扭转凝聚体：玻色-爱因斯坦凝聚体中由孤子“开瓶器”实现的角动量输运

当旋转的经典流体液滴合并时，由于液滴界面的黏性剪切流，角动量可从一个液滴平流到另一个。在无黏的量子流体（如玻色-爱因斯坦凝聚体，BECs）中相应的机制仍不清楚。本文报道我们对三维空间中沿旋转轴初始静止BEC与旋转BEC合并的理论研究。我们表明，界面处会自发出现类似“开瓶器”的孤子片。观察到以恒定速率进行的快速角动量转移，该速率普遍正比于初始角动量密度。引人注目的是，这种转移不一定涉及流体平流或量子化涡旋的漂移。我们揭示孤子开瓶器可施加扭矩，直接在静止BEC中创造角动量，并在旋转BEC中湮灭角动量。揭示这一奇特的角动量输运机制可能有益于我们理解从芯片上的原子电子学到宇宙尺度暗物质BEC等各种相干物质波系统。