Bose-Einstein 凝聚体与气体动力学中的色散和经典激波
其他凝聚态物理
2009-11-11 v1
摘要
Bose-Einstein 凝聚体 (BEC) 是一种量子流体，会产生有趣的激波非线性动力学。实验表明，BEC 表现出与可压缩气体中的激波类似的行为，例如具有陡峭梯度的行进前沿。然而，描述 BEC 平均场的 Gross-Pitaevskii (GP) 方程不包含耗散，因此经典的耗散激波解无法解释该现象。相反，本文考虑了具有小色散的波动动力学，并表明这提供了一种产生色散激波 (DSW) 的机制。GP 方程的计算结果与实验对比表现出极好的一致性。对典型的一维耗散与色散激波问题的比较表明，两者在激波结构和激波前沿速度上存在显著差异。与三维实验相关的数值结果表明，三维与二维近似高度一致，而一维近似在定性上也符合良好。利用一维 DSW 理论，本文论证了实验中观测到的爆炸波可被视为色散激波。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0603389,
title = {On Dispersive and Classical Shock Waves in Bose-Einstein Condensates and Gas Dynamics},
author = {M. A. Hoefer and M. J. Ablowitz and I. Coddington and E. A. Cornell and P. Engels and V. Schweikhard},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0603389},
year = {2009}
}
备注
24 pages, 28 figures, submitted to Phys Rev A