×

一种稳健有效的数值方法,用于计算旋转双组分偶极玻色-爱因斯坦凝聚体的动力学。 (英语) Zbl 1411.82013年

摘要:我们提出了一种稳健有效的数值方法来计算旋转双组分偶极玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的动力学。使用旋转拉格朗日坐标变换[鲍女士等,SIAM J.Sci。计算。35,第6号,A2671–A2695(2013;Zbl 1286.35213号)],我们将原来的耦合Gross-Pitaevskii方程(CGPE)重新转换为新的方程,其中旋转项消失,势变得与时间相关。提出了一种时间分裂傅里叶伪谱方法来数值求解新方程组,其中非局部偶极子-偶极子相互作用(DDI)由新开发的Gaussian-sum(Gaussum)解算器计算[L.Exl公司等,《计算杂志》。物理。327, 629–642 (2016;Zbl 1422.65450号)]这有助于在(O(N\log N)操作中实现空间光谱精度((N\)是网格点的总数)。新方法在空间上具有光谱精度,在时间上具有二阶精度-这些精度通过数值验证。给出了一些物理量的动力学性质,包括总质量、能量、质心和角动量期望,并进行了数值验证。介绍了旋转双分量偶极BEC特有的有趣的动力学现象,如质心动力学、量子化涡格动力学和三维坍塌动力学。

MSC公司:

82-08 计算方法(统计力学)(MSC2010)
82立方厘米 量子动力学和非平衡统计力学(通用)
82C80码 时间相关统计力学的数值方法(MSC2010)
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用

参考文献:

