反馈冷却的玻色-爱因斯坦凝聚：近平衡与远离平衡
摘要：与连续测量的相互作用量子系统几乎不可避免地热化和量子相干丧失相比，这里我们研究了受到原子密度的重复弱测量的Bose-Einstein凝聚体（BEC），并描述了多个生成反馈信号的协议，旨在消除测量反作用引起的激发。我们使用随机的Gross-Pitaevskii方程来模拟系统动力学，并发现利用动量依赖增益和滤波的反馈协议可以有效地冷却一维和二维系统。这些协议的性能以稳态能量、熵和凝聚度分数来衡量。这是首次在二维中展示的反馈冷却协议，在一维中，我们的最优协议与之前使用相同方法开发的冷却协议相比，将平衡能量降低了100倍以上。我们还使用该协议将非凝聚高激发态的一维BEC进行猛冷却，并发现它们迅速凝聚成远离平衡的状态，其能量比该凝聚物相应的平衡基态能量高出几个数量级。我们解释了这个现象是由于我们一维系统的近可积性，即经过有效冷却的低动量模式与高动量模式的能量“库”之间有效隔离。我们观察到，猛冷却的凝聚态可以具有由量子化超流描述的非零整数缠绕数。
作者：Evan P. Yamaguchi, Hilary M. Hurst, I. B. Spielman
论文ID：2206.04156
分类：Quantum Gases
分类简称：cond-mat.quant-gas
提交时间：2023-06-28