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冷原子模拟器中的量子场:隧穿耦合一维玻色准凝聚体的弛豫与相位锁定

量子气体 2025-12-17 v1 高能物理 - 理论 量子物理

摘要

我们考虑了一个用冷原子模拟相互作用相对论性量子场论的原型示例:通过隧穿耦合准一维玻色气体实现 sine-Gordon 模型。虽然实验已经证明它可以在平衡态下实现 sine-Gordon 模型,但对非平衡动力学的研究揭示了一种与 sine-Gordon 场论预测相矛盾的相位锁定行为。在这里,我们研究了该系统的一维场论模型,发现相位锁定行为可以用纵向谐振子势的存在来理解,而实验中已知存在的额外自由度似乎并不起显著作用。因此,如果考虑了势阱引起的不均匀背景,实验装置即使在非平衡态下也是 sine-Gordon 量子场论的良好模拟器。此外,我们的结果支持将纵向势阱修改为盒形应与标准 sine-Gordon 动力学一致的观点。剩下的主要开放问题包括考虑三维修正和建模边界效应。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.13901,
  title  = {Quantum fields in a cold atomic simulator: relaxation and phase locking in tunnel-coupled 1D bosonic quasi-condensates},
  author = {B. Fitos and G. Takács},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.13901},
  year   = {2025}
}

备注

17 pages, 9 figures