旋转二维玻色-爱因斯坦凝聚体中集体模式与涡旋动力学的熵特征

我们采用玻色子的多组态含时 Hartree 方法（MCTDHB），研究了限制在对称非谐势阱中的二维旋转玻色气体的非平衡动力学。我们研究了通过调节旋转频率制备的从无涡旋构型到多电荷（巨）涡旋的状态，并分析了它们对突然的相互作用和势阱淬火的响应。在无涡旋状态下，相互作用淬火诱导出规则的类呼吸动力学，而在存在巨涡旋时，它们会导致对称性破缺的表面激发。相比之下，激发类四极模式的势阱形变在无涡旋凝聚体中产生稳定的振荡，但在多电荷涡旋中会触发快速、不规则且有效混沌的分裂动力学。为了在常规密度和相位可观测量之外表征这些过程，我们采用了信息论度量，包括边缘熵和联合熵、互信息以及 Kullback-Leibler（KL）散度，并辅以能够捕获对称性破缺和方位角局域化的角分辨 KL 度量。我们发现，混沌分裂伴随着信息论指标的显著增长，这标志着多体关联的积累和系统动力学复杂性的增加。我们的结果证明了巨涡旋对激发协议的极端敏感性，并确立了信息论度量作为量化旋转量子气体中关联与复杂性的强大框架。