Density shift of Bose gas due to the Casimir effect and mean field potential
本文从热力学角度出发,在$d$维位形空间中系统地研究了平均场势(MFP)和Casimir效应对玻色气体密度的影响.我们发现,对于$d=3$,密度的变化完全是由于卡西米尔效应,MFP仍然完全无效,无论状态,冷凝或非冷凝。但对于$d>3$维,MFP在玻色气体密度随Casimir相互作用的移动中起着积极的作用。在本例中,密度移动的符号变为正。因此,相应的临界温度偏移将是负的,因为这两个偏移相关为$Δn_{c}$ / $n_{c}$ $\approx$ - $ΔT_{c}$ / $T_{c}$。重要的是要注意,即使当Casimir效应不存在时,MFP也会导致$d>3$的密度偏移,并且偏移的符号变为负;因此,在这种特定情况下,单独使用MFP时,临界温度偏移将为正。
2016-05-21 cond-mat.stat-mech
Variance of the Casimir force in an ideal Bose gas
考虑一个封闭在$d$维板中的理想玻色气体,板厚为$D$ .使用巨正则系综,我们计算的方差热卡西米尔力作用在板的墙壁上。对于大$D$,每单位壁面积评价的方差显示出类似于$ Δ_{var}/D$的衰减。振幅$ Δ_{var}$是两个标度变量$λ/ ξ$和$D/ ξ$的非通用函数,其中$λ$是热德布罗意波长,$ξ$是体相关长度。它可以通过体积压力、每单位壁面积的卡西米尔力及其对化学势的导数来表示。对于对应于玻色-爱因斯坦凝聚体存在的热力学状态,振幅$ Δ_{var}$保留其非普适特征,而平均标准差和卡西米尔力的比率采用标度形式$(D/L)^{\frac{d-1}{2}}\, (D/λ)^{d/2}$,其中$L$是壁的线性尺寸。
2022-05-13 cond-mat.stat-mech
Non-universal Casimir forces at Bose-Einstein condensation of an ideal gas: effect of Dirichlet boundary conditions
本文分析了封闭在两个相距D的无限平行壁之间的理想玻色气体的卡西米尔力。壁的特点是Dirichlet边界条件。我们证明,如果存在玻色-爱因斯坦凝聚体的热力学状态沿着与狄利克雷b.c.有关的路径正确地接近,那么描述壁间热卡西米尔力大距离衰减的主导项是1/D^2,具有非普适振幅。下一阶校正为lnD/D^3。这些观测结果与周期边界条件和诺依曼边界条件下的衰减定律形成了鲜明的对比,在诺依曼边界条件下,首项是1/D^3,振幅普遍存在。我们将这种差异与Dirichlet边界条件下单粒子基态能量的非零D依赖正值相关联。
2019-10-10 cond-mat.stat-mech
Relation between the thermodynamic Casimir effect in Bose-gas slabs and critical Casimir forces
在最近的一封信中,马丁和扎格雷布诺夫[Europhys。信件:73(2006)1]讨论了限制在薄膜中的理想玻色气体的热力学Casimir效应。我们指出,他们的研究结果可以表示在以前的一般结果的Casimir效应引起的限制临界波动。这突出了在临界现象和玻色-爱因斯坦凝聚的上下文中的卡西米尔效应之间的联系。
2006-02-27 cond-mat.stat-mech quant-ph
Casimir force induced by imperfect Bose gas
我们提出了一个不完善的(平均场)玻色气体之间的两个无限平行的平面壁的Casimir效应的研究。卡西米尔力的推导是通过使用最速下降法计算周期性、狄利克雷和诺依曼边界条件下的过剩巨正则自由能量密度得出的。在单相区域中,当壁之间的距离$D$趋于无穷大时,力以指数方式快速衰减。当接近玻色-爱因斯坦凝聚点时,指数律中的衰变长度随临界指数$ν_{IMP}=1$发散,这与理想气体情况下的$ν_{P}=1/2$不同。在两相区,卡西米尔力是长程的,并遵循幂律$D^{-3}$衰减,其幅度与理想气体相同。
2011-11-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Casimir force for geometrically confined ideal Bose gas in a harmonic-optical potential
