Profilo, la prima zona di Brillouin e spettro di bandgap onda materia di un semplice reticolo ottico cubico 3D. a) Isosuperficie del reticolo cubico, la corrispondente prima zona di Brillouin, b) e spettri di bandgap nello spazio reticolare reciproco con forza reticolare c) 𝑉0 =3 e d) 𝑉0 =6. Credito:Ricerca fotonica avanzata (2022). DOI:10.1002/adpr.202100288
I condensati di Bose-Einstein (BEC), creati in atomi bosonici ultrafreddi e gas quantistici degenerati, sono un fenomeno quantistico macroscopico e sono considerati come una singola particella nella teoria media. Preparando i BEC o gas atomici ultrafreddi su reticoli ottici, è possibile studiare l'esistenza di solitoni di onde di materia non lineari e la loro dinamica e simulazione nella fisica della materia condensata.
Tuttavia, per il sistema atomico ultrafreddo nell'ambito dell'approssimazione del campo medio e dell'interazione a molti corpi, è difficile che i solitoni delle onde di materia in dimensioni elevate si evolvano in modo stabile a causa del collasso critico e del collasso supercritico.
In uno studio pubblicato su Advanced Photonics Research , un gruppo di ricerca guidato dal Prof. Zeng Jianhua dello Xi'an Institute of Optics and Precision Mechanics (XIOPM) dell'Accademia cinese delle scienze (CAS) ha esplorato teoricamente il problema del superamento del collasso supercritico per solitoni di onde di materia tridimensionali .
Oltre alle tecniche del reticolo ottico, le risonanze di Feshbach possono anche regolare l'interazione collisionale tra gli atomi, fornendo così un approccio di modulazione non lineare per lo studio delle onde di materia localizzate e dei fenomeni fisici a molti corpi.
La combinazione di reticolo lineare e reticolo non lineare ha le caratteristiche di risonanza e non risonanza della struttura spaziale, che fornisce un mezzo più flessibile, diversificato e facilmente controllabile per lo studio della localizzazione delle onde della materia e della simulazione quantistica.
Secondo i ricercatori, sono stati ispirati da lavori precedenti per studiare la generazione e la stabilità dinamica di vari tipi di modalità di gap localizzate da onde di materia tridimensionali non lineari nei BEC combinando la tecnologia del reticolo ottico tridimensionale con la tecnologia di risonanza periodica non lineare di Feshbach.
I ricercatori hanno scoperto che tutte le modalità di gap localizzate tridimensionali sono estremamente stabili solo nella parte centrale dello spettro del gap di banda lineare e sono estremamente instabili ai margini dello spettro del gap di banda, esibendo ricche proprietà dinamiche.
I risultati della ricerca rivelano il meccanismo non lineare dei modi di bandgap localizzati tridimensionali nello spazio ad alta dimensione. + Esplora ulteriormente
