本项目的主要目标为自旋轨道耦合作用下的非线性自局域态(包括物质波孤子和量子液滴)的存在性、稳定性和动力学特性的研究。结合本项目的研究成果,上述研究目标已经完成,具体成果如下:
1. 在二维两组分玻色-爱因斯坦凝聚体中,我们探究了自旋轨道耦合和梯度磁场共同作用下涡旋态的基态相变问题,给出了定态涡旋解;
2. 进一步我们考虑了三次-五次竞争型非线性系统中,由自旋轨道耦合和赛曼劈裂共同作用模型中的带隙孤子问题,我们分别获得了占据带顶(三次吸引力和五次排斥力竞争)和带底(三次排斥力和五次吸引力竞争)的涡旋带隙孤子;
3. 在双组分量子液滴模型中,我们获得了离散量子液滴的稳定存在条件,并分别获得了紧束缚和准连续情况下的离散量子液滴,通过引入人工规范场,获得了稳定的staggered型离散量子液滴;在二维系统中,我们获得了环形量子液滴,并基于此构造了嵌套涡旋量子液滴,其对信息编码和存储有潜在应用价值;最后在偶极BEC中,我们获得了各向异性涡旋量子液滴。
总之,在各项研究中,分别探讨了各类物质波孤子和量子液滴的密度分布、稳定参数范围、相位信息及动力学特性。这些非线性自局域态可用于开展量子模拟和量子多体问题的研究,在量子信息处理和量子精密测量等方面有重要应用价值。
在本项目的支持下,申请人及团队成员在本领域期刊Physical Review E,New Journal of Physics 和Frontiers of Physics等期刊上发表高水平论文10篇,其中中科研一区论文4篇,二区论文3篇,中文SCI论文1篇。
在本项目的支持下,培养毕业研究生2名,其中一名研究生继续攻读博士学位,目前在读研究生3名;指导培养和团结合作青年教师2名,主要方式为利用组会讨论来提升物理思维能力,目前项目成员中的一名青年教师继续攻读博士学位;同时指导的一名本科生获得了广东省“攀登计划”项目的资助,并连续两届参加大学生“挑战杯”赛事,分别获得省赛一、二等奖。在项目执行期间,项目负责人和团队成员积极参加了省物理年会和全国光孤子学术会议,并做会议报告和张贴海报,提升团队成员在本研究领域的影响力。
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