Polaron in almost ideal molecular Bose-Einstein condensate
本文讨论了在深玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）相中，两种粒子布居数相等的自旋- $1/2$稀费米气体中单个杂质原子的性质。在这个极限下，当自旋向上和自旋向下的费米子的紧束缚分子形成几乎未耗尽的BEC时，我们计算了杂质谱的参数。这是合理的，而由二体和三体散射过程中，主导级的杂质能量的贡献，是由前者占主导地位。
2021-11-13 cond-mat.quant-gas
Coexistence of photonic and atomic Bose-Einstein condensates in ideal atomic gases
研究了在简并温度以下，光子玻色-爱因斯坦凝聚体与二能级玻色原子的理想气体处于热力学平衡的条件。建立了描述系统热力学平衡的方程，解析地得到了光子和原子气体子系统的临界温度和密度。发现了这些光子和原子玻色-爱因斯坦凝聚体共存的条件，预言了基态原子玻色凝聚体存在时光子突然凝聚的可能性：温度的最小降低都能引起光子在凝聚体中的显著聚集.这种情况可以被视为冷原子气体中被称为“停止光”的情况的简单模型。我们还展示了如何通过降低温度来产生原子能级的粒子数反转。后一种情况看起来很有希望在非常低的温度下在原子蒸气中积累光。
2015-12-30 cond-mat.quant-gas
Two- and three-body effective potentials between impurities in ideal BEC
精确计算了理想玻色气体中在玻色-爱因斯坦凝聚转变点以下的两个和三个静态杂质之间出现的类Casimir力的温度依赖关系。假设玻色子-杂质相互作用的短程特性，这里提出的计算程序可以很容易地扩展到具有任意数量杂质浸入的玻色系统。
2020-09-08 cond-mat.quant-gas
Thermodynamic properties of ideal Bose gas trapped in different external power-law potentials under generalized uncertainty principle*
引力的量子效应导致了广义不确定原理（GUP）和最小可观测长度的出现，这是有重要证据支持的。通常量子力学，统计物理学不考虑引力。用统计物理方法研究了GUP下理想玻色气体在不同幂律外势下的热力学性质。对理想玻色气体在外势作用下的基态和激发态的临界温度、内能、热容、熵、粒子数进行了解析计算。在临界温度以下，以粒子密度分别为标准和实验条件下的铷原子和钠原子理想玻色气体为例，数值分析了内能、热容和熵随温度的变化关系。理论计算和数值计算表明：GUP导致临界温度升高。当温度低于临界温度且略高于零开尔文时，GUP对内能、热容和熵的修正为正值;当温度升高到一定值时，这些修正为负值。外加势可以增加或减少GUP对热力学性质的影响。在首次用钠原子气体验证玻色-爱因斯坦凝聚的初始实验条件下，GUP的影响可以完全忽略。在一定条件下，GUP可能成为控制体系热力学性质的主导因素。
2020-02-08 cond-mat.quant-gas
Average energy approximation of the ideal Bose-Einstein gas and condensate
如果假设构成一个能量为E、体积为V的理想玻色-爱因斯坦气体的N个玻色子的平均能量为E/N，那么熵就可以用玻色子的数量N和它们所能占据的单粒子微观态的数量n来表示。因为导出的熵只是N和n的函数，而n是外延变量E、V和N的函数，所以这个熵描述了这个系统的热力学的所有已知信息。特别是，熵非常简单地恢复了经典极限下的Sakur-Tetrode熵，并在足够低的温度下描述了一个不稳定的系统。热力学稳定性分析恢复了玻色-爱因斯坦凝聚体和两相区。除了一阶的数值因子外，结果与通过标准概率方法得出的结果相同。
2012-12-06 cond-mat.quant-gas
Quench Dynamics of the Ideal Bose Polaron at Zero and Nonzero Temperatures
本文详细讨论了在零温度和非零温度下，在任意强度的杂质-玻色子耦合作用下，理想玻色-爱因斯坦凝聚体中的固定杂质，我们称之为理想玻色极化子.的时间演化是完全解决，它被发现，令人惊讶的是，许多已经预测为真正的BEC的功能已经存在于这个更简单的设置，可以理解其中的分析。我们得到了在$T=0$的凝聚波函数和在$T>0$的单粒子密度矩阵的时间演化的显式公式。对于负的散射长度，系统被发现热化，即使动力学是完全相干的。的时间演化和热的Tan接触值的推导和比较最近的实验。我们发现，相反的费米极化子，接触是不受约束的幺正性，只要凝聚存在。在$T=0$的动力学重叠的一个明确的公式，使我们能够计算的rf频谱，可以详细地理解它的一个玻色子和杂质的两体问题。
2021-03-23 cond-mat.quant-gas
The Condensation of Ideal Dunkl-Bose Gas in Power-Law Traps
