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arXiv 2407.18059cond-mat.quant-gas
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超越普适区域的玻色气体状态方程

Equation of state of Bose gases beyond the universal regime

Marti Planasdemunt, Jordi Pera, Jordi Boronat

AI总结:

本文通过扩散蒙特卡洛方法研究了稀疏玻色气体在超越普适极限下的状态方程,发现有效范围增大时 $p$ 波散射长度影响显现,并在 $(a_0,r_0)$ 普适区域内提出能重现精确能量的解析定律。

摘要:

稀疏玻色气体的状态方程(能量仅取决于 $s$ 波散射长度)在超越普适极限时相当未知。我们进行了一系列扩散蒙特卡洛计算,气体参数高达 $10^{-2}$,以探讨偏离普适性是如何出现的。使用不同的模型势,我们在一定统计噪声内精确计算了气体的能量,并将结果报告为三个相关散射参数的函数:$s$ 波散射长度 $a_0$、$s$ 波有效范围 $r_0$ 和 $p$ 波散射长度 $a_1$。如果有效范围不大,我们观察到基于 $a_0$ 和 $r_0$ 的普适性可维持至气体参数 $10^{-2}$。若 $r_0$ 增大,这两个参数的普适区域减小,并开始观察到 $a_1$ 的影响。在 $(a_0,r_0)$ 普适区域内,我们提出了一种解析定律,能相当好地重现精确能量。

英文摘要:

The equation of state of dilute Bose gases, in which the energy only depends on the $s$-wave scattering length, is rather unknown beyond the universal limit. We have carried out a bunch of diffusion Monte Carlo calculations up to gas parameters of $10^{-2}$ to explore how the departure from the universality emerges. Using different model potentials, we calculate the energies of the gas in an exact way, within some statistical noise, and report the results as a function of the three relevant scattering parameters: the $s$-wave scattering length $a_0$, the $s$-wave effective range $r_0$, and the $p$-wave scattering length $a_1$. If the effective range is not large we observe universality in terms of $a_0$ and $r_0$ up to gas parameters of $10^{-2}$. If $r_0$ grows the regime of universality in these two parameters is reduced and effects of $a_1$ start to be observed. In the $(a_0,r_0)$ universal regime we propose an analytical law that reproduces fairly well the exact energies.

机构、总结、中文摘要均由AI分析而来,可能存在错误,请以论文正文为准。

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