本文利用Ketterle近似和van Druten近似,导出了在简谐-光晶格势场中两平板间无相互作用的理想玻色气体的Casimir力的封闭形式。我们发现玻色-爱因斯坦凝聚温度$T_{c}$是Casimir力不同物理行为的临界点。我们证明了在简谐光学势存在下,当$d^{5}$.然而,在$T>T_{c}$的情况下,其根据板的分离$d$指数衰减。此外,我们还讨论了Casimir力的温度依赖性以及谐振光晶格势在量子临界系统、量子相变和纳米器件中的重要性。
2015-04-06 cond-mat.stat-mech quant-ph
Oscillating Casimir force of trapped Bose gas in electromagnetic field
在这项研究中,我们考虑运动的质量和带电玻色气体被困在电场和磁场之间的两个平行板之间的$x-y$平面,分开的距离$d$在$z$方向。利用Ketterle近似和vanDruten近似,导出了量子粒子巨正则势的解析表达式。通过计算正则势,得到了玻色-爱因斯坦凝聚温度下的Casimir势和Casimir力$T_{c}$ .我们还表明,Casimir力振荡依赖于距离$d$固定参数。
2015-08-05 cond-mat.stat-mech quant-ph
Casimir force on interacting Bose-Einstein condensate
本文给出了两平行平板间玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)上Casimir力的解析理论。我们考虑了凝聚体波函数和声子场的Dirichlet边界条件。结果表明,Casimir力的平均场部分是由服从Gross-Pitaevskii方程的凝聚体波函数决定的,而平均场部分通常比Casimir力的量子涨落部分占优势.
2010-02-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
The bulk correlation length and the range of thermodynamic Casimir forces at Bose-Einstein condensation
在微观上研究了两个经历玻色-爱因斯坦凝聚的三维系统:理想玻色气体和非理想平均场玻色气体的体关联长度与热力学Casimir力衰减长度之间的关系.对于这些系统中的每一个,两个长度在从单相侧接近对应的凝结点时发散,并且彼此成比例。我们确定的比例因子,并讨论它们对边界条件的依赖。衰变长度和关联长度的临界指数值相同,对于理想气体为1/2,对于不理想气体为1。
2012-06-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Effect of the Casimir-Polder force on the collective oscillations of a trapped Bose-Einstein condensate
计算了光学活性物质与玻色-爱因斯坦凝聚体相互作用对凝聚体集体振荡的影响。我们提供明确的表达式的质心振荡的频率偏移的潜在的基板和气体的密度分布。详细讨论了势的形式,并将各种制度(范德华-伦敦、卡西米尔-波尔德和热制度)确定为原子距表面距离的函数。数值结果的频率偏移的情况下,蓝宝石介质基板与谐波捕获凝聚体的$^{87}$ Rb原子的相互作用。我们发现,在$4-8 μm$的距离,热效应变得可见,由基板产生的相对频移的顺序为$10^{-4}$,因此可以通过实验。由于有限振幅的振荡的非线性的影响进行了明确的讨论。还给出了径向呼吸模式的预测。
2004-07-19 cond-mat.stat-mech
Repulsive Casimir force in Bose-Einstein Condensate
本文研究了具有反周期边界条件和Zaremba边界条件的三维理想自由玻色气体平板系统的Casimir效应。结果表明,在这类边界条件下,Casimir力的性质是排斥的,而在通常的周期边界条件、Dirichlet边界条件或Neumann边界条件下,Casimir力是吸引的(Martin P.A.和扎格雷布诺夫,欧罗巴信件:73(2006)15.)。在这些边界条件下的卡西米尔力也保持在凝结温度以下的幂律衰减函数和凝结温度以上的指数衰减函数,尽管具有正号,识别力的排斥性质。
2017-12-21 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Effective binding potential from Casimir interactions: the case of the Bose gas
本研究针对含动量二次与四次色散项的理想玻色气体的热卡西米尔效应,发现特定维度临界温度下卡西米尔力随间距变号可产生有效束缚势,推导了不同维度下卡西米尔能量的形式及三维凝聚态的简洁表达式,并讨论了凝聚温度以上的衰减交叉行为。
