衰减二维量子湍流中的 Onsager-Kraichnan 凝聚
量子气体
2014-04-18 v3 流体动力学
摘要
尽管 Onsager 点涡模型作为二维经典湍流的统计描述备受瞩目，但针对真实超流体的该模型的第一性原理推导仍是一个未决问题。在此，我们建立了由均匀二维 Gross-Pitaevskii 方程（GPE）描述的量子涡旋系统与点涡模型之间的映射，从而实现了对涡旋微正则系综的蒙特卡洛采样。利用该方法，我们调查了二维超流体中全范围的涡旋态，从正温度下的涡旋 - 偶极子气体到负温度态，后者表现出宏观涡旋团簇和动能凝聚，我们将其称为 Onsager-Kraichnan 凝聚体（OKC）。阻尼 GPE 模拟揭示，此类 OKC 态可动态涌现，即通过小尺度团簇聚集成巨大的 OKC 团簇，作为可压缩、有限温度超流体中衰减二维量子湍流的终态。这些统计平衡态应在原子玻色 - 爱因斯坦凝聚实验中可实现。
引用
@article{arxiv.1307.6374,
title = {Onsager-Kraichnan Condensation in Decaying Two-Dimensional Quantum Turbulence},
author = {Thomas P. Billam and Matthew T. Reeves and Brian P. Anderson and Ashton S. Bradley},
journal= {arXiv preprint arXiv:1307.6374},
year = {2014}
}
备注
Total: 10 Pages, 4 Figures (Main text: 5 Pages, 2 Figures. Supplemental Material: 5 Pages, 2 Figures). Basically identical to V2: corrected minor typos in Refs. and Supplemental Material