量子牛顿摆装置中相互作用玻色气体的流体力学
统计力学
2019-06-19 v3 量子气体
强关联电子
摘要
描述和理解非平衡量子气体的运动是当前理论家面临的最重要现代挑战之一。在开创性的量子牛顿摆实验 [Kinoshita, Wenger and Weiss, Nature 440, 900, 2006] 中，准一维冷原子气体以空前精度被观测到，推动了非平衡物理中低维效应诸多进展。但直到最近，广义流体动力学理论才提供了数值高效的恰当描述工具。利用该理论，我们对此装置中超冷原子气体在接近原始实验的相互作用参数区间内的时间演化进行了完整的数值研究。我们求解了演化的全相空间粒子分布。我们模拟了由谐波势阱引起的振荡、无热化的云团碰撞，并观测到由多体退相干导致的实际振荡周期微小延长与云团形变。我们还分析了弱非谐性的影响。在实验中，测量是在从一维势阱释放后进行的。我们评估了此类释放后的气体密度曲线，刻画了可积准粒子动量分布函数浮现所需达到渐近态的实际时间。
引用
@article{arxiv.1711.00873,
title = {Hydrodynamics of the interacting Bose gas in the Quantum Newton Cradle setup},
author = {Jean-Sébastien Caux and Benjamin Doyon and Jérôme Dubail and Robert Konik and Takato Yoshimura},
journal= {arXiv preprint arXiv:1711.00873},
year = {2019}
}
备注
v1: 7+10 pages, 3+7 figures. v2: references added, pictures with refined discretization. v3: addition of discussion of integrability breaking by trap + small improvements