Homogeneous one-dimensional Bose-Einstein Condensate in the Bogoliubov's Regime
分析了有限尺寸效应对一维均匀玻色-爱因斯坦凝聚体基态性质的修正。我们假设从一开始,Bogoliubov的形式主义是有效的,因此,我们表明,为了获得一个定义良好的基态属性,系统的有限尺寸效应必须考虑。事实上,在目前的工作中描述的形式主义允许恢复通常的属性有关的一个均匀的一维玻色-爱因斯坦凝聚体的基态,但由有限尺寸效应的系统进行校正。最后,这种情况下,我们可以分析系统的敏感性时,Bogoliubov的制度是有效的,当有限的尺寸效应。这些事实为将这些想法应用于更现实的场景提供了可能性,例如,低维捕获的玻色-爱因斯坦凝聚体。
2016-04-07 cond-mat.quant-gas
Thermodynamics of noninteracting bosonic gases in cubic optical lattices versus ideal homogeneous Bose gases
研究了周期格点势中任意整数填充的非相互作用气体的热力学性质,并与理想均匀气体的热力学性质进行了比较。推导热力学量的显式表达式并进行精确的数值计算,我们发现,例如熵和能量对正相温度的依赖性相当弱。在玻色凝聚相中,它们的功率与约化温度的关系接近线性,这与理想均匀气体的情况相反。我们评估了比热斜率的不连续性,结果表明比热斜率与填充因子为$ν=1$的理想均匀玻色气体的比热斜率大致相同。随着$ν$的增加,它以$ν$的倒数减小。这些结果可以作为一个检查点的各种实验的光晶格以及理论研究的弱相互作用玻色系统的周期势作为一个起点微扰计算。
2015-07-09 cond-mat.quant-gas
Effect of trap imperfections on the density of a quasi-two-dimensional uniform dipolar quantum Bose gas
本文通过一阶微扰理论研究了平坦势的弱静态扰动对准二维偶极玻色气体密度的影响,分别分析了余弦型扰动和静态白噪声谱扰动,揭示了光学晶格及光学像差对均匀光学偶极陷阱中气体密度的影响。
2024-10-01 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Effect of nonzero temperature to condensed fraction of a homogeneous dilute weakly interacting Bose gas
该研究在改进的Hartree-Fock近似下采用Cornwall-Jackiw-Tomboulis有效作用量方法,分析极低温区非零温度对均匀稀薄弱相互作用玻色气体凝聚分数的影响,得出热涨落使凝聚分数按温度二次、四次幂律下降的结论,结合实验数据对比并纳入阱的非无限尺寸效应。
2023-12-10 cond-mat.quant-gas
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$Υ_d^{\text{BC}}(x_λ,…
2017-06-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Thermodynamics of inhomogenous imperfect quantum gases in harmonic traps
讨论了简谐囚禁的不完全量子气体的热力学性质。这些系统的空间不均匀性强加的平均场粒子间势能的重新定义相比,均匀的情况下。在我们的方法中,它采用$\frac{a}{2} N^2 \, ω^d$的形式,其中$N$是粒子的数量,$ω$ -谐波陷阱频率,$d$ -系统的维数,$a$是表征粒子间相互作用的参数。我们提供的参数,该模型对应于一个长程粒子间电位的小振幅消失的极限情况。这一结论是从一个计算类似于著名的Kac标度过程,这是在这里提出的形式适合于各向同性谐波陷阱的情况下。我们表明,在我们的模型中,被困排斥玻色子的不完美的气体进行玻色-爱因斯坦凝聚提供$d>1$。分析的主要结果是:在$d=1$中,只要参数$a_{F}$和$a_{B}$满足关系式$a_{B}+a_{F}=\hbar$,则具有$a=-a_{F}<0$的吸引不完全费米子气体与具有$a=a_{B}>0$的排斥玻色子气体在热力学上等价.这一结果补充了最近关于二维均匀不完全排斥玻色气体和吸引费米气体热力学等价性的类似结论。
2019-10-15 cond-mat.quant-gas
Transition temperature and thermodynamic properties of homogeneous weakly interacting Bose gas in self-consistent Popov approximation
Department of Physics, Hanoi Pedagogical University 2(河内师范师范大学二校物理系)
研究通过Cornwall-Jackiw-Tomboulis有效作用方法结合变分微扰理论,探讨均匀 repulsive 弱相互作用玻色气体与理想玻色气体相变温度的相对偏移,证明其与s波散射长度成正比,并与蒙特卡洛模拟结果一致,同时验证了零点能和热力学性质。