本文利用Dunkl变形玻色子理论，研究幂律势阱中一维和二维Dunkl玻色气体的玻色-爱因斯坦凝聚，计算粒子数与相变温度，发现Dunkl形式对凝聚分数影响相似，但对相变温度影响不同。
2023-12-29 cond-mat.quant-gas
Investigation of Bose condensation in ideal Bose gas trapped under generic power law potential in $d$ dimension
本文研究了理想玻色气体玻色凝聚特性在外生普适幂律势$U=\sum_{i=1} ^d c_i |\frac{x_i}{a_i}|^{n_i}$作用下的变化。Kim $et$ $al.$（S. H.金角，澳-地K. Kim和K. Nahm，J Phys. Condens. 10269（1999）.）产生了层次的冷凝过渡与变化的分数维。本文给出了关于定容比热$C_V$的几个定理。对这些定理的仔细研究也揭示了囚禁系统中凝聚相变的隐藏层次的存在。
2015-12-03 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Particle Fluctuations in Mesoscopic Bose Systems
研究了任意空间维数的介观玻色系统中的粒子涨落。研究了玻色-爱因斯坦凝聚温度$T_c$以上和以下的理想玻色气体和相互作用玻色系统。粒子涨落的强度决定了系统是否稳定。稳定性条件取决于空间维数$d$和系统的限制维数$D$。研究表明：（i）理想玻色气体被限制在一个空间维数$d>2$大于$T_c$，$d>4$小于$T_c$的矩形盒中，（ii）理想玻色气体被限制在一个空间维数$D>2$大于$T_c$，$D>4$小于$T_c$的幂律阱中，当系统经历玻色-爱因斯坦凝聚时，系统是稳定的;（iii）相互作用玻色系统被限制在一个尺寸为$d>2$的长方形盒子中，$d>2$的尺寸在$T_c$之上，而在$T_c$之下，粒子相互作用稳定玻色凝聚系统，使其对$d=3$稳定;（iv）与接触相互作用系统的涨落相比，非局域相互作用降低了凝聚温度。
2019-05-13 cond-mat.quant-gas
Bose-Einstein condensation of photons in an ideal atomic gas
我们研究了光子与无相互作用气体原子处于热力学平衡时的玻色-爱因斯坦凝聚的特殊性。得到了所研究系统的热力学平衡的一般方程。我们研究这些方程的解决方案在高温的情况下，当系统的原子组分可以被认为是非简并的理想气体的原子，和光子组件可以形成一个状态的玻色凝聚。导出了该系统中跃迁温度的超越方程和凝聚光子密度的表达式。我们还获得了一些特殊情况下的临界温度方程的解析解。两个制度的玻色凝聚的光子，这两个制度的存在显着不同的性质的转变温度依赖于泵浦到系统中的光子的总密度，被揭示。在一种情况下，这种依赖性是传统的分数幂定律，而在另一种情况下，它是对数定律。应用数值方法，我们确定边界的存在和实施条件不同的制度的冷凝取决于所研究的系统的物理参数。我们还表明，对于大范围的物理系统，在平衡与光子（从超冷气体的碱金属到某些类型的理想等离子体），凝聚的光子应该发生根据对数制度。
2013-07-30 cond-mat.quant-gas
Effect of spin-orbit interaction on the critical temperature of an ideal Bose gas
考虑了具有相同的“Rashba”和“Dresselhaus”自旋轨道相互作用的理想玻色气体的玻色-爱因斯坦凝聚，并研究了它对临界温度的影响.在均匀的玻色气体中，由于在临界拉曼耦合处态密度的变化，基态的简并被提升，出现了“尖点”和临界温度的急剧下降。临界温度的相对下降取决于气体的稀释度以及自旋轨道耦合强度。在谐波陷阱存在下，在临界温度的尖点平滑，并出现一个最小值。临界温度的下降和基态“准简并度”的提升都表现出受陷阱频率控制的交叉现象。通过考虑一个类似Dicke的模型，我们将计算扩展到大自旋玻色子，并在临界拉曼频率附近的临界温度观察到一个类似的最小值，随着自旋的增大，这个最小值变得更深。最后在无限自旋的极限下，在临界频率处临界温度为零，这是Dicke型量子相变的表现。
2014-04-17 cond-mat.quant-gas
Monopole excitations of a harmonically trapped one-dimensional Bose gas from the ideal gas to the Tonks-Girardeau regime
利用含时修正的非线性薛定谔方程（m-NLSE）--其中传统的与密度成比例的化学势被从Lieb-Liniger精确解中推导出的化学势所取代--我们研究了一维玻色气体集体激发的频率。我们发现，我们的方法准确地再现了最近的实验研究结果[E。Haller等人，Science Vol.325，1224（2009）]在从理想气体、通过平均场区域、通过平均场费米子-费米区域、一直到Tonks-Giradeau气体的全谱相互作用区域中。虽然前两个可以通过标准的含时NLSE和含时局域密度近似（LDA）访问，但在后一种情况下，情况相反。然而，m-NLSE处理所有这些制度在一个单一的数值方法。
