准周期边界条件下的量子化涡旋动力学
量子气体
2026-01-06 v2 高能天体物理现象
核理论
摘要
Gross-Pitaevskii 方程广泛用于涡旋动力学，但具有硬壁或约束势的有限域会通过涡旋-像效应或诱导流扭曲体行为。周期边界减少了壁效应，但由于拓扑阻碍，无法实现净涡度，因此通常无法获得具有非零环流的体模拟。因此，我们施加了准周期边界条件，使超流体的密度保持周期性，同时强制相位绕数与指定的净总涡度一致。该设定保持了涡旋的净数量，并使得在有限容器无法捕捉的设置中对涡旋轨迹进行长时间追踪成为可能。这使我们能够研究涡旋去钉扎和成核，导致 Kármán 涡街和完美周期涡旋阵列的产生。该框架还为研究中子星体内部的涡旋动力学提供了一个玩具模型，不受约束势可能带来的限制。
引用
@article{arxiv.2509.15298,
title = {Dynamics of quantized vortices under quasi-periodic boundary conditions},
author = {Fabio Magistrelli and Marco Antonelli},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.15298},
year = {2026}
}
备注
16 pages, 15 figures, 3 appendices, 1 table. Code publicly available at https://github.com/Magistrelli/gintonic