利用玻色子约瑟夫森结推断旋转

旋转与量子隧穿是物理学中的基本概念,二者在超冷原子系统中的相互作用尤为引人关注。在这项理论工作中,研究人员探索了当玻色-约瑟夫森结体系置于旋转非惯性参考系时隧穿动力学的变化规律。该工作表明,二维双势阱中超冷玻色子的隧穿动力学为测量旋转频率提供了新途径。通过平均场和多体分析,研究团队证实旋转会显著改变隧穿周期、动量及角动量动力学特征。当旋转轴穿过双势阱中心时,可观测量随转速提升呈现独特的动力学响应,使得通过隧穿动力学变化反演转速成为可能。若势阱偏离旋转轴,旋转将诱发非对称隧穿和部分自囚禁现象,从而可同时推断转速和偏离距离。研究进一步揭示,对于偏心双势阱体系,隧穿动力学表现出显著的取向依赖性,这使得通过观测动力学反推势阱取向成为可能。多体分析还表明,旋转会强烈影响粒子数耗散动力学,为转速测量提供了额外手段。最后,研究人员考察了时变旋转效应——即双势阱在实验室坐标系中逐渐启动旋转的过程,并识别出对切换时间极为敏感的动力学特征信号。这些发现共同构建了一个通过隧穿动力学直接反演旋转频率、径向位移和空间取向的完整框架。
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提交arXiv: 2026-01-19 19:28

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