Nonequilibrium Thermo Field Dynamics Using 4x4-Matrix Transformation for System with Bose--Einstein Condensation
本研究的目的是建立一个自发对称破缺的玻色-爱因斯坦凝聚体系统的非平衡过程的理论公式。为此,使用了Thermo Field Dynamics。然后,我们描述了最一般的形式的4 × 4变换和未扰动的哈密顿量。在计算了$4\times 4$的自能并确定了它的壳层自能后,我们施加了重整化条件,使得整个壳层自能为零。这个条件提供了足够数量的独立方程来确定未微扰哈密顿量中的所有参数,其中包括正常和异常数分布的量子输运方程。
2021-05-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
Nonequilibrium Kinetics of One-Dimensional Bose Gases
我们研究了玻色子原子组成的冷稀释气体,表明在平均场一维区域中,它们支持稳定的非平衡态。从具有接触相互作用的三维Boltzmann-Vlasov方程出发,导出了强横向谐波约束条件下的一维Landau-Vlasov方程。我们研究了非平衡态的存在性,得到了类似于经典等离子体的稳定性判据。
2016-05-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium properties of an atomic quantum dot coupled to a Bose-Einstein condensate
利用Keldysh-Green函数方法研究了原子量子点(AQD)与玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)耦合时AQD能级随时间简谐变化的非平衡性质. AQD能量吸收谱中的非平衡特征是作为光子吸收和发射的效应而发展的侧峰。我们表明,原子可以有效地转移到AQD的BEC的参数制度,目前的实验与冷原子。
2013-01-30 cond-mat.quant-gas
Exact methods in analysis of nonequilibrium dynamics of integrable models: application to the study of correlation functions in nonequilibrium 1D Bose gas
本文从可积系统动力学的一般观点出发,研究了一维玻色气体的非平衡动力学。在概述和批判性审查的基础上,逆散射变换,交织运营商,q-变形的对象,并扩展动力学共形对称的方法,我们专注于形状因子为基础的方法。受非线性量子光学和超冷原子实验中可能应用的启发,我们集中讨论强排斥相互作用。我们考虑从两个初始状态开始的动力学演化:零动量状态下的粒子凝聚和实空间中高斯波包中的粒子凝聚。结合形状因子方法和缠绕算符方法,我们发展了一种数值计算方法,它允许对中间态进行显式求和,并分析了非局域密度-密度关联函数的时间演化。在这两种情况下,我们观察到一种趋势,形成晶体状的相关性在中间的时间尺度。
2010-05-18 cond-mat.other cond-mat.quant-gas math-ph
Reply to "Comment on "Dispersive Bottleneck Delaying Thermalization of Turbulent Bose-Einstein Condensates" by E. Kozik" [arXiv:1102.2943]"
我们讨论E. Kozik关于“色散瓶颈延迟湍流玻色-爱因斯坦凝聚体的热化[arXiv:1007.4441]"。
2011-08-19 cond-mat.quant-gas
Undamped nonequilibrium dynamics of a nondegenerate Bose gas in a 3D isotropic trap
我们研究了最近由JILA TOP陷阱实验报道的非简并三维玻色气体在各向同性谐波约束下的反常阻尼。S. Lob-ser,A. E. S. Barentine,E. A. Cornell和H. J. Lewandowski(编写中)]。给出了一个现实的限制潜力,我们开发了一个模型,用于研究集体模式,其中包括非谐修正的谐波潜力的影响。通过研究这些陷阱的非谐性在整个温度范围内的影响和碰撞制度,我们发现,阻尼是由退相和碰撞弛豫的联合机制。此外,该模型是由蒙特卡罗模拟,这是在公平的协议从JILA实验的数据补充。
2015-05-19 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Nanomechanically-induced nonequilibrium quantum phase transition to a self-organized density wave of a Bose-Einstein condensate
