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Kármán vortex street in a spin–orbit-coupled Bose–Einstein condensate with PT symmetry

Chinese Physics B 2024年第6期33卷 289-296页

作者：邵凯花席保龙席忠红涂朴王青青马金萍赵茜石玉仁 College of Physics and Electronic Engineering Northwest Normal UniversityLanzhou 730070China College of Physics and Hydropower Engineering Gansu Normal College For NationalitiesHezuo 747000China College of Intelligent Manufacturing Sichuan University of Arts and ScienceDazhou 635000China

The dynamics of spin–orbit-coupled Bose–Einstein condensate with parity-time symmetry through a moving obstacle potential is simulated numerically. In the miscible two-component condensate, the formation of the Kármán vortex street is observed in one component, while ‘the half-quantum vortex street' is observed in the other component. Other patterns of vortex shedding, such as oblique vortex dipoles, V-shaped vortex pairs, irregular turbulence, and combined modes of various wakes, can also be found. The ratio of inter-vortex spacing in one row to the distance between vortex rows is approximately0.18, which is less than the stability condition 0.28 of classical fluid. The drag force acting on the obstacle potential is simulated. The parametric regions of Kármán vortex street and other vortex patterns are calculated. The range of Kármán vortex street is surrounded by the region of combined modes. In addition, spin–orbit coupling disrupts the symmetry of the system and the gain-loss affects the local particle distribution of the system, which leads to the local symmetry breaking of the system, and finally influences the stability of the Kármán vortex street. Finally, we propose an experimental protocol to realize the Kármán vortex street in a system.

关键词： Kármán vortex street Bose–Einstein condensate spin–orbit-coupled parity-time symmetry

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