超冷原子动量光晶格中的非线性拓扑泵浦 |
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引用本文: | 苑涛,戴汉宁,陈宇翱.超冷原子动量光晶格中的非线性拓扑泵浦[J].物理学报,2023(16):25-33. |
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作者姓名: | 苑涛 戴汉宁 陈宇翱 |
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作者单位: | 1. 中国科学技术大学,合肥微尺度物质科学国家研究中心和物理学院;2. 中国科学技术大学,上海量子科学研究中心和中国科学院量子信息与量子科技创新研究院 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(批准号:12074367);;国家重点研发计划(批准号:2020YFA0309804); |
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摘 要: | 在拓扑系统中,探索相互作用引起的新奇的拓扑泵浦现象日益受到人们的关注,其中包括由相互作用诱导的非线性拓扑泵浦.本文提出可以利用超冷原子动量光晶格系统,有效地模拟一维非线性的非对角Aubry-André-Harper (AAH)模型,研究非线性拓扑泵浦的实验方案.首先,通过数值方法计算了一维非对角AAH模型的非线性能带结构随相互作用强度的变化,得到了非线性系统的孤子态解.然后,分析了不同相互作用强度下孤子态的拓扑输运,发现其质心的移动距离具有量子化的输运特征,由所占据能带的陈数决定,并讨论了非线性拓扑泵浦对相互作用符号的依赖性.同时还计算了在不同相互作用强度下,系统最低能带和最高能带对应陈数的分布.最后,基于7Li原子的动量光晶格实验系统,提出了一个非线性拓扑泵浦方案.本文构造了一种近似于孤子态分布的初始态并演示了其动力学演化过程,并分析了绝热演化条件对泵浦过程的影响.结果表明,在动量晶格系统中演示非线性拓扑泵浦具有可行性.本文的工作为在超冷原子系统中研究非线性拓扑泵浦提供了一个可行的途径,有助于进一步探测非线性引起的拓扑相变和边界效应.
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关 键 词: | 非线性拓扑泵浦 超冷原子 动量光晶格 相互作用 |
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