2025-04-10 cond-mat.quant-gas
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
Spatially Resolved Magnetization in the Bose-Einstein Condensed State of BaCuSi2O6: Evidence for Imperfect Frustration
为了了解BaCuSi 2 O 6中二维玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)相的性质,我们在临界磁场(Hc 1 = 23.4 T)以上进行了详细的~(63)Cu和~(29)Si NMR研究。系统中存在的两个不同的交替层具有非常不同的接近Hc 1的局部磁化强度;一个非常弱,并且其尺寸和场依赖性对层间耦合的性质非常敏感。它的精确值只能通过“现场”的63 Cu NMR来确定,并且数据完全由相互作用的硬核玻色子模型再现,其中与四重对称性相关的完美挫折被稍微提升,从而得出结论,人口较少的层的人口不是完全不相干的,而是必须部分凝聚。
2013-06-18 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum sine-Gordon dynamics on analogue curved spacetime in a weakly imperfect scalar Bose gas
利用配分函数的相干态泛函积分表达式,我们证明了当弱不完美玻色气体在不可压缩背景超流中的相位涨落被限制在单粒子希尔伯特空间的一个子空间中时,模拟弯曲时空上的sine-Gordon模型作为有效的量子场论而产生.我们考虑与超冷玻色子原子或分子气体实验相关的单粒子希尔伯特空间的二分区,包括,例如,限制高或低能量部门的动态和空间bipartition对应于隧道耦合平面玻色气体。通过假设被困气体的低能子空间中的完全幺正量子控制,我们证明了(1)适当地调整最低能量模式的粒子数统计部分地使低能和高能扇区重叠,允许任何低能单粒子波函数定义弯曲时空上正弦-戈登动力学的背景,以及(2)最低的两个模式的两个态的量子叠加的宏观占据产生依赖于两个背景流的模拟弯曲时空,其中相应的权重连续地依赖于叠加的量子态的相应权重。
2016-07-30 cond-mat.quant-gas gr-qc quant-ph
On the anomalous density of a dilute homogeneous Bose gas
本文发展了考虑任意相位的Hartree-Fock-Bogoliubov理论,证明反常密度σ的符号与相位相关而不可观测,但其绝对值可通过声速和凝聚分数测量提取,并给出了均匀盒中BEC的理论预测。
2024-11-24 cond-mat.quant-gas
Ultra-quantum turbulence in a quenched homogeneous Bose gas
本文用经典场方法数值研究了玻色气体在高度非平衡初始条件下演化过程中产生的超流涡旋湍流纠缠的特性和衰减。通过分析涡线密度,能谱和速度关联函数,我们确定,从这种有效的热淬火造成的湍流缺乏相干结构和Kolmogorov标度,这些属性是典型的普通经典流体和超流氦时,由网格或螺旋桨驱动。相反,热淬火湍流具有类似于随机流的特性,更类似于另一种在超流氦中观察到的称为超量子湍流的湍流状态。
2016-07-13 cond-mat.quant-gas
Self-consistent theory of a homogeneous binary Bose mixture with strong repulsive interspecies interaction
多组分量子气体是研究不同组分之间相互作用所产生的基本现象的理想平台。特别地,由于两种物质之间的排斥相互作用,系统可以表现出相分离。我们开发了一个基于平均场的理论,为两个组件的玻色混合物,这是等效的Hartree-Fock-Bogoliubov近似,并推导出解析表达式的相边界和可折叠性。现有的大多数理论只适用于弱相互作用玻色气体,它们预测相边界由判据$g_{ab}\leqslant\sqrt{g_{aa} g_{bb}}$决定(其中$g_{ab}$是组分$a$和$b$之间的耦合常数)。我们表明,在玻色-爱因斯坦凝聚相($T\leqslant T_c$)的系统可能仍然在一个稳定的和可混溶的相也为较大的值的$g_{ab}$,取决于气体参数$γ$和温度。
2022-09-05 cond-mat.quant-gas
Tunable anisotropic magnetism in trapped two-component Bose gases
我们从理论上讨论了光晶格中均匀玻色-玻色混合物和囚禁玻色-玻色混合物在零温和有限温下的磁有序性。利用玻色动力学平均场论,得到了三维立方晶格中均匀双组分Bose-哈伯德模型的相图,该模型除了Mott态和超流态外,还具有XY-铁磁和反铁磁竞争磁序.我们表明,这些磁相也坚持在谐波陷阱的存在下。
2011-05-24 cond-mat.quant-gas
