玻色-爱因斯坦凝聚体三模模型中的弛豫、混沌与热化

我们研究处于拉长非谐势阱中大量相互作用原子的复杂量子动力学。系统初始处于玻色-爱因斯坦凝聚态，在拉长方向上由 Thomas-Fermi 分布很好地描述，在横向方向上处于基态。在突然淬火到基态与最低能量横向模式的相干叠加后，量子动力学开始。我们采用三模多体模型描述这一过程。该系统的实验实现显示出原子密度分布的衰减振荡。虽然平均场描述预言原子密度分布会永久振荡，但我们的量子多体模型在原子相互作用足够强时表现出振荡的衰减。我们将这种衰减与演化过程中凝聚体的碎片化联系起来。衰减与碎片化也与该多体模型趋于混沌区相关联。趋于混沌解除了简并并增加了本征态的复杂性，使得系统能够弛豫到平衡并开启热化。我们验证了阻尼时间与混沌的量子特征对相互作用强度和原子数表现出相似的依赖关系。