2022-11-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Casimir forces in Bose-Einstein condensates: finite size effects in three-dimensional rectangular cavities
由于{ \it热}波动(或伪卡西米尔力)的卡西米尔力先前计算的理想玻色气体在板几何形状的各种边界条件。在Dirichlet边界条件下,计算了平行平板内弱相互作用稀玻色-爱因斯坦凝聚体中由{ \it量子}涨落引起的Casimir压力.在本文中,我们计算Casimir能量和压力由于量子涨落在零温度均匀弱相互作用稀BEC局限于一个平行板几何周期性边界条件,并包括高阶修正,我们称之为Bogoliubov修正。首阶项被确定为BEC中以等于声速的波速运动的无质量标量场的Casimir能量。然后,我们得到了在一个一般的三维矩形腔的任意长度的领导阶Casimir压力,并获得有限尺寸的平行板的情况下的修正。
2006-06-15 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Exact results for the Casimir force of a three-dimensional model of relativistic Bose gas in a film geometry
最近有人提出,某种类型的相对论玻色气体可以在暗物质、暗能量和一些宇宙学问题中发挥作用。在本文中,我们研究了一个已知的精确可解的三维相对论玻色气体的物理力学模型,该模型考虑了粒子和反粒子的存在。我们推导出精确的表达式的Casimir力的行为进行定期边界条件下的膜几何系统。我们证明了板间的Casimir力是吸引力,单调地作为温度标度变量的函数,其标度函数在低温下接近于一个普适的负常数,等于二维高斯系统的相应的负常数.在玻色凝聚体的体临界温度$T_c$附近和之下以及在$T_c$之上,力随距离以幂律衰减。我们得到了Casimir振幅$Δ_{\rm Cas}^{\rm RBG} =-4ζ(3)/(5π)$的封闭形式的精确表达式。我们建立了该模型的自由能标度函数与统计力学的另外两个著名模型-球形模型和不完美玻色气体模型的标度函数的精确对应关系。
2020-04-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Casimir forces for the ideal Bose gas in anisotropic optical lattices: the effect of alternating sign upon varying dimensionality
我们分析了热力学Casimir效应发生在气体中的非相互作用的玻色子限制在两个平行的墙壁与强烈的各向异性色散继承从底层晶格。在垂直于约束壁的方向上,标准二次色散被项$|{\bf p}|^α$代替,其中$α\geq 2$被视为参数。我们推导出一个封闭的,解析表达式的卡西米尔力取决于维数$d$和指数$α$,并分析它的热力学状态中的玻色-爱因斯坦凝聚体是本。对于$α\in\{4,6,8,\dots\}$,随着壁之间距离的增加,控制卡西米尔力衰减的指数被修改,并且卡西米尔振幅$Δ_α(d)$表现出作为$d$的函数的符号振荡。否则,我们发现,$Δ_α(d)$的功能时,作为$d$和$α$的奇异性。恢复已知的各向同性极限$α=2$以前的结果原来发生通过取消奇异项。
2021-08-31 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Dimensional crossovers and Casimir forces for the Bose gas in anisotropic optical lattices
我们认为玻色气体的$d$维各向异性晶格采用不完美(平均场)气体作为原型的例子。我们研究了由于在有限温度下改变色散关系$T$而产生的维度交叉。我们分析在特定的情况下,其中一个相关的有效维数是位于或低于较低的临界尺寸,使玻色-爱因斯坦凝聚体成为驱逐系统通过各向异性修改晶格参数控制动力学项的哈密顿量。我们澄清了这种现象的机制。随后,我们研究了该系统中发生的热力学Casimir效应。我们计算Casimir能量的标度函数的精确轮廓。作为强烈的各向异性尺度不变性的影响,Casimir力低于或在临界温度$T_c$可能是排斥性的,即使是周期性的边界条件。相应的卡西米尔振幅仅在有限的意义上是普遍的,并且控制卡西米尔相互作用衰减的幂律被修改。我们还证明,在某些情况下,对于足够大的尺度变量值,尺度函数是常数,因此不是解析函数。在$T > T_c$的Casimir类相互作用反映的结构的关联函数,并为某些方向的限制壁,显示指数阻尼振荡行为,使相应的力是吸引力或排斥力的距离。