研究阻尼纳米膜与超冷玻色气体耦合的混合量子多体系统,发现增加原子-膜耦合可诱导系统从均匀玻色-爱因斯坦凝聚体稳态转变为对称性破缺的自组织密度波相,该非平衡量子相变在特定频率区间内可连续或不连续,区间外则纯不连续。
2024-07-23 cond-mat.quant-gas quant-ph
Numerical simulation of nonequilibrium states in a trapped Bose-Einstein condensate
在这篇工作中,我们提出了一个被困的玻色-爱因斯坦凝聚体的数值研究由交变势扰动。相关的物理情况最近已经在实验中实现,其中$^{87}$ Rb的被捕获的凝聚体,被强扰动,表现出一组空间结构。首先,检测到规则的涡流。此外,增加激发振幅或调制时间会导致量子涡旋湍流的转变,然后是颗粒态。数值模拟的非平衡玻色凝聚系统的时间依赖的三维非线性薛定谔方程的静态和动态算法的解决方案的基础上。采用阻尼梯度步和时间分步傅里叶变换方法。我们证明,计算机模拟定性地再现了实验图片,并描述了主要的实验观测。
2015-04-02 cond-mat.quant-gas
Nonequilibrium polariton dynamics in a Bose-Einstein condensate coupled to an optical cavity
研究了准粒子散射对超冷原子与单模光腔耦合的均匀玻色-爱因斯坦凝聚体动力学的影响。相关的激发,这是极化激元的光子和原子密度波模式的混合激发,被确定。所有的一阶关联函数是通过Keldysh格林函数技术。除了证实贝利亚耶夫阻尼的共振增强的存在,我们发现一个非常结构化的波动谱。在反冲频率的一半处存在光谱烧孔,反映了Beliaev散射过程的奇异性。由于原子-原子碰撞引起的光子损失耗散通道和Beliaev阻尼的影响可以很好地分开。我们表明,Beliaev过程不影响自组织临界性的属性。
2018-11-16 cond-mat.quant-gas quant-ph
Controlling Nonequilibrium Bose-Einstein Condensation with Engineered Environments
针对非平衡玻色凝聚的逆控制问题,提出超导电路中的玻色凝聚器与基于线性规划的理论,实现目标凝聚构型及转变点的工程化。
2024-07-26 cond-mat.quant-gas quant-ph
Shape and size measurements of nonequilibrium Bose-Einstein condensates using image processing
本研究提出利用图像处理技术测量非平衡玻色-爱因斯坦凝聚体的形状与尺寸,观察激发幅度引起的形态变化及自由下落中的对称性扩展。
2024-03-18 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Strongly nonequilibrium Bose-condensed atomic systems
一个被囚禁的玻色-爱因斯坦凝聚体,在强扰动下,表现出几种空间结构。首先,出现了量子涡旋。增加注入能量的量导致形成代表量子涡旋湍流的涡旋缠结。持续的能量注入使系统受到强烈的扰动,涡旋被破坏,并发展出另一种具有本质上不均匀空间密度的空间结构。这些结构由高密度液滴或颗粒组成,周围是低密度区域。水滴随机分布在空间中,它们可以移动;然而它们的寿命足够长,可以被视为一种亚稳态生物。这种结构已被观察到的非平衡囚禁玻色气体的$^{87}$ Rb受到的振荡扰动调制的捕获势的作用。更强烈地扰动系统将液滴结构转化为波湍流,其中玻色凝聚被破坏。数值模拟结果与实验结果吻合较好。
2015-06-03 cond-mat.quant-gas
Nonequilibrium steady states of Bose-Einstein condensates with a local particle loss in double potential barriers
研究了双势垒存在下具有局域单体损失的玻色-爱因斯坦凝聚体非平衡定态的稳定性。我们构造了一个精确可解的平均场模型,其中局部损耗和势垒都是δ函数的形式。利用我们模型的精确解,我们证明了存在两个稳态解是动态稳定的参数区域,即,该模型表现出双稳态。我们还发现,当局部损耗率在某些参数范围内变化时,会出现单向滞后现象。
2019-12-10 cond-mat.quant-gas
Nonequilibrium magnetic dynamics of the two-component Bose-Hubbard model
本文提出非平衡玻色子动力学平均场理论的双组分扩展,研究了双组分Bose-Hubbard模型的磁动力学,发现种间相互作用猝灭与周期性调制会引发不同的热化弛豫行为及Floquet相变。
2025-07-13 cond-mat.quant-gas
