論文の概要: Synthetic half-integer magnetic monopole and single-vortex dynamics in spherical Bose-Einstein condensates
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.19690v2
- Date: Thu, 20 Mar 2025 01:50:25 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-21 15:30:51.727913
- Title: Synthetic half-integer magnetic monopole and single-vortex dynamics in spherical Bose-Einstein condensates
- Title（参考訳）: 球状ボース-アインシュタイン凝縮体における合成半整数磁気単極と単渦ダイナミクス
- Authors: Xi-Yu Chen, Lijia Jiang, Wen-Kai Bai, Tao Yang, Jun-Hui Zheng,
- Abstract要約: ボースガス中の半整数型モノポールをシミュレートし,球面上の渦ダイナミクスについて検討した。
剛性単極渦構造を仮定して,外部磁場中の渦軌道を解析的に予測する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.7667357515288504
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Magnetic monopoles are crucial in explaining the quantization of electric charges and quantum Hall effects, while artificially creating a minimal magnetic monopole in experiments remains a challenge. Here, we come up with a flexible way to simulate a half-integer-type monopole in Bose gases and investigate the induced vortex dynamics on a sphere. We list the possible experiment parameter settings for different isotopes and discuss their experimental feasibility. With the assumption of a rigid monopole-vortex structure, we analytically predict the vortex trajectory in an external magnetic field. We then confirm the result by numerically solving the Gross-Pitaevskii equation, which employs two gauges simultaneously (the Wu-Yang approach) to prevent singularity in the one-gauge method when a monopole is present. The study offers significant insight into the characteristics of monopoles and vortices, facilitating avenues for experimental validation.
- Abstract（参考訳）: 磁気モノポールは電荷と量子ホール効果の量子化を説明するのに不可欠であるが、実験において最小限の磁気モノポールを人工的に生成することは依然として困難である。
そこで我々は, ボース気体中の半整数型モノポールをシミュレートし, 球面上の渦力学を解析する柔軟な方法を考え出した。
異なる同位体の可能な実験パラメータ設定をリストアップし、その実験可能性について論じる。
剛性単極渦構造を仮定して,外部磁場中の渦軌道を解析的に予測する。
次に, モノポールが存在する場合の一ゲージ法において特異性を防ぐために, 2つのゲージを同時に用いたGross-Pitaevskii方程式を数値的に解くことにより, 結果を確認した。
この研究はモノポールと渦の特徴について重要な洞察を与え、実験的検証の道のりを助長する。
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