Отправить статью по E-mail ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ ЦЕПОЧКИ БОЗЕ-КОНДЕНСАТОВ В ПРИБЛИЖЕНИИ ПИТАЕВСКОГО – ГРОССА
- Авторы: Мосаки И.Н.1,2, Турлапов А.В.2,3,4
-
Учреждения:
- Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова
- ООО «Международный центр квантовой оптики и квантовых технологий»
- Институт прикладной физики им.А.В.Гапонова-Грехова Российской академии наук
- Московский физико-технический институт
- Выпуск: Том 166, № 1(7) (2024)
- Страницы: 30-37
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.rcsi.science/0044-4510/article/view/261662
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0044451024070046
- ID: 261662
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Аннотация
Длинная цепочка бозе-конденсатов, высвобожденная из оптической решетки, свободно разлетается и интерферирует. Интерференционные полосы ясно различимы как при равных фазах конденсатов, так и в случае флуктуирующих фаз, вплоть до полного рассогласования фаз соседних конденсатов. В последнем случае положение полос также флуктуирует. Спектр пространственного распределения плотности, однако, воспроизводится, несмотря на флуктуации. Более того, в спектре ясно различимы два типа пиков. Один тип связан с флуктуациями фаз конденсатов, другой — с когерентностью между конденсатами. В рамках уравнения Питаевского – Гросса рассчитана интерференция цепочки конденсатов и проведено сравнение с экспериментом [Phys. Rev. Lett. 122, 090403 (2019)]. Воспроизведено положение пиков в спектре, в том числе зависимость от межчастичного взаимодействия. Расчетные высоты пиков, однако, в ряде случаев отличаются от измеренных. Статья для специального выпуска ЖЭТФ, посвященного 130-летию П. Л. Капицы
Об авторах
И. Н. Мосаки
Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова; ООО «Международный центр квантовой оптики и квантовых технологий»Москва, Россия; Москва, Россия
А. В. Турлапов
ООО «Международный центр квантовой оптики и квантовых технологий»; Институт прикладной физики им.А.В.Гапонова-Грехова Российской академии наук; Московский физико-технический институт
Email: turlapov@appl.sci-nnov.ru
Москва, Россия; Нижний Новгород, Россия; Долгопрудный, Россия
Список литературы
- P. L. Kapitza and P. A. M. Dirac, The Reflection of Electrons from Standing Light Waves, Mathematical Proceedings of the Cambridge Philosophical Society 29, 297 (1933).
- А. П. Казанцев, Г. И. Сурдутович, В. П. Яковлев, К квантовой теории резонансного рассеяния атомов светом, Письма в ЖЭТФ 31, 542 (1980)
- P. L. Gould, G. A. Ruff, and D. E. Pritchard, Diffraction of Atoms by Light: The Near-Resonant Kapitza–Dirac Effect, Phys. Rev. Lett. 56, 827 (1986).
- H. F. Talbot, Facts Related to Optical Science, Philos. Mag. 6, 401 (1836).
- N. Saiga and Y. Ichioka, Visualization of the Strain Wave Front of a Progressive Acoustic Wave Based on the Talbot Effect, Appl. Opt. 24, 1459 (1985).
- А. Н. Морозов, М. П. Крикунова, Б. Г. Скуйбин, Е. В. Смирнов, Наблюдение эффекта Тальбота для ультразвуковых волн, Письма в ЖЭТФ 106, 26 (2017)
- W. Zhang, C. Zhao, J. Wang, and J. Zhang, An Experimental Study of the Plasmonic Talbot Effect, Opt. Express 17, 19757 (2009).
- S. Mansfeld, J. Topp, K. Martens, J. N. Toedt, W. Hansen, D. Heitmann, and S. Mendach, Spin Wave Diffraction and Perfect Imaging of a Grating, Phys. Rev. Lett. 108, 047204 (2012).
- T. Gao, E. Estrecho, G. Li, O. A. Egorov, X. Ma, K. Winkler, M. Kamp, C. Schneider, S. H¨ofling, A. G. Truscott, and E. A. Ostrovskaya, Talbot Effect for Exciton Polaritons, Phys. Rev. Lett. 117, 097403 (2016).
- V. L. Bratman, G. G. Denisov, N. S. Ginzburg, B. D. Kol’chugin, N. Y. Peskov, S. V. Samsonov, and A. B. Volkov, Experimental Study of an FEM with a Microwave System of a New Type, IEEE Trans. Plasma Sci. 24, 744 (1996).
- T. G. A. Verhoeven, W. A. Bongers, V. L. Bratman, M. Caplan, G. G. Denisov, C. A. J. van der Geer, P. Manintveld, A. J. Poelman, J. Plomp, A. V. Savilov, P. H. M. Smeets, A. B. Sterk, and W. H. Urbanus, First mm-Wave Generation in the FOM Free Electron Maser, IEEE Trans. Plasma Sci. 27, 1084 (1999).
- M. S. Chapman, C. R. Ekstrom, T. D. Hammond, J. Schmiedmayer, B. E. Tannian, S. Wehinger, and D. E. Pritchard, Near-field Imaging of Atom Diffraction Gratings: The Atomic Talbot Effect, Phys. Rev. A 51, R14 (1995).
- L. Deng, E. W. Hagley, J. Denschlag, J. E. Simsarian, M. Edwards, C. W. Clark, K. Helmerson, S. L. Rolston, and W. D. Phillips, Temporal, Matter-Wave-Dispersion Talbot Effect, Phys. Rev. Lett. 83, 5407 (1999).
- B. Santra, C. Baals, R. Labouvie, A. B. Bhattacherjee, A. Pelster, and H. Ott, Measuring Finite-Range Phase Coherence in an Optical Lattice Using Talbot Interferometry, Nature Comm. 8 15601 (2017).
- F. Wei, Z. Zhang, Y. Chen, H. Shui, Y. Liang, C. Li, and X. Zhou, Temporal Talbot Interferometer of Strongly Interacting Molecular Bose–Einstein Condensate, arXiv:2402.14629 (2024).
- M. J. Mark, E. Haller, J. G. Danzl, K. Lauber, M. Gustavsson, and H.-C. N¨agerl, Demonstration of the Temporal Matter-Wave Talbot Effect for Trapped Matter Waves, New J. of Phys. 13, 085008 (2011).
- V. Makhalov and A. Turlapov, Order in the Interference of a Long Chain of Bose Condensates with Unrestricted Phases, Phys. Rev. Lett. 122, 090403 (2019).
- Z. Hadzibabic, S. Stock, B. Battelier, V. Bretin, and J. Dalibard, Interference of an Array of Independent Bose–Einstein Condensates, Phys. Rev. Lett. 93, 180403 (2004).
- В. Б. Махалов, А. В. Турлапов, Квантовый эффект Телбота для цепочки частично коррелированных конденсатов Бозе—Эйнштейна (Миниобзор), Письма в ЖЭТФ 109, 564 (2019)
- Л. П. Питаевский, Вихревые линии в неидеальном бозе-газе, ЖЭТФ 40, 646 (1961)
- E. P. Gross, Structure of a Quantized Vortex in Boson Systems, Nuovo Cimento 20, 454 (1961).
- L. Pitaevskii and S. Stringari, Thermal vs Quantum Decoherence in Double Well Trapped Bose-Einstein Condensates, Phys. Rev. Lett. 87, 180402 (2001).
- R. Gati, B. Hemmerling, J. Folling, M. Albiez, and M. K. Oberthaler, Noise Thermometry with Two Weakly Coupled Bose-Einstein Condensates, Phys. Rev. Lett. 96, 130404 (2006).