Comment on "Dispersive bottleneck delaying thermalization of turbulent Bose-Einstein Condensates" by Krstulovic and Brachet [arXiv:1007.4441]
我们揭示了最近Krstulovic和Brachet [arXiv:1007.4441]的数值观测与强非平衡玻色-爱因斯坦凝聚体弛豫动力学的一般理论之间的联系。
2011-09-01 cond-mat.quant-gas physics.flu-dyn
Two simple systems with cold atoms: quantum chaos tests and nonequilibrium dynamics
本文试图将冷气体的量子非平衡动力学与低维量子混沌的50年进展联系起来。我们确定了两个原子系统躺在界面上:两个相互作用的原子在谐波多模波导和相互作用的两个组件玻色玻色混合物在双势阱。特别是,我们研究的水平间距分布,波函数统计,本征态热化,并热化的能力,在一个放松的过程。
2010-05-29 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dimension Crossing Turbulent Cascade in an Excited Lattice Bose Gas
湍流是一种有趣的非平衡态,它起源于流体力学,在气候物理的描述、量子流体力学的表征以及宇宙演化的理解等方面都有着深远的影响。描述能量在不同长度尺度上重新分布的湍流级联概念,为调和基本保守力与观测到的宇宙加速膨胀的能量不守恒性提供了一条重要途径,它绕过了宇宙学常数。在二维光晶格中,我们观察到原子玻色-爱因斯坦凝聚体中的跨维湍流能量级联,这种能量级联在不同维的动力学能量再分配中表现出普遍的行为.通过激发原子进入光学晶格高能带,发现该量子多体系统的过量能量从横向二维晶格方向级联到连续维度,产生一维湍流能量级联,由于可积性,这通常具有挑战性。我们期望这种观察到的跨维能量级联的新现象可以启发微观理论来模拟我们的暴胀宇宙的正宇宙学常数。
2020-01-08 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.flu-dyn
Spectral moment sum rules for the retarded Green's function and self-energy of the inhomogeneous Bose-Hubbard model in equilibrium and nonequilibrium
当局域就地排斥和化学势随时间变化时,在外加随时间变化的电磁场存在的情况下,导出了非平衡非均匀玻色-哈伯德模型的推迟格林函数的第零和前三个谱矩和规则以及推迟自能的第零和第一个谱矩和规则的表达式.我们还评估这些时刻的平衡,所有的时间依赖性和外部领域消失。与费米-哈伯德模型的类似求和规则不同,在玻色-哈伯德模型的情况下,求和规则通常取决于期望值,而期望值不能简单地从哈密顿量中的参数(如相互作用强度和化学势)确定,而是需要从其他来源获得等时间多体期望值的知识。我们展示了如何可以近似评估这些期望值莫特绝缘相在一个系统的强耦合扩展的跳跃除以相互作用的权力。我们比较精确的时刻,从各种不同的近似计算的谱函数的时刻,并使用它们来基准其准确性。
2012-08-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Nonequilibrium quench dynamics of Bose-Einstein condensates of microwave-shielded polar molecules
本文理论上研究了零温度下微波屏蔽极性分子超冷玻色气体在散射长度突然淬火后的非平衡动力学,利用含时Bogoliubov和Hartree-Fock-Bogoliubov方法计算了量子耗尽等物理量,发现其随时间振荡并最终偏离平衡态,且配对关联在短时扩散、长时弹道传播。
2025-06-25 cond-mat.quant-gas
Non classical velocity statistics in a turbulent atomic Bose Einstein condensate
在最近的实验中,Paoletti等人(Phys.Rev.Lett. 101,154501,2008)监测了示踪粒子在湍流超流氦中的运动,并推断出速度分量不服从在普通湍流中观察到的高斯统计。受他们实验的启发,我们在原子玻色-爱因斯坦凝聚体中创造了一个小的湍流态,这使我们能够直接计算速度场,我们发现了类似的非经典幂律尾。因此,我们的结果表明,非高斯湍流速度统计描述了量子流体的基本属性。我们还跟踪的热云的存在下的涡旋纠缠的衰减。
2009-08-22 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Dynamics of a Nonequilibrium Discontinuous Quantum Phase Transition in a Spinor Bose-Einstein Condensate
