四极势中无碰撞粒子的准热化
量子气体
2020-03-18 v1 统计力学
摘要
我们分析了近期一项在四极阱中非相互作用原子气体实验的几个令人困惑的特征。在初始动量踢击之后，即使没有碰撞，系统也由于单个粒子轨迹的退相干而达到定态准热态。令人惊讶的是，动量分布长时间保持各向异性，由不同方向上的不同“温度”表征。特别地，轴向与径向阱方向之间不存在踢击能量的转移。为理解这些效应，我们讨论并求解了两个紧密相关的模型：球对称阱 与沿一个方向强受限的气体（“薄饼”阱）。我们发现，在各向同性阱中，气体在长时间后也意外地保持了踢击的各向异性，我们能用角动量守恒与位力定理对此作出解释。取决于 的取值，我们发现踢击可使正交方向冷却或加热。薄饼阱情形在定量上与四极阱相似。我们表明，对前者而言，温度各向异性与踢击方向的记忆源于踢击引起的二维有效势的改变，从而也解释了四极实验的结果。
引用
@article{arxiv.1910.13866,
title = {Quasi-thermalization of collisionless particles in quadrupole potentials},
author = {Johnathan Lau and Olga Goulko and Thomas Reimann and Daniel Suchet and Cédric Enesa and Frédéric Chevy and Carlos Lobo},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.13866},
year = {2020}
}