偶极玻色-爱因斯坦凝聚体对拉盖尔-高斯光束驱动STIRAP的响应
通过STIRAP实现的相干光-物质耦合可为玻色-爱因斯坦凝聚体中量子化涡旋的成核提供一种通用途径,但其在偶极凝聚体中的有效性仍有待探究。拉盖尔-高斯光束的轨道角动量能否通过STIRAP相干转移至偶极BEC?该研究针对准二维囚禁偶极凝聚体,采用共传播的高斯光束与拉盖尔-高斯光束展开探究。长程偶极-偶极相互作用与短程接触相互作用之间的协同效应,使得该体系可进入三种相互作用驱动的相态:超流相、液滴相和超固体相。研究发现,从光场转移至偶极凝聚体的角动量大小,以及涡旋的成核与持续存在性,强烈依赖于偶极BEC的底层相态。在超流相中,STIRAP实现了近乎完全的粒子数转移,并成核出稳定且长寿命的量子化涡旋。在液滴相中,尽管涡旋仍钉扎在密度分布轮廓内,但角动量部分保留且呈现振荡特性,同时伴随液滴碎裂与重组。在超固体相中,当外加磁场垂直于LG光束传播方向时,调制密度分布的出现以及液滴间相干性的轻微减弱,导致涡旋离域化并最终沿磁场方向被排出,平均角动量趋于零。然而,将磁极化方向重新调整为沿光束传播方向后,可恢复高效的角动量转移,并在超固体相中稳定涡旋。总体而言,该研究结果展示了一种通过相干光-物质耦合来设计涡旋态并探测偶极玻色气体中集体激发的通用途径。

