弯曲一维玻色-爱因斯坦凝聚体中暗孤子的动力学

该研究团队探究了一维弯曲几何约束下的玻色-爱因斯坦凝聚体中暗孤子的非线性动力学。通过采用曲线坐标系下的Gross-Pitaevskii方程及局域曲率的微扰展开,研究人员推导出孤子速度与曲率的耦合演化方程组。在恒定曲率(如环形几何结构)情况下,孤子动力学仅由初始速度与曲率决定。值得注意的是,孤子在跨越两个数量级的曲率变化时仍能保持近乎恒定的角向轨迹,这表明存在一个与初始速度无关的守恒量。该工作将分析拓展至曲率空间变化的椭圆轨道,证明孤子动力学始终由局域曲率分布决定。当曲率变化平缓时,等效恒定曲率模型能准确描述动力学行为;而当孤子穿越曲率突变或非单调变化区域时,该模型虽失效,但整体行为仍可完全映射至曲率分布。这些成果为理解几何结构在孤子动力学中的作用提供了量化框架,为未来研究弯曲量子系统中的非线性激发铺平了道路。

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