Ground states of a Bose-Einstein Condensate in a one-dimensional laser-assisted optical lattice.
Ground states of a Bose-Einstein Condensate in a one-dimensional laser-assisted optical lattice.
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一维激光辅助光学晶格中玻色-爱因斯坦凝聚体的基态
DOI：
10.1038/srep37679
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发表时间：
2016-11-24
影响因子：
4.6
通讯作者：
Ji AC
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Sun Q;Hu J;Wen L;Liu WM;Juzeliūnas G;Ji AC
研究了玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）在拉曼激光辅助下形成多层体系的一维光学晶格势中的基态行为。我们发现，这种系统可以用伪自旋(N-1)/2的自旋-轨道耦合（SOC）有效模型来描述，其中N为层数。由于原子相互作用，SOC和激光辅助隧道之间复杂的相互作用，基态相图通常由三个相位组成-条纹，平面波和零动量的正常相位，在量子临界点接触。更重要的是，即使单粒子态只在奇数N的零动量下最小，多体基态仍然可能发展为有限动量。阐明了潜在的机制。我们的研究结果为实现玻色气体与拉曼激光辅助光学晶格的有效自旋-轨道耦合提供了另一种方法，也有助于研究大自旋旋玻色系统的SOC效应。
We study the ground-state behavior of a Bose-Einstein Condensate (BEC) in a Raman-laser-assisted one-dimensional (1D) optical lattice potential forming a multilayer system. We find that, such system can be described by an effective model with spin-orbit coupling (SOC) of pseudospin (N-1)/2, where N is the number of layers. Due to the intricate interplay between atomic interactions, SOC and laser-assisted tunnelings, the ground-state phase diagrams generally consist of three phases–a stripe, a plane wave and a normal phase with zero-momentum, touching at a quantum tricritical point. More important, even though the single-particle states only minimize at zero-momentum for odd N, the many-body ground states may still develop finite momenta. The underlying mechanisms are elucidated. Our results provide an alternative way to realize an effective spin-orbit coupling of Bose gas with the Raman-laser-assisted optical lattice, and would also be beneficial to the studies on SOC effects in spinor Bose systems with large spin.
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