自旋凝聚体中非相对论 Goldstone 模的模拟时空

众所周知，流动量子流体中的线性色散模表现得如同耦合到 Einstein-Hilbert 度规，并展现出弯曲空间量子场论中的许多现象，包括 Hawking 辐射。我们将这一类比扩展到流动自旋 Bose-Einstein 凝聚体中的任意非相对论 Goldstone 模。除了给出所有此类模的线性色散结果外，我们表明二次色散模耦合到一种称为 Newton-Cartan 几何的特殊非相对论时空。时空的种类（Einstein-Hilbert 或 Newton-Cartan）与凝聚体的平均场相密切相关。为说明一般结果，我们进一步给出了伪自旋-1/2 凝聚体背景下的具体理论，其中可在相对论与非相对论几何间调节。我们揭示了 Hawking 辐射在此类转变中的命运：它消失并在 Newton-Cartan 几何中保持缺失，尽管任何流体流动都为特定波数创建了视界。最后，我们利用对不同时空的耦合来计算并关联这些模拟系统中的各种能量与动量流。尽管结果是一般的，当今实验可实现这些不同时空，包括自旋-1 凝聚体（如 $^{87}$Rb、$^{7}$Li、$^{41}$K（Newton-Cartan）和 $^{23}$Na（Einstein-Hilbert））的磁子模。