两组分玻色-爱因斯坦凝聚体中的涡旋环

我们研究了两组分玻色-爱因斯坦凝聚体中涡旋核的结构。我们证明，序参量在涡旋核心中可能不会消失，对称性也可能不会在核心中被恢复。在这种情况下，这类涡旋可以形成称为涡旋环的结构，在粒子物理文献中称为 vortons。与已广泛研究的超流 $^4He$ 类似，此类涡旋环只有在运动时才可能因马格诺力而保持稳定；而两组分BEC中的涡旋环即使静止也能稳定存在。这一美妙效应最初由 Witten 在宇宙弦背景下讨论，指出稳定性源于场第二分量在涡旋核心中的凝聚。该核心内被捕获的第二种凝聚体可能沿涡旋环携带电流，抵消导致环形收缩的弦张力效应。我们推测，这类 vortons 可能已经在实验室中被观察到。我们也推测，实验研究BEC中的拓扑结构，为通过实验方式研究宇宙学和天体物理提供了独特机会。