玻色-爱因斯坦凝聚的李-杨理论
量子气体
2023-03-24 v2 量子物理
摘要
玻色-爱因斯坦凝聚发生于玻色气体冷却至转变温度以下、基态被宏观占据时。该相变出现在多粒子热力学极限中。然而,近期实验进展使得自下而上组装量子多体系统成为可能,例如将单个原子逐一添加到光晶格中。在此,我们展示如何由少量玻色子的能量涨落预测玻色气体的凝聚温度。为此,我们利用相变的李-杨理论近期进展,其允许我们从能量涨落的高阶累积量确定配分函数在逆温度复平面上的零点与极点。通过增加俘获势中的玻色子数,我们可预测热力学极限中配分函数零点的收敛点,该处它们在实轴上达到逆临界温度。使用少于 100 个玻色子,我们可估计谐波势中二维与三维玻色气体的凝聚温度,并且我们也发现一维中如预期般不存在相变。
引用
@article{arxiv.2301.10997,
title = {Lee-Yang theory of Bose-Einstein condensation},
author = {Fredrik Brange and Tuomas Pyhäranta and Eppu Heinonen and Kay Brandner and Christian Flindt},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.10997},
year = {2023}
}
备注
11 pages, 6 figures