Equilibrium, Relaxation and Fluctuations in homogeneous Bose-Einstein Condensates: Linearized Classical Field Analysis
本文通过线性化随机投影Gross-Pitaevskii方程分析均匀玻色-爱因斯坦凝聚体的平衡、弛豫与涨落,提出最优截断选择并强调能量阻尼的重要性,模拟验证了线性分析并指出需重新审视忽略能量阻尼的衰变研究。
2025-08-15 cond-mat.quant-gas
How to realise a homogeneous dipolar Bose gas in the roton regime
均匀量子气体为研究多体现象开辟了新的可能性,现在已经在各种系统中实现。对于具有短程相互作用的气体,可以预见的是,使云均匀的方法是将其捕获在理想(均匀)箱势中。我们发现,创建一个接近均匀的偶极气体的roton制度,当长程相互作用是重要的,实际上需要捕获粒子在软壁(不均匀)盒状电位。特别是,我们用数值方法探讨了偶极气体被限制在一个煎饼陷阱,这是谐波沿极化轴和圆柱对称的幂律势$r^p$径向。我们发现,中间$p$的最大比例的样品,可以接近所需的临界密度,以达到旋子制度,而较高的$p$的触发密度振荡附近的壁,即使当系统的大部分是不是在旋子制度。讨论了最佳密度分布与阱势形状的关系,发现它受阱壁陡度的控制。
2022-06-09 cond-mat.quant-gas
Vacancy Effect on the Ground-State Energy of a Bose Gas Trapped by 1D Imperfect Artificial Crystal
Posgrado en Ciencia e Ingeniería de Materiales, UNAM(材料科学与工程研究生项目,墨西哥国立自治大学);Instituto de Física, Universidad Nacional Autónoma de México(物理研究所,墨西哥国立自治大学)
研究一维不完美人工晶体捕获的玻色气体中,空位对其基态能量等性质的影响。采用平均场近似和“离散归一化梯度流”方法求解方程,观察到基态能量变化、能隙及玻色子分布特点,还能获取化学势。
2026-10-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Condensate and superfluid fraction of homogeneous Bose gases in a self-consistent Popov approximation
本研究采用自洽Popov近似研究三维弱相互作用均匀玻色气体的凝聚体与超流组分,发现有限温度下凝聚体组分随相互作用强度非单调变化并存在全局极大值,给出了实验观测的参数区间与可观测量表达式,还讨论了有限尺寸效应。
2024-07-14 cond-mat.quant-gas
Rotons and Bose condensation in Rydberg-dressed Bose Gases
我们调查的基态性质和激发的里德伯穿着玻色子在三维和二维,使用超网链欧拉-拉格朗日近似,占相关性,从而超越了平均场近似。对分布函数的短程行为信号的不稳定性的均匀系统对形成液滴晶体在强耦合和大的软核半径。这种空间密度调制的趋势与非对角长程序共存。关联能对基态能量的贡献在大耦合强度和软核半径的中间值处是显著的,而对于较大的软核半径,基态能量由平均场(Hartree)能量主导。我们还进行了路径积分蒙特卡罗模拟,以验证我们的超网链欧拉-拉格朗日结果在三维的性能。在均相条件下,这两种方法非常吻合。此外,蒙特卡罗模拟预测了一个一阶量子相变从一个均匀的超流相的量子液滴相与面心立方对称的里德伯打扮玻色子在三维。
2020-03-30 cond-mat.quant-gas
Bose-Einstein condensates in a homogeneous gravitational field
本文分析了玻色-爱因斯坦凝聚在均匀引力场中的行为。我们考虑两种不同的捕获势。首先,气体是在一个有限的容器内。本文从数学上分析了均匀引力场存在时容器高度的有限性的影响,导出了由此产生的能量本征值,并利用它得到了相应的配分函数和相应的物理性质。第二,囚禁势是各向异性谐振子,并考虑了引力场和零点能对凝聚温度的影响。这些结果被用来提出一个实验来检验所谓的爱因斯坦等效原理。
2011-01-06 cond-mat.quant-gas gr-qc
Quantum depletion of a homogeneous Bose-Einstein condensate
我们测量了相互作用均匀玻色-爱因斯坦凝聚体的量子损耗,证实了70年前的N.N.博戈柳博夫通过改变粒子间相互作用的强度,所观察到的凝聚物耗尽是可逆可调的。我们的原子均质凝聚产生在一个光箱陷阱,相互作用是通过磁费什巴赫共振调谐,和凝聚的分数探测相干双光子布拉格散射。
2017-06-06 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Homogeneous attractive Bose-Einstein condensates with repulsive three-body interactions: the one-dimensional case