2020-07-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Thermodynamic equivalence of two-dimensional imperfect attractive Fermi and repulsive Bose gases
本文考虑由无自旋点粒子组成的二维不完全吸引费米和排斥玻色气体,粒子间总相互作用能用$a N^2/2 V$表示,其中费米子用$a=-a_{F}\leq 0$表示,玻色子用$a=a_{B}\geq 0$表示.结果表明,尽管存在吸引力,但$d=2$非理想费米气体的热力学性质对于$0 \leq a_{F}\leq a_{0}=h^2/2πm$仍然是确定的,并且与具有$a_{B}=a_{0}-a_{F}$的排斥性非理想玻色气体的热力学性质完全相同.特别地,对于$a_{F}=a_{0}$,人们观察到有吸引力的不完全费米气体和理想玻色气体的热力学等价性。
2017-05-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Thermal Casimir effect in the spin-orbit coupled Bose gas
University of Warsaw(华沙大学)
研究旋轨道耦合玻色气体中热Casimir效应,发现长程Casimir力在二维和三维空间中均存在,旋轨道耦合影响力的大小和衰减指数。
2025-10-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Casimir-like force arising from quantum fluctuations in a slow-moving dilute Bose-Einstein condensate
我们计算了由于零温度量子涨落对运动超流中静止物体的作用力。我们用一个只在流动方向上变化的局部势来模拟物体,用一个零温度下的三维弱相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚体来模拟流动。我们表明,这种力量存在于任何任意小的流速,并讨论了影响的超流流动的稳定性。
2005-07-08 cond-mat.other cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum criticality of the imperfect Bose gas in d dimensions
研究了d维不完全玻色气体的低温极限。依赖于微观模型的精确分析,我们建立了一个二级量子相变的相位涉及玻色-爱因斯坦凝聚体的存在。转变是通过改变化学势触发的,并且在d>2的非零温度T下持续。我们提取了精确的相图,并确定了在量子临界点附近的标度制度,专注于相关长度的行为。长度λ只在d=2时形成一个本质奇点。我们遵循的相图的演变变化d。当d>2时,我们的结果与基于重整化群的动力学指数z=2的有效玻色序参数模型的分析一致。
2013-10-31 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Casimir Friction II: Casimir effect and drag in zero temperature superfluids
讨论了弱相互作用玻色-爱因斯坦凝聚体中零温度量子涨落产生的力。我们认为,有一个阻力的速度远低于朗道的临界速度移动的对象,并激励我们的论点类比电磁真空中的卡西米尔力。我们对一个由一般势描述的物体,概略地计算这个力。我们评论的相关性,我们的研究结果的稳定性的超流,认为这种效果是一致的持续电流的观察,这种效果引入了新的实验观测。最后,我们描述了一个新的流体动力学边界条件的超流体流动,考虑到散射的量子波动的粗糙表面。
2008-04-09 cond-mat.stat-mech
Phase diagram and correlation functions of the anisotropic imperfect Bose gas in $d$ dimensions
我们研究了$d$维不完美玻色气体的各向异性变体,其中色散$ε_{\bf k}$在消失动量$\bf{k}$的渐近行为可能不同于标准的二次型。分析揭示了位移指数$ψ$的关键作用,作为化学势$μ$在$T_c\to 0$的函数的临界温度$T_c(μ)$的渐近行为。我们认为,玻色-爱因斯坦凝聚的普适类模型承认可以根据$ψ$的允许值进行分类,使空间维度上的过渡性质只有一个间接的影响。我们分析了模型的相关函数,并讨论了它的渐近依赖于方向。无论是完美的和不完美的各向异性玻色气体,在$T>T_c$的相关函数$χ({\bf x})$原来显示出指数衰减或指数阻尼振荡行为取决于${\bf x}$的方向相对于色散各向异性。
