Scaling and universality of critical fluctuations in granular gases
用分子动力学模拟研究了低密度气体颗粒气体在均匀冷却状态下团簇不稳定性附近的整体能量涨落。波动的相对分散性表现出幂律发散行为。此外,波动的概率分布呈现数据崩溃的系统接近不稳定性,对于不同的值的非弹性。描述坍缩的函数与在几个分子平衡和非平衡系统中发现的函数是相同的,除了波动符号的变化。
2004-11-27 cond-mat.stat-mech
Microcanonical fluctuations of the condensate in weakly interacting Bose gases
研究了弱相互作用均匀气体和囚禁气体中玻色凝聚原子数的涨落。对于一个均匀的系统,我们应用粒子数守恒的Bogoliubov理论的制定和计算的凝聚波动内的正则和微正则系综。我们证明,至少在低温制度,粒子数守恒和传统的,nonconservative理论的预测是相同的,并导致异常标度的波动。此外,微正则涨落与正则涨落的不同之处在于一个通常在粒子数量上成比例的量,因此两个系综的预测在热力学极限上是等价的。我们观察到一个弱相互作用气体在谐波陷阱类似的行为。这与被困的理想气体形成对比,其中微正则和正则波动在热力学极限上是不同的。
2005-01-25 cond-mat.stat-mech
Fluctuations of Current in Non-Stationary Diffusive Lattice Gases
利用宏观涨落理论研究了具有阶跃初始密度分布的一维晶格气体中积分电流的涨落。我们解析地确定了一类扩散过程的电流波动的方差与密度无关的扩散系数,但在其他任意。我们的计算依赖于周围的无噪声流体动力学解的扰动理论。我们考虑淬火和退火类型的平均(在后一种情况下,允许初始条件波动)。方差的一般结果是专门的几个有趣的模型,包括对称排斥过程和Kipnis-Marchioro-Presutti模型。我们还探测大偏差的对称排斥过程的电流。这是通过数值求解的宏观波动理论的控制方程,使用一个有效的迭代算法。
2012-08-29 cond-mat.stat-mech
Cold quantum gases: coherent quantum phenomena from Bose-Einstein condensation to BCS pairing of fermions
对玻色子和费米子的量子气体的研究开辟了一系列新的多体问题,与核物理和中子星物理有很大的重叠。这里讨论的主题包括:玻色yraast问题-如何多粒子玻色系统进行极端数额的角动量;红外发散结构的过渡到玻色凝聚在弱相互作用系统;和物理学的极强相互作用玻色和费米系统,在无标度制度的两个机构的s-波散射的长度是大的粒子间的间距相比。这样的制度是通过使用原子费什巴赫共振实验实现的。最后讨论了囚禁费米气体中BCS对态的产生。
2004-12-21 cond-mat.stat-mech nucl-th
Decoherence of cold atomic gases in magnetic micro-traps
在考虑阱势激发态的情况下,推导了一个描述原子云在原子-芯片阱中退相干的模型。我们用这个模型来研究单个阱和一对阱的退相干,形成一个原子干涉仪的两个手臂。包括捕获电势的离散谱产生具有退相干速率$Γ$的退相干机制,其像$Γ\sim 1/r_0^4$那样随着从陷阱最小值到线的距离$r_0$而缩放。
2003-05-13 cond-mat.stat-mech quant-ph
Non equilibrium quantum dynamics in ultra-cold quantum gases
超冷原子控制和测量系统的进展为封闭多体系统量子动力学的理论研究提供了强大的动力。量子动力学和统计力学的基本问题现在已经在实验范围内:在封闭的量子系统中如何实现热化?量子动力学如何跨越到有效的经典物理学?这样的热或经典的命运是可以避免的吗?在这些讲座中,在物理的Les Houches暑期学校“强相互作用的量子系统平衡”,我向学生介绍了新的属性,使超冷原子系统的非平衡量子动力学的研究的独特平台。我回顾了最近的实验和理论工作,其中突出了量子动力学中的普遍特征和涌现现象。
2015-12-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Fluctuations of the Condensate in Ideal and Interacting Bose Gases
本文研究了正则系综中体积为V的盒子中的理想玻色气体和弱相互作用玻色气体中凝聚态的涨落。正则系综被用来描述弱相互作用玻色气体在不同近似下的涨落行为。研究表明,盒中玻色气体的凝聚态涨落具有反常行为。
2001-11-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Purification and many-body localization in cold atomic gases
我们提出通过实现一个具有二元无序的玻色-哈伯德链并研究它的非平衡动力学来观察冷原子气体中的多体局域化。特别是,我们表明,测量偶数和奇数站点之间的占领的差异,从一个准备好的密度波状态,提供了明确的本地化签名。作为多体局域相的标志,我们确认,此外,在时间和泊松水平统计的纠缠熵的对数增加。我们的数值密度矩阵重整化群计算无限系统的大小是基于纯化的方法,这使我们能够准确地执行无序平均,从而产生的数据没有任何统计噪声和最大的模拟时间高达10倍以上的清洁的情况下。