Faculty of Mathematics and Computer Science, University of Science(理科大学数学与计算机学院);Vietnam National University(越南国立大学)
该研究针对受吸引两体与排斥三体相互作用的均匀一维玻色气体,借助中间哈特利理论推导平均场极限对应的非线性薛定谔泛函,分析排斥三体项对基态能量估计及质量聚集特性的影响。
2026-09-01 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Homogeneous attractive Bose-Einstein condensates with repulsive three-body interactions: the two-dimensional case
Faculty of Mathematics and Computer Science, University of Science(自然科学大学数学与计算机科学学院);Vietnam National University(越南国立大学)
研究由N个全同玻色子组成的、兼具吸引两体与排斥三体相互作用的均匀二维玻色气体,借助哈特利理论推导其平均场极限对应的非线性薛定谔泛函,聚焦系统与两体相互作用的行为。
2026-09-01 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Momentum distribution of a dilute unitary Bose gas with three-body losses
利用玻尔兹曼方程,我们研究了三体损耗对均匀么正玻色气体在可忽略量子关联的稀释极限下动量分布的影响。我们计算的气体的动量分布,并表明,非弹性碰撞是定量的二阶维里修正一样重要。
2013-11-30 cond-mat.quant-gas
Dynamics of matter-wave solutions of Bose-Einstein condensates in a homogeneous gravitational field
利用推广的双曲正切函数方法,得到了囚禁在谐振子势中的玻色-爱因斯坦凝聚体在均匀引力场作用下的物质波解。这个解有明孤子和暗孤子作为特例。我们调查这些解决方案的动力学和运动学,和重力的作用是勾勒。结果表明,这些解决方案可以产生和操纵通过控制s-波散射长度,而不改变磁场和引力场的强度。
2012-07-02 astro-ph.EP cond-mat.quant-gas gr-qc
Tan's contact of a harmonically trapped one-dimensional Bose gas: strong-coupling expansion and conjectural approach at arbitrary interactions
本文研究了受简谐约束的相互作用一维玻色气体的Tan接触,即首阶动量分布的高动量尾系数。利用由Bethe-Angles解得到的均匀系统基态能量的强耦合系统展开式,结合局域密度近似,我们得到了简谐囚禁气体Tan接触的强耦合展开式.此外,我们使用一个非常准确的猜想的基态能量的均匀系统,以获得一个近似的表达Tan的接触任意的相互作用强度,从而估计的准确性强耦合展开。我们的研究结果与正在进行的超冷原子气体实验有关。
2017-01-30 cond-mat.quant-gas
Bogoliubov Theory of Dipolar Bose Gas in Weak Random Potential
本文研究了在低温弱随机势中,同时具有各向同性短程接触相互作用和各向异性长程偶极-偶极相互作用的稀均匀玻色气体的三维问题.在Bogoliubov理论的范围内,我们分析了由于量子和热波动以及无序波动,凝析油和超流体耗尽是如何耗尽的。
2015-01-08 cond-mat.quant-gas
Dipolar Bose-Einstein Condensates with Weak Disorder
在平均场论理论中,考虑了零温下存在弱淬火无序的均匀极化偶极玻色-爱因斯坦凝聚体。通过首先微扰地解决潜在的Gross-Pitaevskii方程,然后进行无序系综平均的物理观测值,它表明,两个粒子相互作用的各向异性传递到超流密度和声速。
2011-08-31 cond-mat.quant-gas
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
Exploring the Kibble-Zurek mechanism with homogeneous Bose gases
