囚禁二维玻色气体：从玻色 - 爱因斯坦凝聚到 Berezinskii-Kosterlitz-Thouless 物理
其他凝聚态物理
2008-05-06 v3
摘要
我们分析了一项近期实验的结果，该实验将玻色性铷原子谐波囚禁在准二维几何结构中。在该实验中识别出一个明确的临界点，它将 characterized by 单分量密度分布的高温正常态与 characterized by 双模密度分布及独立二维云团间出现高对比度干涉的低温态分隔开来。我们首先表明，这一跃迁无法用囚禁理想玻色气体的传统玻色 - 爱因斯坦凝聚来解释。随后，利用局域密度近似，我们将平均场 (MF) Hartree-Fock 理论与无限均匀系统中 Berezinskii-Kosterlitz-Thouless 跃迁的预言相结合。若将气体视为严格的二维系统，平均场对空间密度剖面的预言与近期量子蒙特卡洛 (QMC) 分析的结果存在显著偏差。然而，当考虑强受限自由度的剩余热激发时，平均场方法与 QMC 方法之间达到了极好的一致性。对于对应于该实验的相互作用强度，我们预言临界原子数相对于理想气体理论有显著修正（因子 ）。若使用预言的密度剖面进行温度校准，理论与实验在临界原子数方面达到了定量一致。
引用
@article{arxiv.0712.1265,
title = {The trapped two-dimensional Bose gas: from Bose-Einstein condensation to Berezinskii-Kosterlitz-Thouless physics},
author = {Zoran Hadzibabic and Peter Krüger and Marc Cheneau and Steffen Patrick Rath and Jean Dalibard},
journal= {arXiv preprint arXiv:0712.1265},
year = {2008}
}
备注
23 pages, 7 figures, accepted for publication in New Journal of Physics. v3: Typos and acknowledgment section corrected