We find a first order transition driven by the strength of non-equilibrium conditions of one-dimensional driven open condensates. Associated with this transition is a new stable non-equilibrium phase, space-time vortex turbulence, whose vortex density and quasiparticle distribution show strongly non-thermal behavior. Below the transition, we identify a new time scale associated with noise activated unbound space-time vortices, beyond which the temporal coherence function changes from a Kardar-Parisi-Zhang type subexponential to a disordered exponential decay. Experimental realization of the non-equilibrium vortex turbulent phase is facilitated in driven open condensates with a large diffusion rate.
Nonthermal fixed points, vortex statistics, and superfluid turbulence in an ultracold Bose gas
在二维和三维空间中分析了远离热平衡的稀薄简并玻色气体动力学的非热不动点。详细研究了以前在非微扰量子场论方法中发现的、最近被证明与涡旋动力学和超流湍流有关的普适幂律分布[Phys. Rev. B 84，020506（R）（2011）]。结果意味着解释的标度行为的独立涡激发的超流体和拓扑激发的统计可以描述的波动湍流的框架。发现在单粒子动量分布中观察到的特定标度指数与不可逆性以及波相互作用所遵守的守恒定律是一致的。此外，长波长的声学激励的涡旋轴承冷凝物，驱动的涡旋湮灭，发现遵循非热幂律。在统计模式中考虑涡的相关性，长时间偏离非热不动点与涡-反涡配对有关。所研究的非热不动点可在冷气体实验中得到。这些结果揭示了超流湍流的基本方面，并对相关现象具有很强的潜在影响，例如，在早期宇宙膨胀或夸克-胶子等离子体动力学中。
Kelvin-wave turbulence generated by vortex reconnections
量子涡丝的重新连接产生了急剧的弯曲，这些弯曲退化成传播的开尔文波。这些波通过弱非线性相互作用将其能量向下级联，并将其波动作用向上级联，这是在小于涡间距离的尺度上湍流的主要机制。在理想强迫集中在单一尺度k 0的情况下，湍流谱指数在尺度k> k 0时为纯正叶栅形式-17/5，在尺度k<k 0时为纯逆叶栅形式-3。然而，强迫产生的重联包含了广泛的傅立叶模式。在这种情况下，人们应该期待什么样的扩展？在这封信中，我用开尔文波湍流的微分模型得到了这个问题的答案。主要结果是，直接级联缩放占主导地位，即重连强迫或多或少相当于低频强迫。
