平面琼斯-罗伯茨孤子的热衰减
量子气体
2025-11-10 v2 斑图形成与孤子
量子物理
摘要
均匀平面超流体展现出多种低能激发,这些激发也出现在超流体湍流等高度激发态中。在稀薄气体玻色-爱因斯坦凝聚体中,琼斯-罗伯茨孤子族在低速和高速区域分别包含涡偶极子和稀疏脉冲。这些激发携带能量和线动量,使其衰减特性对理解超流体动力学至关重要。在本工作中,我们发展了由热效应引起的平面孤子衰减理论,该理论由描述与储备库相互作用的随机投影 Gross-Pitaevskii 理论给出。我们分析了两种不同的阻尼项,涉及凝聚体与非凝聚体储备库之间的转移:同时涉及能量并通常驱动凝聚体生长的粒子转移,以及守恒粒子数的能量转移。我们对低速和高速区域分别进行了解析处理,并识别了每种机制占主导的条件。我们的结果表明,在高相空间密度下能量阻尼占主导。这些理论结果得到了覆盖从涡偶极子到稀疏脉冲全速度范围的数值研究的支持。我们使用相互作用能来表征稀疏脉冲,类比于涡偶极子中涡旋之间的距离,为玻色-爱因斯坦凝聚体的有限温度理论提供了实验可检验的判据。
引用
@article{arxiv.2408.06532,
title = {Thermal Decay of Planar Jones-Roberts Solitons},
author = {Nils A. Krause and Ashton S. Bradley},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.06532},
year = {2025}
}
备注
13 pages + appendices, 15 figures. Comments welcome!