凝聚体中亮孤子和暗孤子的交替演化

利用Darboux变换法,解析地研究了局限于恒定不变外部势阱中的玻色-爱因斯坦凝聚体的非线性动力学性质.结果发现凝聚体中的粒子之间的相互作用强度对其非线性动力学特征有重要的影响.当玻色子之间的相互排斥作用相当强时,凝聚体中只会存在亮孤子;而玻色子之间的相互排斥作用相当弱(小于临界值)时,凝聚体中会出现亮孤子和暗孤子交替演化.关键词：玻色-爱因斯坦凝聚Darboux变换孤子     

方势阱中凝聚体的孤子动力学行为

利用多重尺度法, 解析地研究了方势阱中玻色-爱因斯坦凝聚体的孤子动力学行为. 结果表明, 方势阱对凝聚体中的孤子动力学有重要的影响. 进入方势阱时孤子作加速运动, 逃逸出势阱时孤子作减速运动; 且随着势阱深度的增加, 孤子的速度增加、幅度增加、宽度减小. 这为实验操控孤子的动力学行为提供一定的参考价值.关键词：玻色-爱因斯坦凝聚体孤子方势阱     

玻色-爱因斯坦凝聚中的环状暗孤子动力学

环状暗孤子最早是在非线性光学系统中理论预言并实验实现的一种二维孤子类型.跟通常的二维孤子(如条纹孤子)相比,环状暗孤子具有更好的稳定性和更加丰富的动力学行为.玻色-爱因斯坦凝聚由于其高度可调控性为研究环状暗孤子提供了一个全新的平台.本文结合玻色-爱因斯坦凝聚和孤子研究的现状,综述玻色-爱因斯坦凝聚中环状暗孤子的解析解、...     

玻色-爱因斯坦凝聚体中的淬火孤子与冲击波

系统性地探讨了通过淬火相互作用在初态包含暗孤子的玻色-爱因斯坦凝聚体中产生量子冲击波的可能性及其内禀机制.在淬火至无相互作用极限下,解析得到了初始静止孤子的后续动力学,发现了冲击波的存在,并通过量子相干效应加以解释.在淬火至有限相互作用下,通过数值求解Gross-Piatevskii方程也发现了冲击波现象,并且分析了不...     

计及两体和三体作用下的二维凝聚体中的孤子特性

使用多重尺度法,解析地研究计及粒子间两体和三体同时作用下二维凝聚体中孤子的特性. 结果发现,当凝聚体粒子间两体作用为排斥、三体作用为吸引时,凝聚体内会产生暗孤子环,且随着三体吸引作用的减弱,暗孤子环中心峰的高度逐渐降低,并当三体吸引作用消失时暗孤子环演化为一个完美的二维暗孤子. 当两体和三体作用均为排斥时,凝聚体中的暗孤子的宽度和幅度随着三体排斥作用的加强而减小,且当三体作用强度增加到与两体作用同一数量级时,凝聚体产生坍塌现象.关键词：玻色-爱因斯坦凝聚体两体和三体作用暗孤子     

玻色-爱因斯坦凝聚体中的双孤子相互作用操控

考虑周期性驱动线性势, 利用Darboux变换法解析地研究了玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中的双孤子相互作用, 得到了S-波散射长度的临界值. 结果表明: 当S-波散射长度高于临界值时, BEC中的两个亮孤子相互吸引并融合; 而当S-波散射长度低于临界值时, 两个亮孤子保持局域稳定. 此外, 在外部势阱的驱动下, 两个稳定的亮孤子产生周期性振荡行为.     

二元玻色-爱因斯坦凝聚体中矢量孤子的转化行为

考虑种内和种间相互作用均为排斥作用,研究了局限于谐振外部势阱中的二元玻色-爱因斯坦凝聚体中灰-灰和黑-黑孤子的动力学行为.结果表明:当谐振势阱的轴向囚禁频率为零时,灰-灰和黑-黑孤子均能保持局域稳定;而当轴向囚禁频率不为零时,凝聚体中的原子向势阱中心聚集,发现灰-灰孤子可以转化成亮-亮孤子.     

