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关于旋转玻色-爱因斯坦凝聚体的离散基态

数值分析 2024-03-26 v5 数值分析

摘要

旋转参考系中玻色-爱因斯坦凝聚体的基态可描述为带有角动量项的 Gross-Pitaevskii 能量泛函在约束下的极小化子。本文考虑任意多项式阶 Lagrange 有限元空间中相应的离散极小化问题,并研究离散基态的逼近性质。特别地,我们证明了在 L2L^2H1H^1 范数下,以及对基态能量和相应化学势的最优阶先验误差估计。该问题分析中的一个核心困难是基态唯一性的缺失,这主要由能量泛函在复数相位平移下的不变性所导致。因此,我们的误差分析基于一个 Euler-Lagrange 泛函,我们将其限制在某些切空间上,在这些空间中基态具有局部唯一性。这给出了一个误差分解,最终用于推导所需的先验误差估计。我们还给出了数值实验以阐明问题结构的各个方面。

关键词

引用

@article{arxiv.2303.00402,
  title  = {On discrete ground states of rotating Bose-Einstein condensates},
  author = {Patrick Henning and Mahima Yadav},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2303.00402},
  year   = {2024}
}