环形玻色-爱因斯坦凝聚体中耦合环形腔的超固态旋转

该研究团队从理论上探究了环形约束玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)与支持行波光学模式的四镜环形腔耦合系统。在携带等值反向轨道角动量的反向传播拉盖尔-高斯光束对称驱动下,该系统实现了超固态与持续超流体循环共存的物相。具体而言,当初始BEC具有量子数Lp时,研究人员获得了超固态;当初始BEC是两种不同Lp量子数的相干叠加态时,则形成了超固态波包。在采用不同轨道角动量拉盖尔-高斯光束实现非对称泵浦时,系统的手征对称性被打破,导致腔场振幅非对称、密度调制呈现方向性,并使形成的超固态晶格具有可调控的旋转动力学特性。这表现为单量子数态会产生旋转的超固态密度结构,而初始旋转本征态叠加则会形成旋转波包。最后,团队通过腔输出光谱的微损测量验证了戈德斯通模和希格斯模的存在。平均场理论揭示了无需物理搅动即可实现的干涉驱动旋转机制,这一特性使该工作区别于此前静态腔超固态研究。研究成果确立了环形腔约束BEC作为多功能平台的重要价值,可用于生成手征量子物质、实现旋转传感装置,以及构建基于超固态的原子电子学电路。
作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-04-17 12:28

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