二元凝聚体中亮-亮孤子的振荡-局域转变行为

考虑时间相关的种间相互吸引作用,研究了局限于谐振外部势阱中的二元玻色-爱因斯坦凝聚体中亮-亮孤子的传播特性.结果表明,当种内和种间相互吸引作用都不变时,亮-亮孤子呈现出周期性的振荡;如果种内相互吸引作用仍保持不变,而种间相互吸引作用随时间指数增加时,发现凝聚体中产生振荡-局域转变行为,且这种振荡-局域的转变行为可通过调节谐振势阱的横向囚禁频率来控制.此外,还设计了实验方案来观察孤子的这种振荡-局域转变行为.     

深光晶格势阱中凝聚体的扭结包络隙孤子

发展准离散多尺度法结合紧束缚近似,解析地研究了局陷于光晶格势阱中凝聚体的非线性动力学性质.结果发现,系统中出现稳定的对称包络孤子外,还可观察到一种新的非线性元激发:扭结包络隙孤子.有趣的是,该隙孤子并不传播且局域在初始位置,其幅度可通过光晶格势阱的晶格常数和势阱深度来调控.相应的实验方案是:通过改变形成光晶格势阱的两交叉耦合激光束之间的夹角和(或)激光光强来调控扭结包络隙孤子的幅度.     

电磁感应透明介质中的弱光空间暗孤子环

利用多重尺度方法,解析地研究了Λ型三能级冷原子气及一束较强耦合光组成的电磁感应透明介质体系中的非线性动力学性质.结果表明：一束较弱的探测光能在电磁感应透明介质中形成弱光空间暗孤子,当弱光空间暗孤子沿轴向传播时,它会逐渐演化成一个稳定的弱光空间暗孤子环,这是衍射效应和自散焦效应相互平衡的结果.关键词：电磁感应透明弱光空间暗孤子环多重尺度方法     

Analyzing Dynamics of a Bright Soliton in Bose-Einstein Condensates with Time-Dependent Atomic Scattering Length

We analyze the dynamics of a bright soliton in atomic scattering length in an expulsive parabolic potential. Bose-Einstein condensates （BECs） with time-dependent Under a safe ravage of parameters in which the Gross-Pitaevskii （GP） equation is effective in one dimension, our results show that, the dynamics of the bright soliton can be classed into two phases, depending on the value of the scattering length. Meanwhile, there exists a critical value of the absolute value of the atomic scattering length, below which, the dynamics of the bright soliton is very regular. Those phenomena can be useful for developing concrete applications of the nonlinear matter waves. We also obtain the orbital equation of the bright soliton and get some interesting data which may be useful for the experimental observation of the bright soliton and the application of the atom laser with manipulated intensity.     

Nonautonomous dark soliton solutions in two-component Bose–Einstein condensates with a linear time-dependent potential

We report the analytical nonantonomous soliton solutions （NSSs） for two-component Bose-Einstein condensates with the presence of a time-dependent potential. These solutions show that the time-dependent potential can affect the velocity of NSS. The velocity shows the characteristic of both increasing and oscillation with time. A detailed analysis for the asymptotic behavior of NSSs demonstrates that the collision of two NSSs of each component is elastic.     

Bright and dark soliton solutions in growing Bose-Einstein condensates

This paper develops the Hirota method carefully for applying into the growing model of quasi-one-dimensional Bose—Einstein condensations with attractive and repulsive interaction, respectively. After a tedious calculation it obtains the exact bright and dark soliton solutions analytically.It shows that the growing model has the important effect on the soliton amplitude and the time-dependent potential only contributes to the phase and phase velocity. A detailed analysis for the asymptotic behaviour of two-soliton solutions shows that the collision of two soliton is elastic.     

Generating periodic interference in Bose–Einstein condensates

The interference between two condensates with repulsive interaction is investigated numerically by solving the onedimensional time-dependent Gross–Pitaevskii equation.The periodic interference pattern forms in two condensates,which are prepared in a double-well potential consisting of two truncated harmonic wells centered at different positions.Dark solitons are observed when two condensates overlap.Due to the existence of atom–atom interactions,atoms are transferred among the ground state and the excited states,which coincides with the condensate energy change.