2018-05-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech math-ph
Repulsive Casimir forces at quantum criticality
研究了量子临界点附近的Casimir效应。作为一个原型系统,我们分析了$d$维不完美(平均场)玻色气体封闭在一个板的扩展$L^{d-1}\times D$和周期性的边界条件。调节热力学状态,使得$L\ggλ\gg D\ggł_{mic}$,其中$λ\sim T^{-1/2}$是热德布罗意长度,并且$l_{mic}$表示微观长度尺度。我们的精确分析表明,Casimir力在上述指定的制度是一般排斥和衰减代数或指数,与非普遍的振幅。
2016-01-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Fluctuation-induced forces in confined ideal and imperfect Bose gases
研究了在周期(P)、反周期(A)、Dirichlet-Dirichlet(DD)、Neumann-Neumann(NN)和Robin(R)边界条件(BC)下,限制在尺寸为$\infty^{d-1}\times D$的$d$维薄膜中的理想和非理想玻色气体的涨落诱导力.确定了理想气体情况下与这些BC,其中$λ_{th}$和$ξ$的热de-Broglie波长和体相关长度,分别为每面积的剩余约化巨势,$φ_{\text{res},d}^{\text{BC}}(T,μ,D)=D^{-(d-1)}Υ_d^{\text{BC}}(x_λ,x_ξ)$,满标度函数$Υ^{\text{BC}}_d(x_λ=D/λ_{th},{x_ξ=D/ξ})$。标度函数$Θ^{\text{BC}}_d(x_ξ)\equiv Υ_d^{\text{BC}}(\infty,x_ξ)$描述的散装冷凝过渡的临界行为与以前确定的大规模自由$O(2)$理论$\text{BC}=\text{P},\text{A},\text{DD},\text{DN},\text{NN}$。对于$d=3$,它们以封闭的分析形式表示。还测定了红细胞$(\partial_z-c_1)ϕ|_{z=0}=(\partial_z+c_2)ϕ|_{z=D}=0$与$c_1\ge 0$和$c_2\ge 0$的类似功能$Υ_d^{\text{BC}}(x_λ,…
2017-06-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Singularities in the acoustic Casimir pressure as a function of reflectivities
本文研究了在各种各向同性噪声背景下非理想反射板间的Casimir声压。与理想反射器的情况不同,由于板之间存在模式,在小的板分离处,力倾向于强排斥。此外,在一个恒定的光谱强度的噪声场,大带宽限制的压力有一个依赖于反射率的敏感性的红外截止,我们发现相关的奇异行为的产品的反射系数接近1,这是密切相关的一种倾向,紧密间隔的板排斥,如果放置在一个狭窄的峰值光谱背景。
2021-09-09 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Thermodynamic Casimir forces in strongly anisotropic systems within the $N\to \infty$ class
本文研究强各向异性系统中热力学Casimir效应,发现空间维度决定壁间力性质:特定维度区间为排斥或吸引,某些维度下力消失,并讨论了对量子相变的意义。
2021-02-08 cond-mat.stat-mech
The Casimir Effect
在回顾了两个金属板在零和非零温度下的Casimir力的标准计算之后,我们提出了确定高温制度中的大距离渐近力的微观模型的研究。Casimir的导电板是由温度T下相互作用的电荷等离子体模型化的。这些电荷要么是经典的,要么是量子力学的,并且耦合到(经典的)辐射场。在这些模型中,所得到的力比忽略物体内部微观电荷波动的标准处理所产生的力弱两倍。在通常的计算中,对场的惰性边界条件的强制执行在这种情况下是不够的。色散力的其他方面也进行了审查。本文研究了在非零温度和密度的稀介质中的(非延迟)范德华力的状态。在称为原子极限(高稀释度和低温)的适当标度制度下,人们能够给出精确的大距离原子关联,直到T->0时的指数小项。本文还讨论了延迟范德华力和电介质间的力。最后,临界现象中的Casimir效应,解决了考虑自由玻色气体。结果表明,在化学势的临界值的板中的气体的巨正则势具有有限的标准Casimir型的尺寸修正。这是由于连续对称性破缺相的无隙激发产生的长程序的存在。