在物理学的许多领域中,失平衡现象都是一个相当有趣的课题。超冷量子气体是非常干净、隔离良好且高度可控的系统,为研究这一主题提供了理想的平台。最近的进展,在剪裁捕获的潜力,现在允许实验生产的均匀样品在定制的几何形状,这是一个关键的进步,研究的出现在相互作用的量子系统的相干性。在这里,我们回顾了最近的实验中,温度淬火已在整个玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)相变在环形几何形状和均匀的3D和准2D气体。结合起来,这些实验给出了一个全面的图片的Kibble-Zurek(KZ)的情况下,通过互补测量的关联函数和拓扑缺陷密度。它们还允许测量KZ标度律,直接证实KZ理论的“冻结”假设,以及提取玻色-爱因斯坦凝聚转变的临界指数。
2016-11-03 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Vortex reconnections and rebounds in trapped atomic Bose--Einstein condensates
非连续相干结构的重联和相互作用在流体、等离子体和液晶的动力学中起着重要的作用。在流体中,涡旋重联在长度尺度之间重新分配能量和螺旋度,并诱导细尺度湍流混合。与普通流体中的涡量是连续场不同,在量子流体中,涡量被集中到离散(量子化)的涡线中,将涡重连变成孤立的事件,使其在概念上更容易研究。本文报道了雪茄形原子玻色-爱因斯坦凝聚体中三维量子涡旋相互作用的实验和数值观测。除了标准的重联,已经在数值上和实验上观察到的均匀系统远离边界,我们表明,双重重联,反弹和弹射也可以发生的结果,非均匀的,封闭的性质的系统。
2017-05-05 cond-mat.quant-gas
Emergence of isotropy and dynamic scaling in 2D wave turbulence in a homogeneous Bose gas
该研究在均匀二维玻色气体中观测波激发湍流级联,通过全尺度刻画揭示各向同性涌现与耗散前的动态时空标度。
2022-11-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Spin-orbit-coupled Bose-Einstein-condensed atoms confined in annular potentials
一个自旋轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚的原子云被限制在一个环形的陷阱势显示了各种阶段,我们在本研究中的调查。从非相互作用问题开始,在一个非常窄的环的极限中,用正弦密度变化代替了存在于未捕获系统中的均匀相。在非捕获系统的情况下,存在另一个具有条纹状密度分布的相,并且在非常窄的环的极限中也发现了它的对应物。随着环宽度的增加,这种情况在性质上持续存在。根据组件间和组件内的相对强度,相互作用要么有利于条纹相,要么抑制它,在这种情况下,要么出现均匀的,或正弦曲线状的相位。相互作用也产生了新的解决方案与非零循环。
2016-01-19 cond-mat.quant-gas
Beyond superfluidity in driven non-equilibrium Bose-Einstein condensates
对开放的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中的超流现象进行了数值和解析分析。研究发现,超流相是可行的,即使在声速以上,由于不均匀的非平衡过程的力量反对均匀过程的贡献。此外,对于特定的泵浦/衰减策略,可以观察到加速杂质的状态。所有的发现都是在复杂的Gross-Pitaevskii(GP)理论中产生和湮灭的。利用这个框架,可以计算出杂质以速度v通过开放凝聚体时作用在杂质上的有效力。结果表明,从v = 0时的零运动状态开始,力随速度的增加而不断增大/减小,这一性质可以追溯到扩展的GP模型中附加的均匀湮灭/产生项。我们的研究结果站在形成鲜明对比的拓扑相变的概念,以无摩擦流低于临界速度观察到的平衡玻色-爱因斯坦凝聚体的分析,数值和实验捕获的原子。
2017-04-04 cond-mat.quant-gas
Critical Dynamics of Spontaneous Symmetry Breaking in a Homogeneous Bose gas
我们探讨了在一个均匀的系统中,通过玻色-爱因斯坦相变,通过短程相互作用热猝灭原子气体的自发对称性破缺的动力学。使用零差物质波干涉测量一阶关联函数,我们验证了中心定量预测的Kibble-Zurek理论,即相干长度与猝灭率的相干系统幂律标度。此外,我们直接证实了它的基本假设,冻结的相关长度附近的过渡,由于临界减速。我们的测量结果与超平均场论一致,并支持了以前未证实的期望,即这个普适类的动力学临界指数为$z=3/2$,其中包括液态$^4$ He的$λ$ -跃迁。
2014-10-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Fluctuations and quantum self-bound droplets in a dipolar Bose-Bose mixture
本文系统地研究了三维偶极二元玻色混合物的低温性质。一组耦合的自洽运动方程推导出的两个凝聚。在均质情况下,得到了有用的凝析油贫化、反常密度、基态能量和物态方程的解析公式。该理论被推广到非均匀的情况下,非均匀性的重要性突出。我们的结果为研究偶极混合液滴开辟了一条新的途径。深入讨论了偶极-偶极相互作用对自结合液滴的稳定性、密度分布和尺寸的影响。这种状态的有限温度行为也检查。
