二维极化子量子流体逆流几何结构中的湍流涌现

该研究团队通过数值模拟研究了由两束反向传播激光相干驱动的二维激子-极化子量子流体的非线性动力学。采用激子-光子耦合的驱动-耗散型Gross-Pitaevskii理论框架,研究人员发现泵浦强度、激光失谐和注入动量三者共同调控量子流体中动能与相互作用能的平衡,从而产生四种截然不同的状态——线性态、孤子态、湍流态和超流态。通过实空间与动量空间观测量以及时间一阶相干函数的分析,这些状态展现出鲜明特征:湍流态在参数空间中占据明确而广泛的区域,其典型表现为自发涡旋成核现象和显著的时间相干性降低,这为非稳态动力学提供了清晰判据。通过构建定量相图,该工作系统刻画了各状态间的相变边界,并揭示了连接孤子态、湍流态与超流态的多重演化路径。最后,研究证实湍流态能在与先进GaAs基微腔平台兼容的实验参数范围内稳定存在,从而确立反向传播极化子流作为研究二维驱动-耗散量子湍流的鲁棒且普适的实验体系。

作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-03-05 12:53

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