本文提出以自旋子玻色-爱因斯坦凝聚体为平台,将Kibble-Zurek机制推广到一阶量子相变,确定亚稳态衰变起始和铁磁畴数量的临界指数,并通过平均场模拟验证,为实验研究亚稳态衰变提供范式。
2025-04-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech hep-th
Nonequilibrium dynamics of vortex arrest in a finite-temperature Bose-Einstein condensate
我们使用哈密顿经典场方法,对旋转的玻色-爱因斯坦凝聚体被固定的陷阱各向异性捕获进行了有限温度动力学模拟。我们考虑一个准二维凝聚包含一个单一的涡旋平衡与旋转热云。引入一个椭圆形变形的捕获势导致系统的角动量损失。我们识别了凝聚和非平衡场的互补热分量,并比较了它们的角动量和角速度的演化。通过改变陷阱的各向异性,我们改变的涡云和云陷阱耦合的相对效率。对于强的陷阱各向异性的热云的角动量可能完全耗尽之前的涡旋开始衰减。对于弱的陷阱各向异性,热云表现出一个长寿命的稳定状态,它在中间角速度旋转。
2009-12-13 cond-mat.quant-gas
Self-similar expansion of the density profile in a turbulent Bose-Einstein condensate
在最近的一项研究中,我们证明了Rb-87原子的玻色-爱因斯坦凝聚体中湍流的出现。在这样一个系统中,一个有趣的观察是湍流云在自由膨胀过程中的行为。云大小的纵横比并不像人们对普通非旋转(无涡旋)凝聚体所期望的那样变化。在这里,我们表明,可以理解的异常膨胀,至少定性地说,在整个云的涡度分布的存在下,有效地抵消了通常的逆转的纵横比看到的自由飞行时间膨胀的非旋转冷凝。
2011-08-15 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.flu-dyn
Dispersive bottleneck delaying thermalization of turbulent Bose-Einstein Condensates
在截断的Gross-Pitaevskii动力学中得到了一种新的涉及直接能量级联的热化机制。在系统达到平衡之前,会观察到小尺度上部分热化的长瞬态。旋涡被发现消失的前奏,最终热化。一个瓶颈,产生自发有效的自截断和延迟热化的特点是大的色散效应时,截断波数。数量级估计表明,自截断发生在湍流玻色-爱因斯坦凝聚体。这种效应也应该存在于经典流体力学和湍流模型中。
2011-02-12 cond-mat.quant-gas physics.flu-dyn
Universal dynamics of a turbulent superfluid Bose gas
我们研究了参数化驱动的三维玻色-爱因斯坦凝聚体随时间演化的动量分布中普遍标度的出现。我们证明了激发后的平衡动力学是由一个单一的功能,由于附近的非热固定点。观察到的行为将量子湍流态的动力学与几种远离平衡的现象联系起来。我们提出了一个可控的协议,探索在这样的系统的普遍性,获得标度指数,可以作为未来的理论研究的参考。因此,我们的实验结果提供了一个有前途的路线,调查复杂的动力学的量子湍流制度下的一个新的视角。
2022-08-23 cond-mat.quant-gas
Nonequilibrium States of a Quenched Bose Gas
Yin和Radzihovsky [1]最近发展了一个Bogoliubov理论的自洽扩展,其中凝聚体数密度$n_c$被视为随时间变化的平均场,以分析Makotyn等人[2]对$^{85}$ Rb玻色气体在深度淬火到大散射长度后的JILA实验。我们应用这一理论来构建一个封闭的方程组,突出了$\dot{n}_c$的作用,这是诱导准粒子之间的有效相互作用。我们通过分析表明,这样的系统支持一个稳态,其特征是恒定的凝聚体密度和稳定但周期性变化的动量分布,其时间平均值由广义吉布斯系综精确描述。我们讨论了如何的$\dot{n}_{c}$诱导的有效相互作用,这是不可忽视的理由的绝热近似的模式附近的无间隙的戈德斯通模式,可以显着影响冷凝人口和谭的接触玻色气体,经历了深淬火。
2014-11-12 cond-mat.quant-gas
A coordinate Bethe ansatz approach to the calculation of equilibrium and nonequilibrium correlations of the one-dimensional Bose gas