2018-09-17 cond-mat.quant-gas
Local Density Approximation and Other Limit Regimes for a Homogeneous Bose Gas with Repulsive Three-Body Interactions in Low-Dimensional Space
Faculty of Mathematics and Computer Science, University of Science, Ho Chi Minh City, Vietnam(胡志明市科学大学数学与计算机科学学院);Vietnam National University, Ho Chi Minh City, Vietnam(胡志明市越南国立大学);Faculty of Mathematics and Statistics, Ton Duc Thang University, Ho Chi Minh City, Vietnam(胡志明市栋塔大学数学与统计学院)
针对低维空间中含两体吸引、三体排斥的均匀玻色气体,研究其能量泛函极小化子的存在性,推导类托马斯-费米有效模型并分析其他极限 regime。
2026-09-01 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Low-density expansions for the homogeneous dipolar Bose gas at zero temperature
通过正则化长距离偶极-偶极相互作用,得到了均匀稀偶极玻色气体的能量、化学势和凝析物损耗的低密度展开式.它示出的主导项,成比例的密度,允许一个简单的物理解释,并始终描述系统的热力学稳定性。给出了正常和反常单粒子关联函数和对分布函数的长程渐近解析解。本文讨论了偶极-偶极相互作用下相对动量为零的两体散射的性质,特别导出了波函数的渐近性质和对小偶极范围散射长度的修正。我们展示了如何密度膨胀可以在Bogoliubov模型的弱相互作用粒子没有任何分歧的假设,在低密度的膨胀的普遍性。
2019-12-18 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum Joule-Thomson Effect in a Saturated Homogeneous Bose Gas
研究了在光箱阱中制备的弱相互作用准均匀原子气体中的玻色-爱因斯坦凝聚的热力学性质。我们的临界点的冷凝和观察饱和的热分量在部分冷凝的云,在协议与爱因斯坦的教科书图片的纯统计相变。最后,我们观察到量子焦耳-汤姆逊效应,即(本质上)理想气体的等熵冷却。在我们的实验中,由于与真空室中的背景气体的能量无关的碰撞,这种冷却自发地发生。我们提取了焦耳-汤姆逊系数$μ_{\rm JT} > 10^9$ K/bar,比经典气体中观察到的大大约10个数量级。
2014-01-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Critical temperature and thermodynamic properties of a homogeneous dilute weakly interacting Bose gas within the improved Hartree-Fock approximation at finite temperature
本文利用Cornwall-Jackiw-Tomboulis有效作用量方法研究有限温度下均匀稀薄弱相互作用玻色气体的临界行为,给出临界温度移动的普适表达式,并计算了非凝聚分数、比热容和临界指数,结果与已有工作和实验一致。
2024-04-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Observing Properties of an Interacting Homogeneous Bose--Einstein Condensate: Heisenberg-Limited Momentum Spread, Interaction Energy and Free-Expansion Dynamics
利用高分辨布拉格光谱研究了光箱势场中产生的原子玻色-爱因斯坦凝聚体的性质。对于一系列的盒子大小,高达$70~μ$ m,我们直接观察到海森堡有限的凝聚原子的动量不确定性。我们以$k_B \times 100$ pK的精度测量凝聚体相互作用能,并通过实验和数值方法研究其从箱势释放后自由膨胀的动力学。我们所有的测量结果都与理论预期的空间范围等于盒子大小的完全均匀的凝聚体非常一致,这也建立了我们的光学盒系统在sub-nK能量尺度上的均匀性。
2014-07-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Sub-nK thermometry of an interacting $d$-dimensional homogeneous Bose gas