2014-11-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Microcanonical analysis of Boltzmann and Gibbs Entropies in trapped cold atomic gases
我们分析了气体的非相互作用费米子限制在一维谐振子势,与两个建议的定义之间的区别的热力学熵的微正则系综,即标准玻尔兹曼熵和吉布斯(或体积)熵的目的。这两个定义之间的区别对于允许能级有上限的系统是至关重要的,玻尔兹曼定义可以导致负绝对温度的概念。虽然这里研究的费米子系统不存在负温度,但我们仍然发现玻尔兹曼熵和吉布斯熵之间以及相应的温度之间存在显着差异,吉布斯温度更接近(对于小粒子数)基于巨正则图像的温度。
2017-03-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Quantum simulation of $(1+1)$-dimensional U(1) gauge-Higgs model on a lattice by cold Bose gases
在一维光晶格上,利用超冷玻色气体对包含紧致U(1)规范场和Higgs物质场的$(1+1)$维U(1)格点规范-Higgs模型进行了量子模拟的理论研究.从具有在位和最近邻相互作用的扩展玻色-哈伯德模型出发,导出了U(1)格点规范-Higgs模型作为低能有效理论。导出的规范-Higgs模型在禁闭相和Higgs相之间存在非平凡的相变,并讨论了它与扩展的Bose-哈伯德模型中的相变的关系.最后,我们利用Gross-Pitaevskii方程和截断Wigner近似研究了电通量的实时动力学。动力学由Schwinger机制的玻色子类似物控制,即,通过希格斯场的凝聚屏蔽电通量,这在希格斯和限制阶段中不同地发生。这些结果,连同所获得的相图,将指导实验工作者在设计规范-希格斯模型的量子模拟冷气体。
2017-05-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech hep-lat
Phase Transitions in Ultra-Cold Two-Dimensional Bose Gases
本文简要地回顾了二维玻色气体中的玻色-爱因斯坦凝聚理论,特别是它与二维均匀气体理论和Berezinskiii-Kosterlitz-无玻色相的关系。我们得到了二维气体的相图,发现一个临界温度,在该温度以上,一个状态的自由能与一对相反的循环涡低于无涡玻色-爱因斯坦凝聚基态。我们确定了三个不同的阶段,这是根据增加的温度,一个相位相干玻色-爱因斯坦凝聚体,涡旋对等离子体与波动的凝聚相和热玻色气体。使用有限温度经典场模拟证实了涡旋-反涡旋对形成的热激活。
2006-02-27 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Superfluid equation of state of cold fermionic gases in the Bose-Einstein regime
我们提出了一个精确的多体理论的超冷费米子气体的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)制度的BEC-BCS交叉。这是一个纯粹的费米子的方法,它明确和系统地对待BEC制度中形成的二聚体作为两个费米子。我们特别考虑零温度的情况下,并计算的第一项的膨胀的化学势的密度的幂$n$。我们首先推导出平均场的贡献,它具有预期的标准表达式时,它是书面的二聚体-二聚体散射长度$a_M$。在展开式中,我们接下来讨论与$n^{3/2}$成比例的李-黄-杨序。我们发现远不那么明显的结果,它也保留了与初等玻色子相同的用$a_M$表示的表达式。二聚体的复合性质仅在与$n^2$成比例的下一项中出现。
2008-07-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Destruction of interference by many-body interactions in cold atomic Bose gases
研究了多体相互作用对超冷玻色原子物质波马赫-曾德尔干涉仪干涉的影响。在关闭轴向阱势后,热初始波包膨胀,随后在圆形一维阱中可以观察到干涉条纹。这些都是计算轴向谐波或$δ$功能陷阱,并为相互作用的强度,从T-Fermi制度的唐克斯-Girardeau限制。结果表明,在现实的设置多体相关性破坏干扰在很大程度上。分析表达式允许推断相位相干性和干涉的可观测性。
2003-10-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech quant-ph
Bosonizing one-dimensional cold atomic gases
我们目前的结果的长距离渐近的关联函数的介观一维系统的周期性和开放(Dirichlet)的边界条件,以及在有限温度下的热力学极限。这些结果是使用Halfman的谐波流体方法(也称为“玻色子化”)获得的,并且对玻色子和费米子都有效,在弱相互作用和强相互作用的情况下。文中详细介绍了谐波-流体方法和利用保角变换计算关联函数的方法。作为一维冷原子气体系统的一个应用,我们考虑玻色子与零程势相互作用的模型。Luttinger液体参数是通过求解有限尺寸系统中的Bethe-Answer方程的精确解获得的。讨论了该方法的适用范围,并通过对弱耦合结果进行适当的参数化,确定了玻色子单体密度矩阵的前因子。由此得到的公式被证明是准确的,当与最近的扩散蒙特卡洛计算相比,在小于10%。这些结果在低和高动量的布拉格散射实验的实验意义进行了讨论。