利用坐标系Bethe变换精确计算了一维玻色子通过两体δ势相互作用的Lieb-Liniger模型本征态间的矩阵元。我们研究了零温基态的静态关联函数及其对相互作用强度的依赖性,并分析了系统尺寸对从少体过渡到介观过渡的影响。我们还得到了含时的非平衡关联函数的五个粒子的相互作用强度猝灭从两个不同的初始状态。一个猝灭来自非相互作用的基态,另一个来自强相互作用的Tonks-Girardeau区域附近的相关基态。最终的相互作用强度和守恒能量被选择为对于两种猝灭是相同的。该模型的可积性高度约束其动力学,我们证明了时间平均的关联函数以下淬火从这两个不同的初始条件都是非热的,而且彼此不同。
2016-04-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech hep-th
Turbulent superfluid as continuous vortex mixture
本文提出了一个描述玻色-爱因斯坦凝聚体超流系统中量子湍流的统计模型。这样的湍流超流体可以实现为被困玻色原子受到交变的捕获势或交变磁场调制的原子散射长度通过费什巴赫共振。湍流系统被表示为状态的连续混合物,每个状态的特征在于其自身的涡量对应于特定的涡。
2010-05-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Enhancement of damping in a turbulent atomic Bose-Einstein condensate
Seoul National University(首尔大学)
研究通过测量自旋超流湍流中四极模式的阻尼率,发现湍流显著增强BEC的阻尼效应,揭示了湍流对超流体动量输运的敏感探测机制。
2026-02-25 cond-mat.quant-gas
Nonequilibrium Phase Transition of Interacting Bosons in an Intra-Cavity Optical Lattice
研究了在横向泵浦光场驱动下,与真空辐射模弱耦合的光学腔中,囚禁在周期性势场中的玻色-爱因斯坦凝聚体的非线性光-物质相互作用.基于一个包含单腔模的广义Bose-哈伯德模型,考虑原子对腔场的集体反作用,在非微扰玻色子动力学平均场论下确定了非平衡量子相,并根据最近的实验调整了系统参数,发现了从正常相到自组织超流相的量子相变,这与Hepp-Lieb-Dicke超辐射相变有关。对于更强的泵浦,出现自组织的莫特绝缘体相。
2015-03-25 cond-mat.quant-gas quant-ph
Bose Hubbard model far from equilibrium
利用算子空间中的密度矩阵重整化群,研究了Lindblad储层耦合的玻色哈伯德模型的非平衡稳态.我们观察到一个过渡,从一个平坦的粒子密度分布在noninteracting限制的线性分布与发病的粒子间的相互作用。分析了相干泵浦对非平衡稳态的影响,发现在非相互作用极限下,存在一个不受相干泵浦影响的子空间,由于粒子间相互作用,这种保护作用逐渐减弱。在平衡的情况下,一个或多个对称水库,我们分析表明,系统的稳定状态是一个产品状态的任何相互作用强度。我们还提供了分析结果的非相互作用的限制,在算子空间中使用的第三量子化的方法。
2013-08-14 cond-mat.quant-gas quant-ph
Universal Turbulent States of Miscible Two-Component Bose-Einstein Condensates
本文通过耦合Gross-Pitaevskii方程研究盒势阱中可混溶双组分玻色-爱因斯坦凝聚体的湍流,发现耦合与解耦两种普适湍流态,并给出解耦态参数的解析预测。
2025-02-18 cond-mat.quant-gas
Phonon scattering from spatial relaxation of one-dimensional Bose gases
该研究针对一维弱相互作用玻色气体的密度调制非平衡弛豫问题,揭示了非平衡声子散射率的收敛规律,为实验探测量子气体声子动力学提供了理论框架。
2025-11-18 cond-mat.quant-gas quant-ph
Role of thermal friction in relaxation of turbulent Bose-Einstein condensates
在最近的实验中,通过测量各种样品条件下的涡旋衰减速率[Phys. Rev. $\bf 90$,063627(2014)]来研究高度扁的湍流玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的弛豫动力学,并且分别地,涡运动的热摩擦系数$α$是从BEC中共转涡对的长时间演化中测量的。A $\bf 92$,051601(R)(2015)]。对实验结果进行了比较分析,发现涡旋衰减率$Γ$与$α$几乎成线性关系。我们进行了数值模拟的时间演化的湍流BEC使用点涡模型配备纵向摩擦和涡-反涡对湮灭,并观察到的线性依赖的$Γ$上$α$的耗散点涡模型定量占。数值模拟表明,实验中的热摩擦太强,不允许从衰减湍流中出现涡团状态。
2016-09-06 cond-mat.quant-gas physics.flu-dyn
