and T. Schaetz and B. Reznik},
journal= {arXiv preprint arXiv:1305.6754},
year = {2013}
}
备注
25 pages, 10 figures, v2 corrects Fig. 2 and adds some text and references