环形凝聚态中三重量子化涡旋的几何驱动分裂动力学
该研究团队考察了弱椭圆谐波势阱约束下环形玻色-爱因斯坦凝聚体中三重量子化涡旋(TQV)的分裂动力学。通过圆柱坐标系下的全三维数值模拟结合半解析能量分析,研究人员发现涡旋优先沿势阱长轴方向分裂——该方向能使分裂态相对于初始TQV状态的动能代价最小化。系统参数扫描表明:初始量子涨落会延长分裂时间,并抑制无噪声模拟中观察到的瞬态三核结构;而更强的非线性相互作用则会加速分裂过程。当势阱接近各向同性时,不稳定的Bogoliubov模式同时受方位角量子数lq=3和lq=2主导,从而形成先呈三角形排布、后演化为线性链状的动力学序列。对于较强各向异性情况,几何耦合会选择性增强lq=2模式,使其成为唯一主导通道并直接产生线性涡旋排列——这种几何诱导模式竞争的清晰特征通过能量与Bogoliubov稳定性联合分析得到阐释。该工作定量揭示了势阱几何如何引导多重量子化涡旋的不稳定性路径、分裂时间及最终构型,为几何调控的涡旋工程提供了新途径。
量科快讯
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