Direct and inverse cascades in turbulent Bose-Einstein condensate
本研究通过解析推导和数值模拟,揭示了波湍流玻色-爱因斯坦凝聚体中能量正向级联与粒子数逆向级联的Kolmogorov-Zakharov谱,验证了理论预测的准确性并解释了实验现象。
2023-02-24 cond-mat.quant-gas nlin.CD
Random spin textures in turbulent spinor Bose-Einstein condensates
该研究数值模拟连续自旋驱动下自旋-1 BEC 的稳态湍流,通过纠缠熵、关联函数、能谱及位置投影系综揭示其各向同性随机自旋织构与 Haar 统计特征。
2023-08-03 cond-mat.quant-gas
Formation of granular structures in trapped Bose-Einstein condensates under oscillatory excitations
本文对受振荡扰动的囚禁玻色-爱因斯坦凝聚体的非平衡空间结构进行了实验观察和数值模拟。在实验中,首先出现集体激发,然后出现量子涡旋。增加注入能量的量导致代表量子湍流的涡旋缠结的形成。我们研究了在量子湍流状态之后,随着注入能量的进一步增加,会发生什么。在这样一个强非平衡玻色凝聚态原子系统中,涡旋被破坏,并产生了一种新的空间结构,表现出本质上不均匀的空间密度。该结构提醒雾由高密度液滴或颗粒组成,被低密度区域包围。颗粒在空间中随机分布,它们在那里移动。它们的寿命足够长,可以被视为一种亚稳态对象。这种结构已在$^{87}$ Rb的非平衡态玻色气体中观察到。在这里,我们提出的实验结果,并支持他们的数值模拟。颗粒状或雾状结构与进一步增加注入能量后形成的波浪湍流状态有本质的不同。
2014-07-21 cond-mat.quant-gas
Entropy of a Turbulent Bose-Einstein Condensate
量子湍流研究量子流体中的湍流现象,如超流氦和被困的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)。虽然在理解量子湍流方面已经取得了很大进展,但仍有几个基本问题有待回答。在这项工作中,我们调查了熵的被困BEC在几个制度,包括平衡,小激发,湍流的发病,和湍流状态。我们考虑了系统受扰动时的时间演化,并让系统在外界激励关闭后演化。我们推导出一个表达式的熵符合可访问的实验数据,即,使用的假设,动量分布是众所周知的。我们将激发振幅与受扰系统的不同阶段联系起来,发现每个阶段的熵都有不同的特征。特别是,我们观察到一个突然增加的熵后,建立一个粒子级联。我们认为,熵和相关的量可以用来研究和表征量子湍流。
2020-08-30 cond-mat.quant-gas
Quench dynamics of a strongly interacting resonant Bose gas
我们探讨了玻色气体的动力学后,其淬火到一个强相互作用的制度附近的费什巴赫共振。在一个自洽的Bogoliubov分析中,我们发现,在初始的凝聚准粒子拉比振荡后,在长时间尺度的气体的特点是由一个非平衡稳态的动量分布函数,耗尽,凝聚密度和接触,强烈偏离其相应的平衡值。这些都是在一个定性的协议与最近的实验Rb 85 Makotyn等人。我们的分析还表明,足够深的淬火接近共振的非平衡态经历了相变到一个完全耗尽的状态,其特征在于由一个消失的冷凝物密度。
2014-08-21 cond-mat.quant-gas
Derivation of non-Markoffian transport equations for trapped cold atoms in nonequilibrium thermal field theory
在非平衡热场理论(Thermo Field Dynamics)的框架下,导出了在有和无玻色-爱因斯坦凝聚体的情况下,受外势约束的冷玻色原子系统的非马尔可夫输运方程.我们的关键元素是一个明确的粒子表示和自洽重整化条件,这是必不可少的热场论。非凝聚系统的非马尔可夫输运方程,在两个回路的水平,减少在马尔可夫极限的普通量子玻尔兹曼方程在其他方法中导出。对于凝聚系统,我们推导出一个新的输运方程与一个额外的碰撞项,成为重要的朗道不稳定性。
2009-07-29 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Trapped Bose-Einstein condensates with nonlinear coherent modes
本文综述了囚禁原子玻色凝聚体中非线性相干模式的产生方法、物理性质及其在物质波干涉、相变类比、原子压缩纠缠和湍流分类等方面的应用,并提出原子激光定向束流的形成方法。
2023-10-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Energy spectra and fluxes of turbulent rotating Bose-Einstein condensates in two dimensions
