热力学助力的偶极玻色-爱因斯坦浓度中的超固体相
量子气体
2025-10-29 v1 斑图形成与孤子
量子物理
摘要
偶极玻色-爱因斯坦浓度(BEC)中的超固体相,即晶格密度调制与全局相相干性共存现象,源于局域相互作用、远距离偶极-偶极力以及量子涨落的相互作用。虽然已在实验中实现,但在零温下稳定这一相往往需要较高的峰值密度。本文采用包含量子(Lee-Huang-Yang)与热力学涨落效应的扩展均场模型,系统研究了受谐振势约束的偶极 BEC 的有限温度相行为。我们发现,有限温度可起到积极作用:其将超固体相边界移向更大的散射长度,降低超固体性初始发生的密度阈值,并拓宽调制相的稳定窗口。实时模拟揭示了温度驱动的路径(加热时晶体化、冷却时熔化),表明超固体序的动力学可达性及其路径依赖性。此外,适度的热力学涨落还能稳定单滴态,这些在零温下是不稳定的,从而拓宽了实验可达参数空间。这些结果表明,温度是工程化及稳定超固体相的关键控制参数,为偶极量子气体中超固体相的观测与控制提供了现实可行的途径。
引用
@article{arxiv.2510.24419,
title = {Thermally Assisted Supersolidity in a Dipolar Bose-Einstein Condensate},
author = {Changjian Yu and Jinbin Li and Kui-Tian Xi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.24419},
year = {2025}
}
备注
8 pages, 5 figures