2003-10-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Quantum Fluctuations Affect the Critical Properties of Noble Gases
相互作用的氩原子模拟与最近开发的量子朗之万输运处理,需要近似考虑的量子涨落固有的微观多体描述的基础上波包。原子团簇的质量分布的影响显着附近的临界温度,因此,它可能是重要的是要考虑到量子涨落的分子动力学模拟的团簇形成过程。
1996-12-24 cond-mat.stat-mech nucl-th
Rectification of thermal fluctuations in ideal gases
我们计算绝热活塞和热布朗马达的系统平均速率,在[Van den Broeck,Kawai和Meurs,\emph{Microscopic analysis of a thermal Brownian motor},出现在Phys.Rev.Lett.]中介绍,并与精确数值解进行比较。
2004-07-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Particle fluctuations in nonuniform and trapped Bose gases
研究了任意非均匀玻色-爱因斯坦凝聚体系统中的粒子涨落问题。这包括被困玻色原子的情况。结果表明,对于任何非均匀相互作用原子系统,粒子涨落的正确描述总是导致正则涨落。
2009-08-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Dynamics and statistical mechanics of ultra-cold Bose gases using c-field techniques
我们回顾相空间技术的基础上维格纳表示,提供了一个近似的描述稀释超冷玻色气体。在这种方法中,量子场演化可以用与Gross-Pitaevskii方程类似形式的运动方程来表示,但具有随机修改,包括受控近似度中的量子效应。这些技术提供了一个实用的定量描述玻色气体系统的平衡和动力学性质。我们开发版本的形式主义适当在零温度下,量子波动可以是重要的,并在有限的温度下,热波动占主导地位。实施的形式主义所需的数值技术进行了详细讨论,连同用于提取感兴趣的观测量的方法。许多应用到广泛的现象。
2008-10-25 cond-mat.other cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Fluctuations of the Fermi condensate in ideal gases
我们数值计算和解析计算的费米凝聚体和凝聚体以上的粒子数的系统的恒定态密度的波动。我们比较了正则波动,从等效玻色凝聚波动,与巨正则费米计算。两个系综中凝聚体的涨落几乎相同,只是巨正则系综中的总粒子数涨落有一个小的修正。另一方面,凝聚体上方的粒子数及其波动对系综的选择不敏感。
2005-04-26 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Information compression at the turbulent-phase transition in cold atom gases
处于热平衡的物理系统的统计性质与远离平衡的物理系统的统计性质明显不同。在后者中,涨落往往主导动力学,并可能以耗散相干结构的形式聚集在有序模式中。在这里,我们研究了冷原子云的过渡,驱动接近尖锐的电子共振,从稳定到动荡的阶段。从原子密度分布-测量使用空间分辨泵浦探测技术-我们计算了香农熵在两个不同的基组。信息压缩,对应于香农熵的最小值,已被观察到在临界状态下,系统波动组织成高阶(低熵)模式。由于与所使用的表示无关,该特征是经历相变的大量物理系统所共有的性质。
2022-11-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Mesoscopic Theory of Critical Fluctuations in Isolated Granular Gases
脉动流体力学被用来描述一个自由发展的气体的非弹性硬球附近的集群不稳定性的阈值的总能量波动。它们被证明是由涡度波动,也导致了重整化的平均总能量。该理论预测的幂律发散行为的缩放二阶矩的波动,和缩放属性的概率分布,都与模拟结果一致。对临界振幅和标度函数的形式进行了理论和模拟的定量比较。
2005-11-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Non-equilibrium universality in the dynamics of dissipative cold atomic gases
连续相变理论预言了一个物理系统在临界点附近的普遍集体性质,例如表现在物理观测量的特征幂律行为中。在平衡态或接近平衡态时,普适性的概念也可以用来描述非平衡态系统的物理特性。一个真正的非平衡相变的最基本的例子是定向渗流普适类,其中一个系统从一个吸收的非活性相切换到一个波动的活性相。尽管已经知道了几十年,但找到表现这种转变的实验系统仍然具有挑战性。在这里,我们从理论上表明,签名的定向渗透普适类可以观察到在原子系统与长程相互作用。此外,我们证明,即使是介观合奏-目前正在实验研究-足以观察到这种非平衡相变在一个,两个和三个维度的痕迹。
2016-06-23 cond-mat.stat-mech physics.atom-ph quant-ph