我们提出了实验上可行的手段,无损测温的均匀玻色-爱因斯坦凝聚体在不同的空间维度($d\in\{1,2,3\}$)。我们的基于杂质的协议表明,在亚纳米开尔文域的温度测量的基本误差范围高度依赖于尺寸,因为尺寸越高,精度越好。此外,次优测温的冷凝物,通过使用实验上可行的测量进行了探索。我们特别专注于测量属于高斯测量家族的杂质的位置和动量。我们表明,一般来说,实验可行的测量是远离最佳,除了在1D,位置测量确实是最佳的。这使得现实实验在所有维度的几个纳开尔文温度下表现得非常好,并且在一维场景中在亚纳开尔文温度下表现得非常好。这些结果采取了显着的一步,实验实现基于探针的量子测温的玻色-爱因斯坦凝聚体,因为它涉及到他们在一个,两个和三个维度,并使用可行的测量适用于当前的实验设置。
2022-06-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Universal Coarsening in a Homogeneous Two-Dimensional Bose Gas
本文在均匀二维玻色气体中观测到与理论预测一致的普适粗化标度,并通过处理初始状态相关的预标度效应,建立了冷原子实验与非平衡场论之间的直接比较方法。
2024-02-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech hep-ph
Quasiparticle energy in a strongly interacting homogeneous Bose-Einstein condensate
利用双光子布拉格光谱,我们研究了强相互作用均匀玻色-爱因斯坦凝聚体中类粒子激发的能量,并观察到与Bogoliubov理论的显著偏离。特别地,在大散射长度$a$处,来自自由粒子能量的激发共振的移位将符号从正变为负。对于波数为$q$的激发,这种符号变化发生在$a \approx 4/(πq)$,与费曼能量关系和用两体接触表示的静态结构因子一致。对于$a \gtrsim 3/q$,我们也看到了这一理论的崩溃,并与基于威尔逊算子乘积展开的计算更好的协议。这两种理论都不能解释我们在所有相互作用机制中的观察结果,这需要进一步的理论努力。
2017-02-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Long-lived states with well-defined spins in spin-$1/2$ homogeneous Bose gases
全自旋算符的多体本征函数可以由具有非平凡排列对称性的自旋和空间波函数构造。自旋相关的相互作用可以导致自旋本征态弛豫到热平衡。提出了一种稳定多体纠缠态的机制。令人惊讶的是,尽管与空间自由度的混沌运动耦合,自旋弛豫可以被由于自旋相关相互作用的球矢量和张量项而引起的破坏性量子干涉抑制。通过费什巴赫共振方法调节散射长度,可以将弛豫时间尺度提高几个数量级,这种方法在冷原子实验室中很容易获得。
2016-02-08 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
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
Polar core vortex dynamics in disc-trapped homogeneous spin-1 Bose-Einstein condensates
该研究针对二维盘形势阱中自旋1玻色-爱因斯坦凝聚体易平面相的极性核涡旋,分析了单涡旋、异号/同号涡旋对的运动规律及轴向磁化下的螺旋动力学,验证了二次塞曼能量对涡旋动力学的加速作用。
2025-10-29 cond-mat.quant-gas hep-th nlin.PS
Universal Scaling Laws in the Dynamics of a Homogeneous Unitary Bose Gas
我们研究了初始简并的均匀玻色气体在磁费什巴赫共振下相互作用淬灭到幺正态后的动力学。随着云的衰变和加热,它表现出从简并气体到热气体行为的交叉,这两种行为的特征都是将粒子损失率与总原子数$N$联系起来的普适标度律。在简并和热状态下,每个粒子的损失率分别为$\propto N^{2/3}$和$N^{26/9}$。交叉发生在每个颗粒的通用动能下和淬火后的通用时间下,以由气体密度设定的能量和时间为单位。通过缓慢地将磁场扫离共振并产生原子和分子的混合物,我们还绘制出了酉气体中相关性的动力学,其显示出随气体密度的普遍时间标度,并在气体仍然简并时达到稳定状态。
2017-08-31 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Vortices in rotating Bose-Einstein condensates confined in homogeneous traps
本文研究了旋转二维玻色-爱因斯坦凝聚体在渐近均匀的囚禁势中基态涡旋的稳定性。我们的出发点是旋转坐标系中的Gross-Pitaevskii能量泛函。通过估计这个能量的上下界,我们表明,在能量和密度的领先顺序可以描述相应的Ekas-Fermi量,我们推导出下一个订单的贡献,由于涡旋。作为应用,我们考虑了具有斜率s \in [2,无穷大]和各向异性λ \in(0,1]的一般势V(x,y)=(x^2+ λ d^2y^2)^{s/2},其中分别包含谐波(s=2)和“平坦”(s ->无穷大)陷阱.对于这种势,我们导出了涡旋存在的临界角速度,并证明了所有涡旋都是单量子化的。此外,我们推导出的关系,决定了在凝聚体中的旋涡的分布,即涡图案。
