論文の概要: Quenching dynamics of vortex in spin-orbit coupled Bose-Einstein condensates

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.05691v1
• Date: Fri, 05 Dec 2025 13:16:06 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-13 22:40:57.031316
• Title: Quenching dynamics of vortex in spin-orbit coupled Bose-Einstein condensates
• Title（参考訳）: スピン軌道結合ボース-アインシュタイン凝縮体における渦の焼成ダイナミクス
• Authors: Juan Wang, Zhenze Fan, Yan Li,
• Abstract要約: スピン軌道結合Bose-Einstein Condensates (BEC) における渦のダイナミクスを位置依存デチューニングにより検討した。 我々はGross-Pitaevskii方程式を用いて1から6の渦を含む静的渦格子構造を数値的に得る。 我々の研究は、合成磁場中の渦ダイナミクスのさらなる実験的研究を動機付け、BECベースの磁場勾配計を工学的に研究するための洞察を与えるかもしれない。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.7560322720994375
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We investigate the ground states and rich dynamics of vortices in spin-orbit coupled Bose-Einstein condensates (BEC) subject to position-dependent detuning. Such a detuning plays the role of an effective rotational frequency, causing the generation of a synthetic magnetic field. Through scanning the detuning gradient, we numerically obtain static vortex lattice structures containing 1 to 6 vortices using the coupled Gross-Pitaevskii equations. When quenching detuning gradient below its initial value, the vortex lattices exhibit interesting periodic rotation motion, and their dynamical stability can persist for up to 1000ms. In particular, depending on the detuning gradient, the twin vortices exhibit either a scissors-like rotational oscillation or a clockwise periodic rotation, reflecting the response to the magnetic field gradient experienced by the condensates. We fit the numerical results to quantitatively analyze the relation between rotation dynamics and magnetic field gradients. When quenching the detuning gradient beyond its initial value, additional vortices appear. Our findings may motivate further experimental studies of vortex dynamics in synthetic magnetic fields and offer insights for engineering a BEC-based magnetic field gradiometer.
• Abstract（参考訳）: スピン軌道結合Bose-Einstein Condensates (BEC) における渦の基底状態とリッチダイナミクスについて, 位置依存的変形を考慮した検討を行った。 このような変形は効果的な回転周波数の役割を担い、合成磁場の発生を引き起こす。 変形勾配を走査することにより,Gross-Pitaevskii方程式を用いた1から6つの渦を含む静的渦格子構造を数値的に得る。 変形勾配を初期値以下に保つと、渦格子は興味深い周期的な回転運動を示し、その動的安定性は1000msまで持続する。 特に、縮退勾配によっては、ツイン渦はハサミのような回転振動または時計回りの周期的な回転のどちらかを示し、凝縮体が経験する磁場勾配に対する応答を反映する。 数値計算結果に適合し、回転力学と磁場勾配の関係を定量的に解析する。 ゆるやかな勾配を初期値を超えて焼くと、追加の渦が現れる。 我々の研究は、合成磁場中の渦ダイナミクスのさらなる実験的研究を動機付け、BECベースの磁場勾配計を工学的に研究するための洞察を与えるかもしれない。

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