偶极玻色-爱因斯坦凝聚体超固态中的涡旋
量子气体
2021-07-15 v3
摘要
涡旋预期存在于超固体中，但实验上其探测可能困难，因为涡旋核定位于局域密度极低的位置。我们在此通过对角片约束下、温度为 0 K 的偶极玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）进行数值模拟来解决此问题，并研究量子化涡旋对依偶极与短程相互作用之比可实现各相的影响。增大该比值，系统经历自发密度调制，形成多原子“液滴”的有序排布。此调制相可以是“超固体”（SS）或“正常固体”（NS）。在 SS 态中，液滴浸没于低密度超流背景中，系统具有有限全局超流分数，导致非经典转动惯量。在 NS 态中不存在此类超流背景，全局超流分数消失。我们在此提出一种通过将承载涡旋的超流（SF）态“冻结”入此类调制相以在偶极 BEC 调制相中产生涡旋的方案。所得系统依相互作用强度可为 SS 或 NS。为区分“冻结”实验的这两种可能结果，我们表明在解除径向谐振约束后，膨胀的承载涡旋的 SS 显示出表征 originating SF 涡旋晶格对称性的确凿量子干涉效应，而 NS 则表现为各液滴的弹道径向膨胀。这种显著差异可用于证明旋转偶极凝聚体的超固体特性。
引用
@article{arxiv.2002.05934,
title = {Vortices in the supersolid phase of dipolar Bose-Einstein condensates},
author = {Francesco Ancilotto and Manuel Barranco and Marti Pi and Luciano Reatto},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.05934},
year = {2021}
}
备注
7 pages, 4 figure + Supplemental Material (2 pages, 5 figures) Updated version with major revisions. arXiv admin note: text overlap with arXiv:2012.15157