論文の概要: Rotation-mediated bosonic Josephson junctions in position and momentum spaces
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.10153v1
- Date: Thu, 13 Mar 2025 08:28:58 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-14 15:51:17.168842
- Title: Rotation-mediated bosonic Josephson junctions in position and momentum spaces
- Title（参考訳）: 回転による位置と運動量空間におけるボソニックジョセフソン接合
- Authors: Sunayana Dutta, Ofir E. Alon,
- Abstract要約: 超低温原子では、二重井戸ポテンシャルにおけるボソントンネルは、実空間における典型的なジョセフソン接合を生成することができる。
本研究は,運動量空間のジョセフソンダイナミクスを回転フレーム内の単成分凝縮体に応用するための具体的なプロトコルを明らかにする。
我々のプロトコルは、理論的および実験的文脈において単成分凝縮体に対する運動量空間ジョセフソン効果を研究するための枠組みを提供する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: In ultracold atoms, bosons tunneling in a double-well potential can produce a typical Josephson junction in real space. A major advancement in quantum matter and simulations is anticipated by the recently found momentum-space Josephson junction effect, which elucidates the supercurrent flow between spin-orbit coupled Bose-Einstein condensates at two distinct independent momentum states. For the first time, our study unveils specific protocols to engineer momentum-space Josephson dynamics for scalar bosons (or a single-component condensate) in a rotating frame through modulation of the geometry of a double-well trapping potential and rotation frequencies. In this setup, rotation simultaneously results in effective double wells both in position and in momentum spaces, and the dynamics of the corresponding Josephson junctions is hosted in these double wells. Consequently, it is observed that the rotation generates momentum-space Josephson dynamics of the condensate along the transverse direction and position-space Josephson dynamics along the longitudinal direction; these effects are particularly noticeable for high rotation frequencies. Additionally, the rotation-induced momentum-space effects are highly significant in both the mean-field and many-body dynamics. Our protocols offer a framework for investigating momentum-space Josephson effects for single-component condensate in both theoretical and experimental contexts, as well as their significant applications in quantum mechanical devices.
- Abstract（参考訳）: 超低温原子では、二重井戸ポテンシャルにおけるボソントンネルは、実空間における典型的なジョセフソン接合を生成することができる。
量子物質とシミュレーションの大きな進歩は、スピン軌道結合されたボース=アインシュタイン間の超電流流が2つの独立した運動量状態で凝縮する、最近発見された運動量空間ジョセフソン接合効果によって予測される。
本研究は, 複孔トラップ電位と回転周波数の幾何を変調することにより, 回転フレーム内のスカラーボソン(あるいは単成分凝縮体)に対する運動量空間ジョセフソンダイナミクスを設計するための具体的なプロトコルを初めて明らかにした。
このセットアップでは、回転は位置と運動量空間の両方において同時に有効二重井戸となり、対応するジョセフソン接合のダイナミクスはこれらの二重井戸にホストされる。
その結果、回転は横方向に沿って凝縮体の運動量-空間ジョセフソンダイナミクスと長手方向に沿って位置-空間ジョセフソンダイナミクスを生成することが観察された。
さらに、回転誘起運動量-空間効果は平均場と多体力学の両方において非常に重要である。
我々のプロトコルは、理論的・実験的両方の文脈において単一成分凝縮に対する運動量空間ジョセフソン効果を研究するための枠組みと、量子力学デバイスにおけるそれらの重要な応用を提供する。
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