六角晶格中Dirac准粒子的动力学模拟与操控

基于装载在六角可调光晶格中的超冷原子气体,研究了无质量狄拉克准粒子的动力学行为.此系统具有与石墨烯类似的能带结构,即在简并点附近满足线性色散关系.分别运用解析求解海森堡运动方程和数值波包动力学的方法,得到了准粒子质心位置.文中可视化地展示了准粒子在不同宽度能隙处的演化行为,发现准粒子的运动并没有出现相对论Zitterbewegung现象.此外,研究了有效光速、Dirac旋量对系统动力学演化的影响.结果表明:波包的演化方式取决于初态Dirac旋子的形式,而运动速度只依赖于有效光速.由于光晶格超冷原子系统具有纯净和高可操控性等优点,文中研究成果有望在超冷原子体系实验中得到验证.