单腔玻色-爱因斯坦凝聚体的统一约瑟夫森动力学视角:从自陷到动力学相变

本研究考察了与单个光学腔强耦合的双组分玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC),该体系由平均场Dicke模型有效描述,并补充了原子间的非线性相互作用。在此,该团队提出一个统一的理论框架,证明宏观量子自俘获(MQST)可在单个腔内的两个内部原子能级之间自然出现。通过推导控制这一纯内部态结构的无量纲半经典约瑟夫森方程(SJE),该研究解析确定了相变的关键非线性阈值和固有相位偏移机制。基于这一框架,研究人员提出了两种操控量子相变的方法:通过光子泵浦进行动态原位调控,以及通过实时参数淬火诱导非平衡动力学相变(DPT)。此外,该团队严格证明了驱动该系统的有效充电能量恰好等于有效自旋相关相互作用能量的四分之一——这正是近期自旋轨道耦合(SOC)BEC实验中所调控的精确参数。结合实际的\(^{87}\)Rb原子参数,该研究证实,在现有最先进的冷原子技术条件下,这些单腔MQST及其跃迁动力学具有很高的实验观测可行性。
作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-06-24 03:47

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