Spatiotemporal vortex rings in atomic Bose

Физика Низких Температур: Том 45, Выпуск 8 (Август 2019), c. 1061-1067 ( к оглавлению , назад )

Spatiotemporal vortex rings in atomic Bose–Einstein condensates

O.G. Chelpanova, Y.I. Kuriatnikov, S. Vilchinskii, and A.I. Yakimenko

Department of Physics, Taras Shevchenko National University of Kyiv 64/13 Volodymyrska Str., Kyiv 01601, Ukraine
E-mail: sivil@ukr.net

Received March 1, 2019, published online June 26, 2019

Анотація

Досліджено просторово-часові вихорові кільця з фазовою дислокацією у просторі та часі. Показано, що ці структури природно виникають як періодичні у часі фазові дислокації в області низької густини збуреного атомарного конденсату Бозе–Ейнштейна. Досліджено умови формування, динаміку і стабільність просторово-часових вихорових кілець для відштовхуючих і притягуючих міжатомних взаємодій. Ці теоретичні висновки відкривають перспективу для експериментального спостереження нового типу топологічних когерентних структур в ультрахолодних газах.

Ключові слова: БЕК, ультрахолодні гази, вихори, вихорові кільця.

References

1. M. Tsubota, M. Kobayashi, and H. Takeuchi, Phys. Rep. 522, 191 (2013). CrossRef Google Scholar

2. N. S. Ginsberg, J. Brand, and L. V. Hau, Phys. Rev. Lett. 94, 040403 (2005). CrossRef Google Scholar

3. I. Shomroni, E. Lahoud, S. Levy, and J. Steinhauer, Nat. Phys. 5, 193 (2009). CrossRef Google Scholar

4. B. Jackson, J. F. McCann, and C. S. Adams, Phys. Rev. A 61, 013604 (1999). CrossRef Google Scholar

5. F. Pinsker, N. G. Berloff, and V. M. Perez-Garcia, Phys. Rev. A 87, 053624 (2013). CrossRef Google Scholar

6. J. Ruostekoski and J. R. Anglin, Phys. Rev. Lett. 86, 3934 (2001). CrossRef Google Scholar

7. A. I. Yakimenko, Y. M. Bidasyuk, O. O. Prikhodko, S. I. Vilchinskii, E. A. Ostrovskaya, and Y. S. Kivshar, Phys. Rev. A 88, 043637 (2013). CrossRef Google Scholar

8. Y. M. Bidasyuk, A. V. Chumachenko, O. O. Prikhodko, S. I. Vilchinskii, M. Weyrauch, and A. I. Yakimenko, Phys. Rev. A 92, 053603 (2015). CrossRef Google Scholar

9. A. S. Desyatnikov, D. Buccoliero, M. R. Dennis, and Y. S. Kivshar, Sci. Rep. 2, 771 (2012). CrossRef Google Scholar

10. V. M. Biloshytskyi, A. O. Oliynyk, P. M. Kruglenko, A. S. Desyatnikov, and A. I. Yakimenko, Phys. Rev. A 99, 043835 (2019). CrossRef Google Scholar

11. N. Dror and B. A. Malomed, Physica D 240, 526 (2011). CrossRef Google Scholar

12. V. I. Yukalov, A. N. Novikov, E. P. Yukalova, and V. S. Bagnato, J. Phys. Conf Ser. 691, 012019 (2016). CrossRef Google Scholar

13. A. P. Sukhorukov and V. V. Yangirova, Proc. SPIE 5949, 594906 (2005). CrossRef Google Scholar

14. K. Y. Bliokh and F. Nori, Phys. Rev. A 86, 033824 (2012). CrossRef Google Scholar

15. N. Jhajj, I. Larkin, E. W. Rosenthal, S. Zahedpour, J. K. Wahlstrand, and H. M. Milchberg, Phys. Phys. Rev. Xâ 6, 031037 (2016). CrossRef Google Scholar

16. Y. S. Kivshar and G. Agrawal, Optical Solitons From Fibers to Photonic Crystals (Academic Press, 2003). CrossRef Google Scholar

17. L. Pitaevskii and S. Stringari, BoseâEinstein Condensation and Superfluidity (Oxford University Press, 2016), Vol. 164. CrossRef Google Scholar

18. C. Dai, D. Wang, L. Wang, and J. Zhang, Ann. Phys. 326, 2356 (2011). CrossRef Google Scholar

19. T. Ko, Phys. Rev. Lett. 89, 210404 (2002). CrossRef Google Scholar

20. E. Braaten and A. Nieto, Eur. Phys. J. B 11, 143 (1999). CrossRef Google Scholar

21. G. P. Agarwal, Nonlinear Fiber Optics (Academic Press, 2001). Google Scholar

22. W. Bao and Y. Cai, Kinetic & Related Models 6, 1 (2013). CrossRef Google Scholar

23. D. M. Jezek, Laser Physics 19, 588 (2009). CrossRef Google Scholar

24. T. A. Davydova and A. I. Yakimenko, J. Opt. A Pure Appl. Opt. 6, S197 (2004). CrossRef Google Scholar

25. A. Shapere and F. Wilczek, Phys. Rev. Lett. 109, 160402 (2012). CrossRef Google Scholar

26. F. Wilczek, Phys. Rev. Lett. 109, 160401 (2012). CrossRef Google Scholar

27. K. Sacha and J. Zakrzewski, Rep. Prog. Phys. 81, 016401 (2018). CrossRef Google Scholar

28. P. Bruno, Phys. Rev. Lett. 111, 070402 (2013). CrossRef Google Scholar

29. H. Watanabe and M. Oshikawa, Phys. Rev. Lett. 114, 251603 (2015). CrossRef Google Scholar

30. E. Gibney, Nature 543, 164 (2017). CrossRef Google Scholar

31. N. Y. Yao, A. C. Potter, I.-D. Potirniche, and A. Vishwanath, Phys. Rev. Lett. 118, 030401 (2017). CrossRef Google Scholar

32. J. Smits, L. Liao, H. T. C. Stoof, and P. Van Der Straten, Phys. Rev. Lett. 121, 185301 (2018). CrossRef Google Scholar