2015-08-29 cond-mat.quant-gas
Tamm's surface states and Bose-Einstein condensation
计算并讨论了构成三维玻色气体的粒子能量中存在能隙$Δ$对气体热力学性质的影响，使没有能隙的气体表现为理想玻色气体.显式公式与任意$Δ$值进行了讨论：临界温度，随着间隙的增长而增加;冷凝分数;内能;和定容比热发现具有跳跃不连续的任何$Δ$从零不同。当能隙趋于零时，恢复了三维无限理想玻色气体的结果.
2016-05-13 cond-mat.quant-gas
Thermodynamics of a spin-1 Bose gas with fixed magnetization
本文研究了自旋为1的玻色气体的热力学性质。我们的计算是基于对理想气体的巨正则描述和对具有铁磁和反铁磁相互作用的原子的经典场近似。我们确认发生的双相变的系统中，由于两个全球性的限制。我们分析表明，理想气体的临界温度和凝聚分数是如何改变由一个非零的磁场。在第二临界温度以下，这种相互作用强烈地影响冷凝物的情况。在强磁场中，相互作用能的作用减弱，铁磁和反铁磁原子的凝聚与理想气体的结果一致。
2015-05-15 cond-mat.quant-gas
Perturbative Thermodynamic Geometry of Nonextensive Ideal Classical, Bose and Fermi Gases
本文研究了非广延理想经典气体、玻色气体和费米气体的微扰热力学几何，证明了非广延玻色（费米）气体的内禀统计相互作用与广延情况类似，是吸引（排斥）相互作用，但热力学曲率的大小随非广延参数的变化而变化。与广延理想经典气体相反，非广延理想经典气体可以分为两个不同的区域。根据系统对非广延情况的偏离参数，可以找到一个特殊的逸度值$z^{*}$，在此值处热力学曲率的符号发生了变化。因此，我们认为，非广延参数诱导一个吸引（排斥）的统计相互作用的$z<z^{*}$（$z>z^{*}$）的理想经典气体。根据热力学曲率的奇点，我们考虑了非广延玻色气体的凝聚。
2017-05-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Quantum dynamics of spinful impurity in ideal Bose gas
Ivan Franko National University of Lviv（利沃夫伊万·弗兰科国立大学）
本文研究理想玻色气体中自旋杂质在横向拉比场下的淬火动力学，提出类平均场近似，预测自旋退相干显著加速。
2026-09-24 cond-mat.quant-gas
Nontrivially Topological Phase Structure of Ideal Bose Gas System within Different Boundary Conditions
研究了理想玻色气体系统在不同边界条件下的相结构，本文研究了无限体积中周期边界条件和Dirichlet边界条件。结果表明，在这两种边界条件下，理想玻色气体的基态都是拓扑非平凡的，不能用传统的对称性破缺理论进行分类。基态是对应于这两种边界条件的不同拓扑相，可以通过非对角粒子数磁化率来区分。而且，这一结果具有普遍性。边界条件在格子模拟方法和一些可解统计模型的计算中对确定QCD图的临界端点起着重要的作用。
2022-06-15 cond-mat.quant-gas nucl-th
On the number of Bose-selected modes in driven-dissipative ideal Bose gases
在理想玻色气体中，如果被驱动到远离热平衡的稳定状态，则会发生广义形式的玻色凝聚。也就是说，单粒子状态明确地分为两组：玻色选择状态组，其占用随总粒子数线性增加，以及所有其他状态的占用饱和组[Phys. Rev. Lett. 111，240405（2013）]。然而，到目前为止，关于玻色选择态的数量如何取决于系统的性质及其与环境的耦合，人们知之甚少。这个问题的答案是至关重要的，因为拥有单个、几个或大量玻色选择态的系统将表现出相当不同的行为。虽然在前两种情况下，每个选定的模式获得宏观占领，对应于（破碎）玻色凝聚，后一种情况下，而承担类似的高温状态的物质。本文系统地研究了玻色选择态的数目，考虑了在弱系统-浴耦合极限下表征驱动耗散理想玻色气体的不同类速率矩阵。这些包括率矩阵与连续极限，率矩阵的混沌驱动系统，随机率矩阵，和率矩阵产生的热浴耦合到少数几个可观的。
2018-03-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Evolution of a single spin in ideal Bose gas at finite temperatures
Ivan Franko National University of Lviv（利沃夫伊万·弗兰科大学）
研究非相互作用玻色子在有限温度下的动力学，考虑单个静止自旋杂质的影响，分析自旋对玻色子动量分布的影响。
2026-05-13 cond-mat.quant-gas quant-ph
