湍流玻色-爱因斯坦凝聚体中的正向与逆向级联
量子气体
2023-04-05 v4 混沌动力学
摘要
当玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）被驱动远离平衡时，密度波发生非线性相互作用并触发湍流级联。在湍流 BEC 中，能量通过正向级联向小尺度传递，而粒子数则通过逆向级联向大尺度显示。本工作中，我们从解析和数值上研究了波湍流 BEC 中的正向与逆向级联。我们解析推导了 Kolmogorov-Zakharov 谱，包括正向级标度中的对数修正以及两种级联的普适前因子常数。我们使用周期盒中受迫-耗散 Gross-Pitaevskii 模型及相应波动动力学方程的高分辨率数值模拟检验并证实了我们的预测。理论预测与数据在无调节参数的情况下极为吻合。此外，为与实验联系，我们使用具有约束立方势的 Gross-Pitaevskii 模型检验并验证了我们的理论预测。我们的结果解释了先前的实验观测，并为未来研究提出了新的设置。
引用
@article{arxiv.2208.09279,
title = {Direct and inverse cascades in turbulent Bose-Einstein condensate},
author = {Ying Zhu and Boris Semisalov and Giorgio Krstulovic and Sergey Nazarenko},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.09279},
year = {2023}
}