Structure and Dynamics of Vortices in a Bose Condenstate with Spin Degree of Freedom
具有自旋自由度的玻色凝聚体中涡旋的结构和动力学
基本信息
- 批准号:11640361
- 负责人:
- 金额:$ 1.73万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
- 财政年份:1999
- 资助国家:日本
- 起止时间:1999 至 2000
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
・It is shown that a vortex can be continuously created in a Bose-Einstein condensate (BEC) of alkali atoms with |F|=1 confined in a multiply connected region by making use of a spin degree of freedom of the order parameter of a BEC.The mutiple-connecedness is realised by introducing an optical plug along the center of the vortex. The BEC stays within a weak-field seeking state during the time evolution thanks to the optical plug. This is demonstrated explicitly by solving the generalised Gross-Pitaevskii (GP) equation numerially.・This scenario is also analysed from a topological point of view. It is shown that the fundamental group π_1(SO(3))=Z_2 makes it possible to create a doubly-quantised vortex continuously from a vortex-free state.・An optical plug must be introduced in the above scenario since the weakfield seeking state and the strong-field seeking state have degenerate levels along the axis when the axial magnetic field vanishes during the creation of a vortex. It should be noted, however, that this happens only at a moment of time and at a single point in a plane. Thus it is expected that those particles taking part in the Majorana flops are negligible This conjecture is assured by solving the generalised GP equation numerically.・We also studied a BEC with |F|=2 and found that a vortex with four units of circulation is created in the present scenario.
利用玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的自旋自由度,利用玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)序参数的自旋自由度,在BEC的多连通区域内连续产生涡旋,并在BEC中心引入光学塞子,实现多连通。由于光塞的作用,BEC在时间演化过程中保持在弱场寻道状态。通过数值求解广义Gross-Pitaevskii(GP)方程,证明了这一点。·还从拓扑的角度分析了这一设想。结果表明,基本群π_1(SO(3))=Z_2使得从无涡旋状态连续产生双量子化涡旋成为可能。·在上述场景中必须引入光学插头,因为在涡旋产生期间,当轴向磁场消失时,弱场寻道状态和强场寻道状态沿轴具有简并能级。然而,应该注意的是,这种情况只发生在某个时刻和平面上的一个点上。因此,通过数值求解广义GP方程,可以认为参与Majorana Flopps的粒子是可以忽略的。·我们还研究了|F|=2的BEC,发现在本方案中产生了一个具有四个环流单位的涡旋。
项目成果
期刊论文数量(7)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
M.Nakahara: "A Simple Mathod to Create a Vortex in Bose-Einstein Condensate of Alkali Atoms"Physica B. 284-288. 17-18 (2000)
M.Nakahara:“在碱原子玻色-爱因斯坦凝聚中创建涡旋的简单方法”Physica B.284-288。
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- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
H.Furukawa: "Superfluid ^3He Thin Films with Specularly Reflecting Walls"J.Low Temp.Phys.. 121. 465-470 (2000)
H.Furukawa:“具有镜面反射壁的超流体 ^3He 薄膜”J.Low Temp.Phys.. 121. 465-470 (2000)
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
中原幹夫著 佐久間一浩,中原幹夫訳: "理論物理学のための幾何学とトポロジーI"ピアソン・エデュケーション. 315 (2000)
Mikio Nakahara,佐久间一弘 (Kazuhiro Sakuma) 和中原干雄 (Mikio Nakahara) 翻译:“理论物理的几何和拓扑 I”,皮尔逊教育 315 (2000)。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
H.Furukawa: "Paramagnon and Size Effects for T_c in Superfluid ^3He Film"J.Phys.Soc.Jpn.. 68. 3931-3935 (1999)
H.Furukawa:“超流体 ^3He 薄膜中 T_c 的 Paramagnon 和尺寸效应”J.Phys.Soc.Jpn.. 68. 3931-3935 (1999)
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- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
T.Isoshima: "Spin-domain Formation in Spinor Bose-Einstein Gondensation"Phys.Rev.A. 60・6. 4857-4863 (1999)
T.Isoshima:“旋量玻色-爱因斯坦凝聚中的自旋域形成”Phys.Rev.A. 4857-4863(1999)
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