Mobile impurity in a Bose-Einstein condensate and the orthogonality catastrophe
本文分析了稀玻色-爱因斯坦凝聚体中杂质的性质。首先，在一个理想的BEC中的静态杂质的准粒子的残留物被证明是随着粒子数的增加，作为一个拉伸指数消失，导致玻色子正交性灾难。然后，我们引入了一个变分分析，它恢复了这个确切的结果，并描述了宏观敷料的杂质，包括它的反作用到BEC以及玻色-玻色排斥超出Bogoliubov近似。这一分析预测，当BEC变得理想时，对于可移动杂质也会发生正交性突变。最后，我们表明，我们的分析与实验结果吻合得很好。
2020-04-15 cond-mat.quant-gas
Geometry-Driven Thermodynamics: Shape Effects and Anisotropy in Quantum-Confined Ideal Fermi and Bose Gases
Department of Physics, Faculty of Sciences – University of Antananarivo（安塔那那利佛大学理学院物理系）；ESSA, University of Antananarivo（安塔那那利佛大学 ESSA）
本研究提出基于量子相空间的统一框架，揭示纳米尺度下量子受限气体的各向异性热力学特性及形状效应调控相变的能力。
2026-03-03 cond-mat.quant-gas
Stepwise Bose-Einstein condensation in a spinor gas
我们观察到钠原子与自旋$F=1$的多步凝聚，其中不同的塞曼组分$m_F=0,\pm 1$随着温度的降低而依次凝聚。精确的序列根据磁化强度$m_z$和所施加磁场中的二次塞曼能量$q$（QZE）而急剧变化。对于大QZE，相图的整体结构与理想自旋1气体相同，尽管相边界的精确位置因相互作用而显著移动。对于小QZE，反铁磁相互作用定性地改变了相对于理想情况的相图，例如导致$m_F=\pm 1$中的冷凝，这是一种对于具有$q>0$的理想气体不可能发生的现象。
2017-05-26 cond-mat.quant-gas
Large Deviations for the Bose--Einstein Condensate of the Ideal Gas in the Canonical Ensemble
该研究针对正则系综下受一般单粒子哈密顿量支配的非相互作用玻色气体，得出其玻色-爱因斯坦凝聚体粒子数的大偏差估计，发现左右尾概率随粒子数趋于无穷时以不同指数速率衰减。
2026-10-07 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Lorentz-violating effects in the Bose-Einstein condensation of an ideal bosonic gas
通过对非相对论和超相对论极限的研究，我们研究了理想玻色子气体的玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）中的洛伦兹破坏效应。我们的模型描述了一个耦合到CPT偶和Lorentz破坏背景的大质量复杂标量场。我们首先分析了非相对论情形，在这个水平上，利用实验数据，我们得到了一些LIV参数的上界。其次，我们构造了相对论性理想玻色子气体的配分函数，它需要对某些LIV系数施加严格的限制才能得到一致的描述。在这两种情况下，我们已经证明，LIV的贡献包含在一个整体的因素，它乘以几乎所有的化学性质。一个例外是凝聚粒子的分数。
2014-12-25 cond-mat.quant-gas hep-th
Existence of a critical point in the phase diagram of the ideal relativistic neutral Bose gas
在不假设热力学极限和连续近似的情况下，研究了立方盒子中理想相对论中性玻色气体的相变。相应的非相对论正则配分函数本质上是一个依赖于温度和体积的特定组合的单变量函数，而相对论正则配分函数实际上是它们的双变量函数。基于正则配分函数的精确表达式，我们对多达数十万个粒子进行了数值计算。我们报道，如果粒子数等于或大于一个临界值，这相当于7616，理想的相对论中性玻色气体的特点是一个临界点的Spinodal曲线。这使我们能够描绘理想玻色气体的相图。随后发生的相变在低于临界压力时为一级相变，在临界压力时为二级相变。对应于奇点的指数分别为1/2和2/3。我们还验证了最近观察到的'Widom线'在超临界区。
2011-02-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech hep-th
Bloch and Josephson Oscillations in a Ring of an Ideal Bose Gas
