非谐势阱中具有类外尔自旋轨道耦合的偶极玻色-爱因斯坦凝聚体的拓扑结构万花筒
偶极-偶极相互作用(DDI)具有与玻色-爱因斯坦凝聚体(BECs)中传统各向同性s波相互作用不同的特性,其与自旋轨道耦合(SOC)和旋转的相互作用可能诱发新颖的量子特性。研究人员系统分析了双组分BEC基态中DDI、外尔型SOC、旋转及阱非谐性的影响。这些因素的共同作用催生了晶格状、轮辐状及环状分布的量子缺陷与量子液滴的万象态,伴随着密度拓扑结构的转变及参数调节中的临界行为。该工作还揭示了一系列奇异自旋拓扑结构,包括多层自旋流环绕的中心涡旋、边缘缺陷的复合拓扑结构,以及具有不同拓扑电荷的斯格明子共存态。特别值得注意的是,该团队发现了四分之一斯格明子及其他可能的分数化斯格明子。研究同时对比了拉什巴型与外尔型SOC的差异。这项工作表明,可以通过BECs中的可调参数实现对密度拓扑和自旋拓扑结构的双重操控。拓扑结构的丰富变化,尤其是所揭示的临界行为,有望为量子计量学领域的潜在应用提供多样化的量子资源。