2006-02-23 cond-mat.stat-mech
Stability diagram and growth rate of parametric resonances in Bose-Einstein condensates in one-dimensional optical lattices
光晶格中的玻色-爱因斯坦凝聚体在晶格强度随时间周期性调制时表现出参量共振。这些共振对应于反向传播的Bogoliubov激发的人口的指数增长。一个适当的线性化的Gross-Pitaevskii(GP)方程被用来计算的稳定性图和增长率的不稳定模式。结果与从时间相关GP模拟中提取的结果一致,支持我们先前的主张(M。Kraemer等人,A(2005)in press),涉及Stoeferle等人(Phys.Rev.Lett.2005)观察到的响应中参数共振的关键作用。92,130403(2004))。种子激发所需的参数放大的作用进行了讨论。可能的放大的量子波动存在于准粒子真空中,超越GP理论,也解决了,发现有趣的类比与类似的过程中的非线性量子光学和动态卡西米尔效应。我们的研究结果可用于利用参数不稳定性的目的,光谱学,选择性放大一个特定的激发模式,并建立一种新型的测温。
2005-07-04 cond-mat.stat-mech
The forces on a single interacting Bose-Einstein condensate
Institute for Research and Development, Duy Tan University(大韩大学研发研究所);Department of Physics, Hanoi Pedagogical University 2(河内第二师范大学生物物理系)
研究单个玻色-爱因斯坦凝聚体在双抛物面近似下的力行为,发现格鲁本 canonical 集合中 Robin 边界条件更优,而在 canonical 集合中存在相变,同时考虑了表面张力力和卡西米尔力。
2017-10-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Percolation transition in the Bose gas II
在较早的一篇论文(J.Phys.A:Math.Gen.26(1993)4689)中,我们引入了玻色气体中循环渗流的概念,并证明了它发生的充要条件是存在玻色-爱因斯坦凝聚。在这里,我们给出了一个完整的证明,这一声明的完美和不完美(平均场)玻色气体,也表明,在凝聚有一个无限数量的宏观周期。
2007-03-20 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Fluctuation-induced potential for an impurity in a semi-infinite one-dimensional Bose gas
本文研究半无限一维弱相互作用玻色子系统中的杂质。我们计算了由于系统末端杂质的相互作用势,即,墙上对于杂质与玻色气体之间的局部排斥(吸引)相互作用,相互作用势是吸引(排斥)的。在离壁较短的距离处,它以指数方式衰减,在愈合长度以上的分离$r$处,它转变为通用的$1/r^2$行为。我们的结果也可以解释为两个杂质之间的Casimir类相互作用,其中一个是无限强耦合到玻色气体。我们讨论了各种情况下的诱导杂质之间的相互作用,使用散射的方法。我们最后解决的现象,本地化的杂质附近的墙壁。本文主要研究了静态杂质的情况,然而普适的$1/r^2$相互作用对缓慢运动的杂质也成立。
2019-12-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Statistical mechanics of Bose gas in Sierpinski carpets
我们进行了严格的数学研究的平衡热力学的无质量和大量的玻色子限制在广义谢尔宾斯基地毯(GSC),一类无限分歧的分形具有非整数Hausdorff维数$d_h$。由于反常的行走维度$d_w>2$与布朗运动GSC上,所有广泛的热力学量示出的尺度与光谱体积与维度$d_s = 2(d_h/d_w)$,而不是Hausdorff体积。我们证明了对于一个低温、高密度的理想质量玻色气体,玻色-爱因斯坦凝聚的发生当且仅当$d_s>2$,或者等价地,当GSC上的布朗运动是瞬态的.我们还推导出显式表达式的黑体辐射的能量在GSC,以及卡西米尔压力的平行板的分形波导建模后的GSC。我们的证明涉及广泛使用的频谱zeta函数,通过一个尖锐的估计热核跟踪。我们相信,我们的结果可以通过光子和冷原子分形结构的实验进行验证。