我们表明，理想玻色气体，包含在一个非常薄的环表现出类似的布洛赫和约瑟夫森振荡的带电理想费米气体在一个薄的环的现象。如果环的壁被限制为具有角速度$ω$，则角动量具有在$ω$中周期性的反常分量，其周期等于角速度$ω_{0}\equiv \hbar /mR^{2}$的量子。如果在壁面上施加一个恒定的力矩，气体的角动量就会有一个分量，它在时间上是周期性的，“约瑟夫森频率”由$f_{J} =τ/N \hbar$给出。最后，我们表明，振荡是一个自动功能的量子制度的任何环的合奏相同的粒子，即使与粒子的相互作用。
2010-02-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Study of stability of relativistic ideal Bose-Einstein condensates
研究了有限温度下相对论性复标量玻色子场$T$在低于其临界玻色-爱因斯坦凝聚温度时的行为。结果表明，在相同的$T$下，有反玻色子的态比无反玻色子的态具有更高的熵、更低的Helmholtz自由能和更高的压强，但Gibbs自由能与其应有的值相同.这意味着没有反玻色子的组态是亚稳态的。结果推广为任意$d$空间维度。
2012-08-22 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech math-ph
Fermionizing the ideal Bose gas via topological pumping
本文研究一维玻色气体拓扑泵浦中的多体态相干性与关联，发现在零和无穷大相互作用下动量分布重标度及关联函数自相似行为，揭示了拓扑泵浦诱导的玻色与费米关联间的非平庸映射。
2025-04-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
Norm preserving stochastic field equation for an ideal Bose gas in a trap: numerical implementation and applications
随机场方程是描述玻色气体热态的有力工具。通常，这些方法面临着紫外灾难的老问题，这需要在高能量下截止。在[arXiv：0809.1002，Phys. B 42，081001（2009）]中，我们引入了一个量子随机场方程，通过基于Glauber-Sudarshan P函数的全量子方法避免了截止问题。为了与实际的实验装置有密切的联系，该理论是为固定的粒子数而制定的，因此是基于正则系综的。在这项工作中的推导和非平凡的数值实现方程的详细说明。我们提出了有限玻色气体被困在各种潜在的应用，并显示结果的基态占领数和它们的平衡波动。此外，我们还通过研究不同阶数的关联函数来研究空间相干特性。
2010-09-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Fisher zeros of a unitary Bose gas
对于真实的逆温度β，正则配分函数始终为正，是正项之和。然而，在复β平面上有一些零点，称为费歇尔零点。在热力学极限中，费歇尔零点合并成连续曲线。在存在相变的情况下，零点倾向于箍缩实β轴。对于各向同性三维谐振子中的理想玻色气体，可以清楚地看到这种趋势，表明存在玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）。该计算可以精确地用维里系数随温度变化的维里展开公式表示。当在计算中包括一个强相互作用的吸引的酉气体的第二维里系数，BEC似乎生存，与凝聚温度转移到一个较低的值的酉气体。这种转变与从理想气体和幺正气体的正则配分函数直接计算热容是一致的。
2014-12-16 cond-mat.quant-gas
Real-Time Dynamics of an Impurity in an Ideal Bose Gas in a Trap
本文采用T矩阵近似下的时空域场论方法，研究了玻色子-杂质相互作用突然开启后，理想玻色气体中杂质的简谐囚禁系统的行为.我们建立了相应的T-矩阵的形式，并解决系统的动力学性质。作为一个数值应用，我们考虑一个简单的系统中的弱相互作用的杂质在一维的相互作用导致的振荡的杂质密度。此外，我们表明，振荡的振幅可以通过周期性地打开和关闭相互作用来驱动。
2015-08-17 cond-mat.quant-gas nucl-th quant-ph
Critical properties of weakly interacting Bose gases as modified by a harmonic confinement
利用均匀玻色流体状态方程的知识，讨论了简谐约束玻色气体从正常气体到超流体的相变的临界性质。结果表明，虽然存在的限制陷阱逮捕通常的发散的等温压缩性和热容，临界行为表现在现在的发散的衍生物所提到的压缩性。这一结果说明了与均匀粒子密度作为化学势和气体温度的函数的状态方程的平均场模型。该模型假设的形式是一个理想的玻色气体在正常流体中，而在超流状态的功能，提出了这样的，都渐近达到的弱相互作用的玻色气体在大密度和低温下，并在过渡，匹配的临界特性的理想玻色气体的B-Fermi解决方案。在此基础上，我们得到了简谐约束气体的{ \it全局}热力学，并由此分析了它的临界性质。我们讨论如何通过实验测试这些属性。
2017-05-12 cond-mat.quant-gas
