球形气泡陷阱中原子的费米超流体的涡旋结构与能谱

通过求解 Bogoliubov-de Gennes（BdG）方程，我们在整个 BCS—玻色爱因斯坦凝聚（BEC）渡越区分析了近似为薄壳的旋转球形气泡陷阱中等密度原子费米超流体的多量子化涡旋（MQV）结构。与 Poincare-Hopf 定理一致，在存在方位角对称时，一对涡旋出现在旋转轴的两极，且紧致几何为 MQV 提供了约束。虽然单涡量涡旋结构与平面几何中相似，但更高涡量的涡旋在涡旋中心展现出有趣现象，例如在 BCS 区（而非 BEC 区）因正常费米气体聚集导致的密度峰，以及因携带角动量的能隙内态引起的电流反向，这源于序参量与密度之间的微妙关系。能谱显示能隙内态分支的数目对应于涡旋的涡量，并基于拓扑对应给出了一种解释。