論文の概要: A Kaleidoscope of Topological Structures in Dipolar Bose-Einstein Condensates with Weyl-Like Spin-Orbit Coupling in Anharmonic Trap
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.16734v1
- Date: Fri, 20 Jun 2025 04:07:48 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-06-23 19:00:05.333772
- Title: A Kaleidoscope of Topological Structures in Dipolar Bose-Einstein Condensates with Weyl-Like Spin-Orbit Coupling in Anharmonic Trap
- Title（参考訳）: 双極子ボース-アインシュタイン凝縮体におけるアンハーモニックトラップのワイル様スピン軌道カップリングによるトポロジカル構造のカレイダスコープ
- Authors: Yun Liu, Zu-Jian Ying,
- Abstract要約: ボース・アインシュタイン凝縮体(BEC)における従来の等方性s波相互作用とは異なる性質を有する双極子-双極子相互作用(DDI)
2成分BECの基底状態におけるDDI, ワイル様SOC, 回転, トラップ不調和の影響を解析した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.882735224683592
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Dipole-dipole interaction (DDI) possesses characteristics different from the conventional isotropic s-wave interaction in Bose-Einstein condensates (BECs), the interplay of DDI with spin-orbit coupling (SOC) and rotation may induce novel quantum properties. We systematically analyze the effects of the DDI, Weyl-like SOC, rotation and trap anharmonicity in the ground state of two-componen BECs. The interplay of these factors leads to a kaleidoscope of quantum states of quantum defects and quantum droplets in lattice, wheel and ring forms of distributions, with transitions of topology of density and a critical behavior in varying the parameters. We also show a bunch of exotic spin topological structures, including centric vortex surrounded by layers of spin flows, compound topological structure of edge defect, and various coexistence states of skyrmions with different topological charge. In particular, we find quarter skyrmions and other possible fractional skyrmions. Rashba-type SOC and Weyl-like SOC are compared as well. Our study implies that one can manipulate both the density topology and the spin topological structure via these tunable parameters in BECs. The abundant variations of the topological structures and particularly the revealed critical behavior may provide various quantum resources for potential applications in quantum metrology.
- Abstract（参考訳）: 双極子-双極子相互作用(DDI)は、ボース-アインシュタイン凝縮体(BEC)における従来の等方性s波相互作用とは異なる性質を持ち、スピン軌道結合(SOC)とDDIの相互作用は、新しい量子特性を引き起こす可能性がある。
2成分BECの基底状態におけるDDI, ワイル様SOC, 回転, トラップ不調和の影響を系統的に解析した。
これらの因子の相互作用は、格子、車輪、リングの分布形態における量子欠陥と量子滴の量子状態のカレイダスコープとなり、密度のトポロジーとパラメータの変化における臨界挙動の遷移をもたらす。
また、スピンフローの層に囲まれた中心渦、エッジ欠陥の複合位相構造、および異なるトポロジカル電荷を持つスカイミオンの様々な共存状態を含む、多くのエキゾチックなスピントポロジカル構造を示す。
特に、クォーター・スカイミオンや他の可能性のある分数的スカイミオンが見つかる。
Rashba-type SOCとWeyl-like SOCも比較した。
本研究は, 密度トポロジとスピントポロジ構造の両方を, これらの可変パラメータをBECで操作できることを示唆する。
トポロジカル構造の豊富なバリエーション、特に明らかな臨界挙動は、量子力学の潜在的な応用に様々な量子資源を提供する可能性がある。
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