Isobar of an ideal Bose gas within the grand canonical ensemble
本文研究了在巨正则系综中，当粒子数N很大但有限时，被限制在立方盒子中的理想玻色气体的等压线。通过求解旋节线方程，得到了精确的过冷和过热温度公式，在热力学极限下，该公式对已知的玻色-爱因斯坦凝聚温度进行了N^{-1/3}或N^{-1/4}次幂修正。数值计算证实了解析近似的准确性，并进一步表明，当N大于或等于14393时，等压线在温度-体积平面上是一致的。特别地，对于阿伏伽德罗粒子数，体积离散地膨胀约10^5倍。我们的结果与以前的研究在0.1%的误差内的正则系综定量同意。
2011-08-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech hep-th
Thermodynamical properties of a trapped interacting Bose gas
在平均场近似下，研究了谐振势场中相互作用玻色原子的量子力学性质。对于弱相互作用，量子统计等价于有效平均场势中的理想气体。Gross-Pitaevskii方程的本征值被确定为理想气体的化学势。计算了原子的凝聚温度和密度分布。发现临界温度$T_c$随相互作用的增加而降低。在临界点以下，凝聚分数表现出$N_0/N=1-(T/T_c)^γ$的普适关系，其中指数$γ\approx 2.3$与相互作用强度、化学势以及限制势的频率无关。
2012-01-11 cond-mat.quant-gas
Negative Compressability of Non-Equilibrium Non-Ideal Bose--Einstein Condensate
理想的平衡玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）通常被认为是巨正则（$μV T$）系综中的一种，它意味着与环境的化学平衡的存在。然而，在大多数实验方案中，BEC中的粒子总量要么由初始条件决定，要么由耗散和抽吸之间的平衡决定。因此，BEC可能具有热平衡，但几乎不具有化学平衡。此外，由于粒子之间的相互作用，许多实验上可实现的BEC是非理想的。在最近的工作[10.1103/PhysRevLett.128.065301]中，已经表明系统Hilbert空间中的不变子空间出现在快速热化极限的非平衡BEC中。在每一个子空间中，吉布斯分布是建立与一定数量的粒子，使它能够独立地在每个不变子空间中的非理想非平衡BEC的性质的调查。在这项工作中，我们分析了由于BEC中的非理想相互作用引起的色散曲线的变化的BEC稳定性。通常，非理想相互作用导致色散曲线的红移或蓝移，并导致粒子有效质量的变化。结果表明，色散曲线的红移会导致BEC的负压缩性，而有效质量的变化总是使BEC更稳定。找到了BEC中粒子密度出现负压缩性的显式条件。
2022-06-23 cond-mat.quant-gas quant-ph
Medium-induced Interaction Between Impurities in a Bose-Einstein Condensate
本文研究三维 BEC 中两个重杂质由介质激发产生的相互作用，揭示短程 Efimov 势与愈合长度尺度上的 Yukawa 势，并确定交叉尺度及低气体参数下向理想玻色气体的过渡。
2023-06-07 cond-mat.quant-gas
Density excitations of a harmonically trapped ideal gas
通过将气体云看作非相互作用经典粒子的正则系综，计算了远高于玻色-爱因斯坦凝聚温度的简谐囚禁玻色气体的动力学结构因子。静态结构因子被发现消失的波数平方在长波长的限制。我们还将松弛机制的现象，包括一个随机摩擦力来研究动态结构因子。发现密度涨落谱与温度有明显的相关性，计算了俘获热云的Debye-Waller因子随波数和粒子数的变化。一个实质性的差异之间的云的小粒子数和大粒子数。
2009-12-15 cond-mat.quant-gas
Critical temperature of a Bose gas in an optical lattice
本文提出了基于平均场描述的复合谐振格点势中玻色气体的临界温度理论。我们开发的理想气体的临界温度的实用表达式，由于相互作用，有限尺寸效应，和激发带的占用和校正。我们比较我们的表达式的数值计算，并找到了很好的协议在一个很宽的参数制度。
2009-10-13 cond-mat.quant-gas
Universal critical behavior in ideal Bose-Einstein condensation
Instituto de Física, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学物理研究所）；Institut für Angewandte Physik, Universität Bonn（波恩大学应用物理研究所）；Kirchhoff-Institut für Physik, Universität Heidelberg（海德堡大学基希霍夫物理研究所）
