論文の概要: Nonlinearity-induced dynamical self-organized twisted-bilayer lattices in Bose-Einstein condensates
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.21466v1
- Date: Wed, 31 Jul 2024 09:25:39 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-08-01 12:47:12.335926
- Title: Nonlinearity-induced dynamical self-organized twisted-bilayer lattices in Bose-Einstein condensates
- Title（参考訳）: ボース・アインシュタイン凝縮体における非線形誘起動的自己組織化二層格子
- Authors: Rui Tian, Yue Zhang, Tianhao Wu, Min Liu, Yong-Chang Zhang, Shuai Li, Bo Liu,
- Abstract要約: 原子ボース・アインシュタイン凝縮体(BEC)における非線形誘起動的自己組織化二層格子を実現するための新しい手法を提案する。
ここでの鍵となる考え方は、固有の原子相互作用からの非線形効果を2つの異なる層に利用し、動的に自己組織化されたスーパーセル構造を誘導することである。
興味深いモワール現象の1つ、すなわち、フラットバンド物理学は、BECのウェーブパケットのダイナミクスを研究することによって示される。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 26.52467042417047
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Creating crystal bilayers twisted with respect to each other would lead to large periodic supercell structures, which can support a wide range of novel electron correlated phenomena, where the full understanding is still under debate. Here, we propose a new scheme to realize a nonlinearity-induced dynamical self-organized twisted-bilayer lattice in an atomic Bose-Einstein condensate (BEC). The key idea here is to utilize the nonlinear effect from the intrinsic atomic interactions to couple different layers and induce a dynamical self-organized supercell structure, dramatically distinct from the conventional wisdom to achieve the static twisted-bilayer lattices. To illustrate that, we study the dynamics of a two-component BEC and show that the nonlinear interaction effect naturally emerged in the Gross-Pitaevskii equation of interacting bosonic ultracold atoms can dynamically induce both periodic (commensurable) and aperiodic (incommensurable) moir\'{e} structures. One of the interesting moir\'{e} phenomena, i.e., the flat-band physics, is shown through investigating the dynamics of the wave packet of BEC. Our proposal can be implemented using available state-of-the-art experimental techniques and reveal a profound connection between the nonlinearity and twistronics in cold atom quantum simulators.
- Abstract（参考訳）: 結晶の2層が互いにねじれ合っていると、大きな周期的なスーパーセル構造が生まれ、この構造は様々な新しい電子相関現象を支え、完全な理解はまだ議論中である。
本稿では,原子ボース・アインシュタイン凝縮体(BEC)における非線形誘起動的自己組織二層格子を実現するための新しい手法を提案する。
ここでの鍵となる考え方は、固有の原子間相互作用の非線形効果を2つの異なる層に利用し、動的に自己組織化されたスーパーセル構造を誘導することである。
そこで本研究では,2成分BECのダイナミクスを考察し,相互作用する超低温原子のグロス-ピタエフスキー方程式に自然に現れる非線形相互作用効果が,周期的(可観測性)と非周期的(可観測性)のモワール\'{e}構造の両方を動的に誘導できることを示した。
BECの波動パケットのダイナミクスを解明することで、興味深いモワール現象の1つ、すなわちフラットバンド物理学が示される。
提案手法は最先端実験技術を用いて実装可能であり, 低温原子量子シミュレータにおける非線形性とツイストロンの深い関係を明らかにすることができる。
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