多组分玻色-爱因斯坦凝聚体中的涡旋

我们综述了稀释原子气体多组分玻色-爱因斯坦凝聚体中量子涡旋的研究，重点放在两种组分凝聚体中。首先，我们综述了单个涡旋态在缓慢旋转的两种组分凝聚体中的基本结构、稳定性和动力学。为了理解最近的实验结果，我们使用耦合的格子-皮塔维斯基方程和广义非线性 sigma 模型。JILA 实验组观察到的轴对称涡旋态可被视为伪自旋表示中的拓扑平凡的天球撞击。两种组分之间的相干耦合会破坏涡旋态的轴对称性，导致稳定的涡旋分子（螺旋点对）。我们也提到另类涡旋态和自旋-1 玻色-爱因斯坦凝聚体中的单极子激发。接下来，我们讨论在快速旋转的两种组分玻色-爱因斯坦凝聚体中实现的多样化涡旋态。我们引入以旋转频率和组分间耦合强度为轴的相图。该相图揭示了包括正方形晶格、双核晶格、涡旋条纹和涡旋薄片在内的另类涡旋态，这些态都处于可被实验访问的参数区间内。相干耦合导致两种组分之间有效的吸引相互作用，不仅为调控组分间相互作用以研究丰富涡旋相提供了有前景的候选方案，也为探索由涡旋分子特征构成的涡旋态提供了新的参数区间。JILA 实验组最近的实验证实了该系统中正方形涡旋晶格的形成。