研究理想玻色气体在BEC相变附近的临界行为，根据态密度低能标度指数分为三类，提供非相互作用玻色系统临界性的统一框架。
2026-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
How many is different? Answer from ideal Bose gas
形成水需要多少个$\mathrm{H_{2}O}$分子？虽然确切的答案是未知的，但很明显，答案应该是一个有限的数字，而不是无穷大。我们仔细地重新讨论了在大多数统计物理教科书中讨论过的被限制在立方盒子中的理想玻色气体。我们表明，在温度-体积平面上具有“沸腾状”离散相变，提供的粒子数是等于或大于一个特定的值：7616的理想气体的等压线。这第一次证明了一个有限的系统如何能够以数学奇点为特征，并实现“涌现”的概念，而不诉诸热力学极限。
2013-10-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech hep-th
Critical temperature of pair condensation in a dilute Bose gas with spin-orbit coupling
研究了具有对称自旋轨道耦合的双组分玻色气体的Bardeen-Cooper-Shrieffer（BCS）配对态。在低温下的稀释极限，这个系统基本上是一个双原子分子的稀释气体。我们计算了分子的有效质量，发现它在动量空间中是各向异性的。配对态的临界温度比密度相同的理想玻色气体的玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）转变温度小约八倍。
2017-09-29 cond-mat.quant-gas
Non-classical critical exponents at Bose-Einstein condensation
我们证明了理想玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）在$d = 3$维中是一个非经典临界二级相变，其指数为$α= -1$，$β= 1$，$γ= 1$，$δ= 2$，$η= 1$和$ν= 1$，并服从所有的标度等式.这些结果是在没有近似值或假设的情况下得出的。前面的指数本身是一个关键的普适类，不同于迄今为止接受的BEC属于球面模型普适类的概念。
2019-08-20 cond-mat.quant-gas
The condensation of ideal Bose gas in a gravitational field in the framework of Dunkl-statistic
本研究在Dunkl形变玻色子理论框架下，采用半经典近似方法探究一维引力场中二维、三维Dunkl玻色气体的玻色-爱因斯坦凝聚，推导相关物理量表达式，发现凝聚温度比随Wigner参数增大而升高。
2023-05-22 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Phenomenology of a Rydberg impurity in an ideal Bose Einstein condensate
本文研究理想BEC中里德伯杂质的吸收谱，揭示低、中、高三种密度区间的极化子、分子结构和普适高斯响应，并以等价离子杂质加以验证。
2024-04-05 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Fluctuation indices for atomic systems with Bose-Einstein condensate
提出了表征统计系统热力学稳定性的涨落指数的概念。这些指数对于研究非均匀和囚禁原子组装体的稳定性特别有用。计算了几个具有玻色-爱因斯坦凝聚体的系统的涨落指数。结果表明：理想的均匀玻色凝聚气体是不稳定的;被囚禁的理想气体对于大于2的约束维数是稳定的;被囚禁的气体，在约束维数2以下，是弱不稳定的;被囚禁的气体只在空间维数3是稳定的;一维被囚禁的气体是不稳定的;在谐波陷阱中的二维气体代表边缘情况，是弱不稳定的;相互作用的非均匀三维玻色凝聚气体是稳定的。在稳定的玻色凝聚系统中不存在反常粒子涨落。
2010-08-27 cond-mat.quant-gas hep-ph
Multimode Trapped Interferometer with Ideal Bose-Einstein Condensates
本研究利用囚禁在简谐势中的$^{39}$K原子理想BEC构建多模干涉仪，通过Kapitza-Dirac衍射分束、简谐势闭合路径，验证了两种干涉方案的输出对外力敏感，完成了校准与特性表征。
2021-06-14 cond-mat.quant-gas quant-ph
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
Gross-Pitaevskii Limit of a Homogeneous Bose Gas at Positive Temperature
