曲率时空上的自旋玻色-爱因斯坦凝聚态中涌现量子场理论:从标量场到普罗卡场
该研究团队探究了自旋-1玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)在不同平均场构型附近的激发态,并推导出其与弯曲声学时空最小耦合的涌现相对论性标量场理论间的映射关系。量子场通常被识别为南部-戈德斯通玻色子,因此弯曲时空上的模拟量子场理论结构取决于相应基态的自发对称性破缺模式。涌现的时空几何彼此独立,在极相和反铁磁相中表现为双度量性,而铁磁相则具有三度量性。与标量BEC相比,旋量自由度使得研究人员能够研究有质量的矢量场和标量场——前者作为极相中的自旋向列旋转模式,可表述为与大于自旋愈合长度的尺度上涌现的弯曲时空最小耦合的普罗卡场。最后,该工作将塞曼耦合和凝聚体阱设定为时空依赖形式,从而实现宇宙学FLRW度量。该研究为通过淬灭二次塞曼系数或磁场斜坡来量子模拟普罗卡量子的宇宙学粒子产生提供了途径,这两种方法都会产生自旋向列压缩态。