本文研究二维谐振势阱中湍流旋转BEC的能量级联标度,发现无初始涡旋时呈Kolmogorov标度,有涡旋晶格时呈Vinen标度,并证实存在正向动能级联。
2024-02-07 cond-mat.quant-gas nlin.CD
Bistability and nonequilibrium condensation in a driven-dissipative Josephson array: a c-field model
本研究基于c场理论构建了原子玻色-爱因斯坦凝聚体驱动耗散约瑟夫森结链的多模模型,成功捕捉非平衡相图的双稳态等关键特征,并建立了超冷原子非平衡动力学与多个非线性物理领域的新联系。
2023-05-03 cond-mat.quant-gas
Quantum Field Theory of Correlated Bose-Einstein condensates: I. Basic Formalism
平衡态和非平衡态玻色-爱因斯坦凝聚体的量子场论是为了满足三个基本条件而建立的:Hugenholtz-Pines关系;守恒定律;源自Goldstone定理I的顶点间恒等式。关键的输入是不可约的四点顶点,在这方面,我们推导出一个封闭的方程组的格林函数,三点和四点顶点,和两个粒子格林函数。它使我们能够研究关联的玻色-爱因斯坦凝聚体与单粒子激发的无隙分支,而不会遇到任何红外发散。发现单粒子和双粒子格林函数共享极点,即,Gavoret和Nozières对$T=0$下的均匀凝聚体预测的两粒子格林函数的结构,在有限温度下,在存在非均匀性的情况下,以及在非平衡情况下,也被证明是持续的。
2021-01-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Emergence of a Turbulent Cascade in a Quantum Gas
在湍流的现代理解中,一个中心概念是存在从大到小的长度尺度的激发级联,反之亦然。这个概念是由Kolmogorov和Obukhov在1941年提出的,并且这个现象已经在各种系统中被观察到,包括行星际等离子体,超新星,海浪和金融市场。尽管取得了很大进展,但由于许多长度尺度的相互作用,对湍流的定量理解仍然是一个挑战,这通常会阻碍对现实实验条件的理论模拟。在这里,我们观察到的湍流级联的出现在一个弱相互作用的均匀玻色气体,量子流体,是服从于所有相关的长度尺度上的理论描述。我们准备了一个玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)在一个光学盒,驱动它的平衡与振荡力,泵入系统的能量在最大的长度尺度,研究BEC的非线性响应的周期性驱动,并观察到一个级联的逐步发展的特点是各向同性幂律分布的动量空间。我们使用Gross-Pitaevskii方程(GPE)对我们的实验进行了数值模拟,并发现与测量结果非常吻合。我们的实验确立了均匀玻色气体作为研究湍流许多方面的一个有前途的新平台,包括涡旋和波湍流的相互作用以及量子和经典效应的相对重要性。
2016-11-03 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.flu-dyn
Approximating Steady States in Equilibrium and Nonequilibrium Condensates
通过推广无发散的WKB方法,得到了二维和三维空间中与时间无关的Gross-Pitaevskii(GP)方程和复GP方程的近似解。结果包括一个明确的表达的一致有效的近似的冷凝物密度的超冷玻色气体限制在一个谐波陷阱,延伸到经典的禁区。这提供了一个精确的近似的凝聚密度,其中包括愈合效应在领先的顺序,是失踪的广泛采用的费米子-费米近似。本文提出的结果使我们能够制定有用的近似范围内的实验系统,包括有限温度玻色气体的平衡性质和稳态性质的二维非平衡冷凝物。我们的渐近和数值结果的保守和强迫耗散形式的GP方程应用到这些系统之间的比较显示出良好的协议之间的两套解决方案,从而说明这些近似的准确性。
2012-06-27 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Turbulence and far-from-equilibrium equation of state of Bogoliubov waves in Bose-Einstein Condensates
Université Côte d’Azur, CNRS, Institut de Physique de Nice (INPHYNI)(尼斯蔚蓝海岸大学,法国国家科学研究中心,尼斯物理研究所);Université Côte d’Azur, Observatoire de la Côte d’Azur, CNRS, Laboratoire Lagrange(尼斯蔚蓝海岸大学,尼斯蔚蓝海岸天文台,法国国家科学研究中心,拉格朗日实验室)