2014-04-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech math-ph
Saturation of black hole lasers in Bose-Einstein condensates
为了得到所谓的黑洞激光不稳定性的终点演化,我们研究了Gross-Pitaevskii方程的一组定常解,该定常解是在两个间断之间的中心区域存在超音速流的齐次解。当它们之间的距离大于一个临界值时,我们恢复到齐次解是不稳定的,我们确定了最低的能量状态。我们表明,它可以被视为确定的第一(无节点)复杂的频率模式,驱动不稳定的饱和值。我们还对定态解集进行了分类,并建立了它们与复频率模集和已知孤子解的关系。最后,我们采用了一个程序à la Pitaevski-Baym-Pethick构造的有效功能,它控制从齐次到非齐次的解决方案的过渡。
2013-12-02 cond-mat.quant-gas gr-qc hep-th
Weak wave turbulence as a precursor to universal coarsening in a homogeneous Bose gas
Cavendish Laboratory, University of Cambridge(剑桥大学卡文迪许实验室)
本文通过研究均匀玻色气体的弛豫与凝聚过程,发现弱波湍流理论能够描述局部相干性形成的普遍特征,表现为幂律动量分布和传输时间标度,为远离平衡多体动力学中的普遍行为提供了新见解。
2026-05-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Slow quench dynamics of a trapped one-dimensional Bose gas confined to an optical lattice
我们分析了相互作用强度随时间线性变化对囚禁在光晶格中的一维玻色气体的影响。利用含时精确对角化和密度矩阵重整化群技术研究了不同观测量的演化,如实验上可获得的现场粒子分布作为斜坡时间的函数。我们发现,一个被困系统的动力学通常显示两个制度:长斜坡时间,动力学是由密度重新分布,而在短斜坡时间,局部动力学占主导地位的演变是相同的均匀系统。在齐次极限下,我们还讨论了吸收能量随斜坡时间的非平凡标度。
2011-08-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Emergent criticality and universality class of spin and charge density wave transitions of two-component lattice Bose gases in optical cavities at finite temperature
研究了光晶格中二组元晶格旋量玻色气体在Mott-绝缘体极限下的有限温度自旋密度波(SDW)和电荷密度波(CDW)跃迁。在约为原位相互作用能一半的温度范围内,我们发现了一个新的临界区域,特别是一条新的双临界线和两条临界线,分别与有限温度的SDW-CDW,SDW-SDW和SDW-CDW转变有关。对标度行为的临界指数的直接计算和在此临界区的有效理论研究表明,它们属于五维Ising普适类,清楚地表明了系统相互作用的长程性质。我们的预测的紧急临界可以很容易地观察到目前的实验装置在中间温度范围内的一半左右的现场相互作用能。
2020-12-22 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
A method for the dynamics of vortices in a Bose-Einstein condensate: analytical equations of the trajectories of phase singularities
本文提出了一种研究准二维玻色-爱因斯坦凝聚体动力学的方法,该凝聚体在初始时包含许多在任意位置的涡旋。首先,我们提出了在均匀介质中的动力学的解析解,并在理想的非相互作用的情况下,在抛物陷阱。对于均匀的情况,这是在光子学的背景下引入的。在这里,我们讨论了这种情况下的背景下,玻色-爱因斯坦凝聚体和扩展的分析解决方案,以捕获的情况下,为第一次。这种线性的情况下,允许一个获得的轨迹的位置的相位奇点存在于初始凝聚体随着时间的推移。此外,它还允许人们预测一些感兴趣的量,例如初始冷凝物中包含的涡旋和反涡旋合并的时间。其次,该方法是补充与非线性情况下的数值模拟。我们使用数值分步模拟的非线性Gross-Pitaevskii方程,以确定这些轨迹和感兴趣的数量是如何改变的相互作用的存在。我们说明了几个简单的情况下,感兴趣的均匀和抛物线捕获系统的方法。
2023-02-24 cond-mat.quant-gas quant-ph