我们考虑一个正温度下的均匀稀玻色气体。该系统的研究中的Gross-Pitaevskii（GP）的限制，其中的散射长度$a$是如此之小，相互作用能是相同的数量级的光谱间隙的拉普拉斯算子，和温度是可比的理想气体的临界温度。我们证明了相互作用系统的比自由能与理想气体的比自由能之差达到了$4 πa \left( 2 \varrho^2 - \varrho_0^2 \right)$给出的领先级。这里，$\varrho$表示系统的密度，而$\varrho_0$是理想气体的预期冷凝密度。此外，我们还证明了吉布斯自由能泛函的任意近似极小化元的单粒子密度矩阵是由理想气体的密度矩阵给出的首阶。这特别证明了玻色-爱因斯坦凝聚，其临界温度由理想气体中的一个给出。我们的证明的一个关键因素是吉布斯变分原理的一种新的使用，它与c-数替换齐头并进。
2020-01-14 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
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$Υ_d^{\text{BC}}(x_λ,…
2017-06-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Ultra-Fast Converging Path-Integral Approach for Rotating Ideal Bose-Einstein Condensates
本文应用一种最近发展起来的解析计算单粒子传播子到极高阶的短时演化的有效递归方法，数值研究了非简谐势阱中$^{87}$ Rb原子旋转理想玻色气体的热力学和动力学性质.首先对离散的短时传播子进行对角化，得到系统的单粒子能谱。使用此，许多玻色子的属性，如冷凝温度，基态占有率，密度分布，和飞行时间吸收图片计算不同的旋转频率。所得结果改善了以前的半经典计算，特别是对于较小的粒子数。此外，我们发现，典型的时间尺度的自由膨胀增加了一个数量级的微妙制度的临界和超临界旋转。
2010-01-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech hep-th
Effects of Interactions on Bose-Einstein Condensation
玻色-爱因斯坦凝聚是一种独特的相变，因为它不受粒子间相互作用的驱动，但理论上可以发生在理想气体中，纯粹是量子统计的结果。本章讨论的问题是\emph{`How is this ideal Bose gas condensation modified in the presence of interactions between the particles?' }这个看似简单的问题，结果却出奇地难回答。在这里，我们概述了这个问题的理论背景，并讨论了一些最近的测量超冷原子玻色气体，试图提供一些答案。
2016-09-15 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum Phase Space Approach to the Ideal Fermi and Bose Gases
本文通过引入与不确定性原理相关的量子相空间概念，改进理想费米和玻色气体模型，推导出含量子修正的热力学量解析表达式，并在经典极限下恢复已知关系，为纳米及低温系统提供理论基础。
2025-10-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Two-body momentum correlations in a weakly interacting one-dimensional Bose gas
分析了均匀弱相互作用一维玻色气体的两体动量关联函数。我们发现，强烈的正相关相反的动量，预期在玻色-爱因斯坦凝聚体与真正的长程序，几乎消失在相位波动准凝聚的长程序被破坏。使用Luttinger液体方法，我们推导出一个解析表达式的动量关联函数在准凝聚制度，显示（i）减少和扩大的相反的动量相关性（相比，在一个真正的凝聚奇异行为）和（ii）出现在小动量的关系。我们还数值研究的准凝聚和理想的玻色气体政权之间的交叉的动量相关性，使用经典的场的方法，并显示如何逐渐消失在理想的气体限制的关系。
2012-09-26 cond-mat.quant-gas quant-ph
Entanglement of an Impurity in a Few-Body One-Dimensional Ideal Bose System
本文研究了一维玻色子系综与杂质之间的关联。我们的研究分析了单体密度矩阵，并计算了相应的冯诺依曼纠缠熵的杂质和玻色子之间的相互作用强度的函数时，所有的粒子具有相同的质量。我们发现，熵增长非常快的小和中等的相互作用强度，然后增加缓慢向强相互作用制度。然后，我们研究了杂质和玻色子之间的质量不平衡对量子关联的影响。在强相互作用的情况下，我们发现当杂质比玻色子重得多时，我们有最小的可能相关性。然而，在有四个玻色子粒子的情况下，当质量比在3和4之间时，熵达到最大值，然后在更高的质量不平衡下下降到最小值。
2016-03-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