2012-04-15 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech math-ph
Bose-Einstein condensation and symmetry breaking
在相互作用玻色气体的简化模型的哈密顿量中加入规范对称性破缺场-ν \sqrt{V}(a_0+a_0^*),计算了无限体积极限下的凝聚密度和对称破缺序参量,证明了Bogoliubov的渐近假设\lim_{V\to\infty}< a_0>/ \sqrt{V} ={ \rm sgn}ν \lim_{V\to\infty} \sqrt{< a_0^*a_0>/V},其中取基态或热平衡态的平均值.在这个方程中,当ν趋于零时,我们得到玻色-爱因斯坦凝聚发生的充要条件是规范对称性自发破缺。这种简化包括在对相互作用的动量表示中去掉非对角项。这些模型包括平均场和不完全(黄-杨-卢廷格)玻色气体。这个结果的一个含义是压缩性和规则在一维平均场玻色气体的基态中不成立。我们的方法是基于一个决议的哈密顿成一个家庭的单模(k=0)哈密顿和相关的微正则系综的分析。
2004-12-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con math-ph
Chaotic Quantum Vortexes In A Weakly Non Ideal Bose Gas. Thermodynamic Equilibrium And Turbulence
研究了非理想玻色气体中出现的一组混沌涡旋环的随机行为。假设玻色气体动力学服从Gross-Pitaevskii方程,附加噪声满足涨落耗散关系。相应的概率泛函的Fokker-Planck方程有解${\cal P}(\{ψ({\bf r})\})={\cal N}\exp (-H\{ψ({\bf r)}\} /T),$,其中$H\{ψ({\bf r})\} $是Ginzburg-Landau自由能。将涡丝视为场$ψ({\bf r})$的拓扑缺陷,导出了带相应变换的搅动力的线的Langevin型运动方程。相应的Fokker-Planck方程的概率泛函${\cal P}(\{{\bf s}(ξ)\})$在涡环配置空间被证明有一个解决方案的形式${\cal P}(\{{\bf s}(ξ)\})={\cal N}\exp (-H\{{\bf s}\} /T),$其中${\cal N}$是归一化因子和$H\{{\bf s}\} $是涡线配置的能量。通过对这一结果的分析,我们讨论了热力学平衡被破坏的可能原因,并探讨了向湍流态转变的机制
2003-11-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Density profile of a semi-infinite one-dimensional Bose gas and bound states of the impurity
本文研究了一维弱相互作用玻色子系统的边界效应。它强烈地影响玻色子密度,玻色子密度在边界位置处被完全抑制。远离它,密度在平均场水平的愈合长度的数量级上的距离上被耗尽。量子涨落会大大改变密度分布。局部密度接近于平均密度,与到边界的距离的平方成反比。我们计算出的密度分布的解析表达式在任意的分离从边界。然后,我们考虑的非均匀玻色子密度所产生的潜在的外国量子粒子(杂质)的本地化问题。在平均场水平上,我们得到了束缚态的能谱、相应的波函数和相互作用诱导局域化的条件的精确结果。量子对玻色子密度的贡献引起束缚态能级的小修正。然而,它是根本重要的杂质和边界之间的长程Casimir类相互作用的存在。
2020-10-22 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Surface-atom force out of thermal equilibrium and its effect on ultra-cold atoms
在宏观电动力学框架下研究了表面原子脱离热平衡的Casimir-Polder-Lifshitz力。特别注意的是,它的大距离限制,显示了一个新的,更强的行为相对于平衡的情况下。本文讨论了在非热平衡组态下,表面原子力对简谐玻色-爱因斯坦凝聚体质心振荡和光晶格中超冷费米子气体Bloch振荡产生的频移.
2006-01-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.atom-ph