步势势垒中超流临界速度的异常最小化

为揭示原子玻色-爱因斯坦气体中超流临界速度对移动障碍势的异常最小化及其依赖机制[Phys.~Rev.~A \textbf{91}, 053615 (2015)]，我们构建了步势垒上超流的一个显著简化模型。该系统能谱和最低能激发态的波函数可由基于玻米-爱因斯坦理论的半经典分析准确描述。我们发现，当势垒高度等于水力化学势时，临界速度被最小化且为零，这对应于步势垒内部局部分相转变的临界点。在有限尺寸系统中，临界速度 $v_\mathrm{c}$ 随系统尺寸 $L_x$ 的幂律缩放为 $v_\mathrm{c}\propto L_x^{-0.963}$。这种临界性提供了实验中最小临界速度幂律缩放的解释。