論文の概要: Observation of Momentum Space Josephson Effects

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.13151v1
• Date: Fri, 19 Apr 2024 19:42:08 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-04-23 20:08:39.503190
• Title: Observation of Momentum Space Josephson Effects
• Title（参考訳）: 宇宙空間ジョセフソン効果の観測
• Authors: Annesh Mukhopadhyay, Xi-Wang Luo, Colby Schimelfenig, M. K. H. Ome, Sean Mossman, Chuanwei Zhang, Peter Engels,
• Abstract要約: 運動量空間ジョセフソン効果は、弱い結合したボース=アインシュタイン凝縮体の間の超電流流を記述する。 我々は、ラマンによるスピン軌道結合を持つBECを用いて、このエキゾチックな現象を実験的に観察した。 ジョセフソンプラズマ周波数の測定により、ボゴリューボフゼロ準同調ギャップが得られ、これは対応する擬ゴールドストーンモードの質量を決定する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The momentum space Josephson effect describes the supercurrent flow between weakly coupled Bose-Einstein condensates (BECs) at two discrete momentum states. Here, we experimentally observe this exotic phenomenon using a BEC with Raman-induced spin-orbit coupling, where the tunneling between two local band minima is implemented by the momentum kick of an additional optical lattice. A sudden quench of the Raman detuning induces coherent spin-momentum oscillations of the BEC, which is analogous to the a.c. Josephson effect. We observe both plasma and regular Josephson oscillations in different parameter regimes. The experimental results agree well with the theoretical model and numerical simulation, and showcase the important role of nonlinear interactions. We also show that the measurement of the Josephson plasma frequency gives the Bogoliubov zero quasimomentum gap, which determines the mass of the corresponding pseudo-Goldstone mode, a long-sought phenomenon in particle physics. The observation of momentum space Josephson physics offers an exciting platform for quantum simulation and sensing utilizing momentum states as a synthetic degree.
• Abstract（参考訳）: 運動量空間ジョセフソン効果は、2つの離散運動量状態における弱結合ボース=アインシュタイン凝縮(BEC)の間の超電流流を記述する。 ここでは、ラマンによるスピン軌道結合を持つBECを用いて、このエキゾチックな現象を実験的に観察する。 ラマン・デチューニングの突然のクエンチは、A.c.ジョセフソン効果に類似したBECのコヒーレントなスピン-モーメント振動を誘導する。 パラメータの異なるプラズマと正則ジョセフソンの振動を観察する。 実験結果は理論モデルと数値シミュレーションとよく一致し、非線形相互作用の重要な役割を示す。 また、ジョセフソンプラズマ周波数の測定により、ボゴリューボフゼロ準同調ギャップが得られ、それに対応する擬ゴールドストーンモードの質量が決定される。 運動量空間の観測は、量子シミュレーションと、運動量状態を合成次数として利用するためのエキサイティングなプラットフォームを提供する。

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