在旋转箱势中实现原子电子学AQUID

原子电子学器件是利用物质波电路来模拟电子设备功能行为的新型系统。受超导量子干涉器件(SQUID)启发,研究人员基于环形约束的玻色-爱因斯坦凝聚态(BEC)开发了原子量子干涉器件(AQUID)。该研究提出并数值模拟了一种采用旋转箱势约束BEC的替代性AQUID方案:通过引入排斥势垒形成中心耗尽区来构建类环形拓扑结构,观测到标志性的量子化相位绕组现象——其离散阶跃增长与角速度相关。研究发现旋转产生的离心效应会破坏相位相干性影响器件性能,该团队采用反向谐波约束成功抑制了这一效应。相滑移现象被证实由从中心耗尽区向凝聚态边缘传播的涡旋所介导。为表征电压响应特性,研究人员在固定中央势垒的同时沿箱体长轴平移产生偏置电流,由此在两个储存区之间形成的密度失衡表现出对角速度的周期性依赖——这与电子SQUID的电压-磁通量关系具有可比性。这项成果验证了旋转箱几何结构可为实现具有可控动力学特性和明确响应特征的原子电子学AQUID提供灵活可行的实验平台。

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