中文

玻色凝聚气的截断Wigner方法:有效性限制与应用

统计力学 2009-11-07 v3

摘要

我们研究了应用于弱相互作用玻色凝聚气的截断Wigner方法(TWM),该方法用于处理偏离热平衡的体系。该方法的思想是生成一组采样初始热密度算符Wigner函数的经典场,并使用Gross-Pitaevskii方程(GPE)演化每个场。在论文的前半部分,我们改进了与前一工作相比的抽样技术,并将其准确性测试于理想气体的可解析模型。在第二部分中,我们研究了TWM有效性的条件。对于短演化时间,几乎纯净的凝聚气可使用时依赖Bogoliubov近似。TWM能够复现Bogoliubov预测的要求导致场模式数必须小于粒子数。在较长时间尺度上,非凝聚模式的非线性动力学发挥重要作用。为此,我们分析了三维均匀玻色凝聚气的案例,检验TWM对Beliaev-Landau阻尼的再现情况。我们识别了限制TWM有效性的机制:初始经典场被时依赖GPE驱动,热化为温度T_class大于初始温度T的经典场分布。当T_class显著超过T时,仿真中会观察到人为的阻尼。这导致TWM的第二个条件:T_class-T<<T,即Bogoliubov模式的最大能量不得超过几k_B T。

关键词

引用

@article{arxiv.cond-mat/0201217,
  title  = {The truncated Wigner method for Bose condensed gases: limits of validity and applications},
  author = {Alice Sinatra and Carlos Lobo and Yvan Castin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0201217},
  year   = {2009}
}

备注

28 pages, 7 figures, typos corrected in Eqs.(85) and (91)