各向异性陷阱中随时间变化的偶极Gross-Pitaevskii方程的Fortran和C程序
量子气体
2022-07-12 v3 数学物理
math.MP
斑图形成与孤子
计算物理
摘要
许多原子玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的静态和动态性质通常通过求解平均场Gross-Pitaevskii (GP)方程来研究，这是描述短程原子相互作用的非线性偏微分方程。最近，具有长程偶极原子相互作用的BEC用于理论和实验研究。对于偶极原子相互作用，GP方程是偏积分微分方程，需要复杂算法进行数值求解。这里我们给出完整三维(3D)偶极BEC的GP方程（包括接触相互作用）的稳态和非稳态解的数值算法。我们也考虑由雪茄型和盘状偶极BEC满足的简化一维(1D)和二维(2D) GP方程。我们采用分裂步Crank-Nicolson方法分别用实时间和虚时间传播求解偶极BEC的GP方程的动态和静态性质。原子被认为沿z轴极化，我们考虑十种不同情况，例如，1D（沿x和z轴）、2D（在x-y和x-z平面）和3D中偶极BEC的GP方程的稳态和非稳态解，并为这十种情况提供Fortran 90/95和C的可运行代码（共二十个程序）。我们给出偶极BEC的能量、化学势、均方根尺寸和密度的数值结果，并在可行时与其他作者以及变分和Thomas-Fermi近似的结果比较。
引用
@article{arxiv.1506.03283,
title = {Fortran and C programs for the time-dependent dipolar Gross-Pitaevskii equation in an anisotropic trap},
author = {R. Kishor Kumar and Luis E. Young-S. and Dušan Vudragović and Antun Balaž and Paulsamy Muruganandam and S. K. Adhikari},
journal= {arXiv preprint arXiv:1506.03283},
year = {2022}
}
备注
To download the programs click other and download source