本文通过三维格鲁斯-皮塔耶夫斯基模型及相关的波动力学方程,研究了玻色-爱因斯坦凝聚体中玻利尤布夫波的湍流特性,推导出新的柯罗莫戈洛夫型稳态谱,并提出新的实验设置。
2026-04-28 cond-mat.quant-gas nlin.CD physics.atom-ph
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
Generating nonequilibrium stationary state from ground state condensate through an almost-adiabatic cycle
研究表明,在准一维盒阱中,弱相互作用玻色粒子的基态可以通过绝热循环操作转变为激发定态,这种绝热循环操作涉及到相互作用强度的猝灭:在循环过程中施加一个尖锐的杂质势,并改变其强度,诱导出一个呈现布居数反转的非平衡定态.这个过程是稳健的,因为所得的稳态几乎与循环的细节无关,例如杂质的位置,只要循环离临界区域足够远。粒子数反转失败的情况下,由于强粒子间的相互作用也检查。
2019-12-10 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum turbulence by vortex stirring in a spinor Bose-Einstein condensate
本文介绍了一种在旋量玻色-爱因斯坦凝聚体中产生湍流的新机制,即在外加磁场的作用下产生单线涡。我们发现,密度和速度波动的白噪声功率谱在大的频率和Kolmogorov 5/3定律服从湍流区。当搅拌关闭时,流动衰减到搅拌的非平衡态,其在小的长度尺度上显示出能量瓶颈交叉。我们通过数值求解两态旋量耦合的3D Gross-Pitaevskii方程来证明我们的研究结果。我们认为,这种机制可以在实验上实现旋量超冷气体限制的光阱。
2013-09-24 cond-mat.quant-gas
Generation of vortices and observation of Quantum Turbulence in an oscillating Bose-Einstein Condensate
本文报道了Rb-87原子BEC在外加振荡微扰作用下涡旋形成和纠缠涡旋分布的实验观察。振荡扰动开始于激发凝聚体的四极模和剪刀模。然后观察到规则的旋涡最终演变成旋涡缠结配置。涡旋缠结是云中湍流状态存在的标志。我们还表明,这种湍流云抑制的纵横比反转通常观察到的量子简并玻色子气体在自由膨胀。
2009-10-14 cond-mat.quant-gas
Projected Gross-Pitaevskii equation for ring-shaped Bose-Einstein condensates
我们提出了一个替代的实施方案的投影Gross-Pitaevskki方程适用于数值模拟的原子玻色-爱因斯坦凝聚体被困在一个环形形状的潜力。我们提出了一个准确和有效的计划,以评估所需的矩阵元素和计算的物质波场的时间演化。我们分析的稳定性和准确性的平衡和非平衡的解决方案,在一个环形的陷阱与最近的实验实现相应的额外的势垒。
2020-06-13 cond-mat.quant-gas
Breaking of Josephson junction oscillations and onset of quantum turbulence in Bose--Einstein condensates
我们分析了具有使用Gross-Pitaevskii方程建模的约瑟夫森结势垒的二维玻色-爱因斯坦凝聚体中量子湍流的形成和动力学。我们发现,一个足够高的初始超流密度不平衡导致随机化的动力学和湍流的产生,即,形成一个准一维色散激波组成的训练的灰色孤子,最终分裂成链的不同的量化的交替涡度,然后随机湍流。约瑟夫森结势垒使我们能够产生两种湍流状态:一边是声学湍流,另一边是涡旋湍流。在整个动力学,混合这两个制度的一个关键机制是通过障碍的涡旋偶极子的传输:我们分析这个散射过程中的障碍参数,声发射和涡旋湮灭。最后,我们讨论了涡流湍流如何演变很长一段时间,提出了最佳的配置密度不平衡和障碍高度,以创建所需的湍流制度,持续尽可能长的时间。
2020-02-25 cond-mat.quant-gas nlin.CD physics.comp-ph
Emergence of turbulence in an oscillating Bose-Einstein condensate
本文报道了在Rb-87原子的BEC中,当在阱中引入一个振荡微扰时,涡旋纠缠的实验观察。涡旋缠结的结构是云中湍流状态存在的标志。我们还表明,这种湍流云抑制的纵横比反转通常观察到的量子简并玻色子气体在自由膨胀。相反,云膨胀,保持它们的轴之间的比率不变。原子超流体中的湍流可能构成一个替代系统,以研究衰变机制以及测试该领域的基本理论方面。
2009-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas