論文の概要: Spontaneous Formation of Star-Shaped Surface Patterns in a Driven
Bose-Einstein Condensate
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2105.09794v2
- Date: Fri, 23 Jul 2021 12:42:55 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-30 07:18:09.698071
- Title: Spontaneous Formation of Star-Shaped Surface Patterns in a Driven
Bose-Einstein Condensate
- Title（参考訳）: ボース・アインシュタイン凝縮体における星型表面パターンの自発的形成
- Authors: K. Kwon, K. Mukherjee, S. Huh, K. Kim, S. I. Mistakidis, D. K. Maity,
P. G. Kevrekidis, S. Majumder, P. Schmelcher, J.-y. Choi
- Abstract要約: 四重極モードから六角形モードまで、約$l$の対称性を持つ2次元の星形パターンは、フェシュバッハ共鳴付近の散乱長を変調することによってパラメトリック的に励起される。
我々の研究は、アプリケーションによる高度な集合的励起を生成するための新しい経路を開く。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
- Abstract: We observe experimentally the spontaneous formation of star-shaped surface
patterns in driven Bose-Einstein condensates. Two-dimensional star-shaped
patterns with $l$-fold symmetry, ranging from quadrupole ($l=2$) to heptagon
modes ($l=7$), are parametrically excited by modulating the scattering length
near the Feshbach resonance. An effective Mathieu equation and Floquet analysis
are utilized, relating the instability conditions to the dispersion of the
surface modes in a trapped superfluid. Identifying the resonant frequencies of
the patterns, we precisely measure the dispersion relation of the collective
excitations. The oscillation amplitude of the surface excitations increases
exponentially during the modulation. We find that only the $l=6$ mode is
unstable due to its emergent coupling with the dipole motion of the cloud. Our
experimental results are in excellent agreement with the mean-field framework.
Our work opens a new pathway for generating higher-lying collective excitations
with applications, such as the probing of exotic properties of quantum fluids
and providing a generation mechanism of quantum turbulence.
- Abstract（参考訳）: ボース・アインシュタイン凝縮体における星形表面パターンの自然形成を実験的に観察した。
四重極(l=2$)から六角形(l=7$)までの2次元の星形パターンは、フェシュバッハ共鳴付近の散乱長を調節することによってパラメトリック的に励起される。
マチュー方程式とフロケ解析を有効に利用し、不安定性条件と閉じ込められた超流体の表面モードの分散を関連づける。
パターンの共鳴周波数を同定し,集合励起の分散関係を正確に測定した。
表面励起の振動振幅は変調中に指数関数的に増加する。
l=6$モードだけが不安定であることは、雲の双極子運動と創発的結合のためである。
実験結果は平均場フレームワークとよく一致している。
本研究は, 量子流体のエキゾチックな性質の探索や, 量子乱流の生成機構などの応用により, 高次集団励起を生成する新しい経路を開拓する。
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