用于玻色-爱因斯坦凝聚体 Bogoliubov-de Gennes 稳定性分析的并行有限元代码
量子气体
2024-04-02 v1
摘要
我们展示并分发了一个用自由软件 FreeFem 编写的并行有限元工具箱，用于在二维或三维空间中计算单分量和双分量 Gross-Pitaevskii（GP）方程稳态解的 Bogoliubov-de Gennes（BdG）谱。该工具箱的并行化完全依赖于 FreeFem 与 PETSc 库的最新接口。后者本身包含广泛的先进线性代数库、图分区器、网格生成和域分解工具，以及体现在 SLEPc 库中的一套特征值求解器。在本工具箱中，GP 方程的稳态通过牛顿法计算。解分支使用自适应步长延拓算法构建。FreeFem 的网格自适应工具与 PETSc 的并行化特性的结合，使得该工具箱在计算稳态时高效且可靠。它们的 BdG 谱使用 SLEPc 特征值求解器计算。我们进行了广泛的测试，并通过将工具箱的结果与文献中已知的理论和数值发现进行比较来验证我们的程序。
引用
@article{arxiv.2404.00956,
title = {Parallel finite-element codes for the Bogoliubov-de Gennes stability analysis of Bose-Einstein condensates},
author = {Georges Sadaka and Pierre Jolivet and Efstathios G. Charalampidis and Ionut Danaila},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.00956},
year = {2024}
}
备注
arXiv admin note: text overlap with arXiv:2303.05350