INTERFERENTsIYa TsEPOChKI BOZE-KONDENSATOV V PRIBLIZhENII PITAEVSKOGO – GROSSA

Cover Page
  • Authors: Mosaki I.N.1,2, Turlapov A.V.2,3,4
  • Affiliations:
    1. Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова
    2. ООО «Международный центр квантовой оптики и квантовых технологий»
    3. Институт прикладной физики им.А.В.Гапонова-Грехова Российской академии наук
    4. Московский физико-технический институт
  • Issue: Vol 166, No 1 (2024)
  • Pages: 30-37
  • Section: Articles
  • URL: https://rjsvd.com/0044-4510/article/view/653851
  • DOI: https://doi.org/10.31857/S0044451024070046
  • ID: 653851

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

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

About the authors

I. N. Mosaki

Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова; ООО «Международный центр квантовой оптики и квантовых технологий»

Москва, Россия; Москва, Россия

A. V. Turlapov

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

References

  1. 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).
  2. JETP Lett. 31, 509 (1980).
  3. 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).
  4. H. F. Talbot, Facts Related to Optical Science, Philos. Mag. 6, 401 (1836).
  5. 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).
  6. JETP Lett. 106, 23 (2017).
  7. W. Zhang, C. Zhao, J. Wang, and J. Zhang, An Experimental Study of the Plasmonic Talbot Effect, Opt. Express 17, 19757 (2009).
  8. 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).
  9. 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).
  10. 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).
  11. 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).
  12. 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).
  13. 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).
  14. 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).
  15. 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).
  16. 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).
  17. 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).
  18. 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).
  19. JETP Lett. 109, 552 (2019).
  20. JETP 13, 451 (1961).
  21. E. P. Gross, Structure of a Quantized Vortex in Boson Systems, Nuovo Cimento 20, 454 (1961).
  22. L. Pitaevskii and S. Stringari, Thermal vs Quantum Decoherence in Double Well Trapped Bose-Einstein Condensates, Phys. Rev. Lett. 87, 180402 (2001).
  23. 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).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences