双势垒环结构中的自发对称与反对称破缺

该研究团队提出了一种基础性方案,用于在非线性薛定谔方程框架中实现自发对称性破缺(SSB)和自发反对称性破缺(SASB)。该方程分别包含自吸引和排斥的三次方项,构建于被δ函数势垒分割为两个互相对称区域的一维环形系统上——势垒设置于环形结构的相对两点。该体系与光学和玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)研究密切相关。 研究人员通过解析和数值方法获得了线性化系统的频谱特征。借助变分近似理论预测了SSB与SASB现象,并通过数值模拟进行了验证。特别发现了一个具有显著不对称性的稳定解,其精确表达式被完整推导。在具有吸引非线性作用的系统中,对称基态的SSB由调制不稳定性触发,并通过超临界分岔产生稳定的非对称态。而在自排斥系统中,SASB会导致最低阶反对称激发态失稳,使其转变为破缺反对称性的振荡模式。

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