轨道玻色-爱因斯坦凝聚体中的量子潮汐锁定

角动量耦合广泛存在于各类物理系统中,是不同尺度下涌现特性与集体动力学的基础。潮汐锁定源于自转与轨道运动的同步化,在天体力学中具有深远影响,体现了角动量传递、能量耗散以及向动力学平衡演化的基本过程。然而,其在介观量子流体中的对应现象却鲜有探索。该研究展示了在非简谐势阱中做中心力运动的玻色-爱因斯坦凝聚体中量子潮汐锁定的涌现。凝聚体在静态阱中沿明确的轨道轨迹运动,并受到由势阱非简谐性诱导的有效旋转势的作用。持续的几何压缩不断使凝聚体变形,驱动一个自组织同步过程,在此过程中,内禀自转逐渐锁定到轨道运动。数值模拟进一步揭示,在更长的时间尺度上,锁定动力学期间旋转物质波的相干演化会形成环状涡旋阵列。该团队的发现确立了介观系统中的量子潮汐锁定作为一种稳健的自组织机制,用于生成并稳定循环态。
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提交arXiv: 2026-06-10 10:50

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