17級(jí)光源與照明專業(yè)的本科生鄭怡茵和18級(jí)光源與照明專業(yè)的本科生陳善桐同學(xué)以共同第一作者身份于2020年10月27日在國(guó)際期刊《Frontiers of Physics》(影響因子2.502,中科院2區(qū)期刊)上在線發(fā)表題為“Quantum droplets in two-dimensional optical lattices”的學(xué)術(shù)論文(如圖1所示)。18光電信息科學(xué)與工程專業(yè)黃志鵬和戴仕軒同學(xué)也參與了該項(xiàng)工作。論文的通訊作者是非線性物理與光場(chǎng)操控研究團(tuán)隊(duì)的黎永耀教授。該工作研究了量子液滴在二維方形光學(xué)晶格中的存在性與穩(wěn)定性。光晶格是用冷原子BEC研究凝聚態(tài)物理特性的一個(gè)重要工具,這項(xiàng)工作為量子液滴用于研究凝聚態(tài)物理的新規(guī)律提供了一個(gè)新的途徑。
圖1 論文網(wǎng)頁(yè)截圖
在目前的研究中,量子液滴的形態(tài)結(jié)構(gòu)及相位結(jié)構(gòu)都相對(duì)簡(jiǎn)單,且一般都存在于自由空間中。本論文創(chuàng)新性地將量子液滴注入到光晶格中,研究了具有周期勢(shì)的二維Gross-Pitaevskii (GP)方程和李–黃–楊(LHY)項(xiàng)所描述的基態(tài)和渦旋下光晶格中量子液滴的特性。研究發(fā)現(xiàn),中心位于晶格勢(shì)的最大值和最小值分別為on-site和off-site兩類型的量子液滴在基態(tài)和渦旋條件下都能產(chǎn)生穩(wěn)定的解(部分結(jié)果如圖2所示)。本論文把量子液滴和光晶格空間相結(jié)合開(kāi)展研究,研究結(jié)果對(duì)于研究量子液滴在晶格空間中動(dòng)力學(xué)有著重要的科學(xué)價(jià)值。
本論文發(fā)表后,即受到國(guó)際同行的關(guān)注。著名的非線性物理專家,以色列特拉維夫大學(xué)的Boris A. Malomed教授,在arXiv上發(fā)表了一篇對(duì)本論文的“View & Perspective”(見(jiàn)圖2),他在這個(gè)“V & P”中指出了,本論文工作豐富了量子液滴的家族,對(duì)于研究晶格動(dòng)力學(xué)具有重要的意義。
圖2 on-site 加入渦旋后的密度圖與相位圖
圖3 Boris A. Malomed教授對(duì)本文工作的“View & Perspective”
文章鏈接:https://link.springer.com/article/10.1007/s11467-020-1011-3
[DOI: 10.1007/s11467-020-1011-3]