浅层球形势阱中软核玻色子的分层与超流现象

电磁场约束下的超冷原子实验为探究多体物理的基本理论和模型提供了理想平台。其中,曲率约束系统因能产生平直空间无法实现的奇异物质态而备受关注。本研究聚焦于曲率效应更显著的较小样本体系,通过蒙特卡洛模拟分析了球对称弱束缚势中软核玻色子集合体形成的特殊结构。在参数适当调控下,约百个粒子会聚集形成具有二十面体对称性的壳层团簇结构。随着粒子数增加,第二层壳逐渐形成——该壳层与原始壳层同心(部分重叠),其团簇排列与第一壳层完全对应,从而构成十二面体图案。不同参数组合下还可观察到其他多面体对称性的团簇构型。低温条件下超流密度沿径向呈现非均匀分布;逐步加热系统时,在团簇结构仍存在的情况下超流性最终消失,这种行为类似于平面上超固态向常规固态的转变。经典粒子或可区分量子粒子系统中也能观察到双层团簇结构,但这些体系中的壳层结构对热涨落更为敏感。原则上,所有这些现象均可在装载于气泡阱中的里德堡修饰原子体系中得到验证。

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提交arXiv: 2026-03-04 22:27

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