[1] 安德森,M.H。;Ensher,J.R。;Matthewa,M.R。;维曼,C.E。;康奈尔,E.A.,《科学》,269198-201(1995)
[2] C.C.布拉德利。;萨克特,C.A。;托莱特,J.J。;Hulet,R.G.,《物理学》。修订稿。,75, 1687-1690 (1995)
[3] 戴维斯,K.B。;M.O.Mewes。;安德鲁斯,M.R。;新泽西州van Druten。;Durfee,D.S。;Kurn,D.M。;Ketterle,W.,物理学。修订稿。,75, 3969-3973 (1995)
[4] Abo-Shaer,J.R。;Raman,C。;Vogels,J.M。;Ketterle,W.,《科学》,292476-479(2001)
[5] 麦迪逊,K.W。;雪佛兰,F。;沃尔勒本,W。;Dalibard,J.,《物理学》。修订稿。,84, 806-809 (2000)
[6] Fetter,A.L.,《现代物理学评论》。,81, 647-691 (2009)
[7] Pitaevskii,L.P。;Stringari,S.,《玻色-爱因斯坦凝聚》(2003),克拉伦登出版社:克拉伦登牛津出版社·Zbl 1110.82002号
[8] 川口,Y。;Ueda,M.,物理学。众议员,520,253-381(2012)
[9] Sage,J.M。;Sainis,S。;Bergeman,T。;DeMille,D.,物理学。修订稿。,94,第203001条pp.(2005)
[10] Aikawa,K。;弗里什,A。;马克·M。;拜尔,S。;Rietzler,A。;格里姆·R。;费雷诺,F.,Phys。修订稿。,第108条,第210401页(2012年)
[11] Griesmaier,A。;沃纳,J。;Hensler,S。;斯图勒,J。;Pfau,T.,物理学。修订稿。,94,第160401条pp.(2005)
[12] 卢,M。;新泽西州伯迪克。;尤恩,S.H。;Lev,B.L.,物理学。修订稿。,107,第190401条pp.(2011)
[13] 库珀,N.R。;Rezayi,E.H。;Simon,S.H.,物理。修订稿。,95,第200402条pp.(2005)
[14] 科米内亚斯,S。;库珀,N.R.,物理。Rev.A.,75,第023623条,pp.(2007)
[15] Lahaye,T。;梅诺蒂,C。;桑托斯,L。;勒文斯坦,M。;Pfau,T.,代表程序。物理。,72,第126401条pp.(2009)
[16] 张杰。;翟,H.,Phys。修订稿。,95,第200403条pp.(2005)
[17] 霍尔,D.S。;Matthews,M.R。;Ensher,J.R。;维曼,C.E。;康奈尔,E.A.,Phys。修订稿。,81, 1539-1542 (1998)
[18] 杰泽克,医学博士。;卡普齐亚,P。;Cataldo,H.M.,物理学。A版,64,第023605条,pp.(2001)
[19] Kasamatsu,K。;津田,M。;Ueda,M.,物理学。修订稿。,91,第150406条,pp.(2003)
[20] 阿迪卡里,S.K。;Young-S、L.E.、J.Phys。B: 在摩尔Opt。物理。,47,第015302条pp.(2014)
[21] Gligoric,G。;Maluckov,A。;斯特皮克,M。;哈齐耶夫斯基,L。;Malomed,B.,《物理学》。A版,82,第033624条,pp.(2010)
[22] Young-S,L.E。;Adhikari,S.K.,物理。A版,86,第063611条,pp.(2012)
[23] Wang,L。;Dong,B。;陈,G。;Han,W。;张,S。;Shi,Y。;张,X.,Phys。莱特。A、 380、435-438(2016)
[24] N.Ghazanfari,A.Keles,M.。奥克特尔,物理。修订版A第89卷第025601条;N.Ghazanfari,A.Keles,M.。奥克特尔,物理。修订版A第89卷第025601条
[25] 张,X。;Wen,L。;戴,C。;Dong,R。;姜浩。;Chang,H。;Zhang,S.,科学。代表,6,第19380条pp.(2016)
[26] Zhao,Y。;An,J。;龚,C.,Phys。版本A,87,第013605条pp.(2013)
[27] 蔡,Y。;Rosenkranz,M。;雷,Z。;Bao,W.,物理学。A版,82,第043623条,pp.(2010)
[28] Bao,W。;蔡,Y。;Wang,H.,J.计算。物理。,2297874-7892(2010年)·Zbl 1198.82036号
[29] Xi,K。;李,J。;Shi,D.,物理学。版本A,84,第013619条pp.(2011)
[30] Bao,W。;蔡,Y.,Kinet。相关。模型,6,1-135(2013)·Zbl 1266.82009年
[31] Bao,W。;Ben Abdallah,N。;Cai,Y.,SIAM J.数学。分析。,44, 1713-1741 (2012) ·Zbl 1246.35187号
[32] Bao,W。;唐奇。;Zhang,Y.,公社。计算。物理。,19, 5, 1141-1166 (2016) ·Zbl 1388.65115号
[33] Baranov,医学硕士,物理学。众议员,464,71-111(2008)
[34] Carles,R。;马科维奇,P.A。;Sparber,C.,非线性,212569-2590(2008)·Zbl 1157.35102号
[35] 黄,Z。;马科维奇,P.A。;斯派伯,C.,Kinet。相关。模型,3181-194(2010)·Zbl 1188.81064号
[36] Yi,S。;你,L.,物理。A版,61,第041604(R)条,pp.(2000)
[37] Yi,S。;你,L.,物理。A版,63,第053607条,pp.(2001)
[38] Zhang,Y。;Bao,W。;Li,H.,Physica D,234,49-69(2007)·Zbl 1130.82023号
[39] Wang,H.,J.计算。申请。数学。,205, 88-104 (2007) ·Zbl 1118.65112号
[40] Wang,H.,《玻色-爱因斯坦凝聚态中的量子化涡旋态与动力学》(博士论文)(2006年),新加坡国立大学
[41] Wang,H.,J.科学。计算。,38, 149-163 (2009) ·Zbl 1203.82058号
[42] 李,S。;李,X。;Hua,D.,高级差异。Equ.、。,204 (2013)
[43] 齐藤,H。;川口,Y。;Ueda,M.,物理学。修订稿。,102,第230403条pp.(2009)
[44] 江,S。;Greengard,L。;Bao,W.,SIAM J.科学。计算。,36,B777-B794(2014)·Zbl 1307.65184号
[45] Bao,W。;江,S。;唐奇。;Zhang,Y.,J.计算。物理。,296, 72-89 (2015) ·Zbl 1354.65200号
[46] 安托万,X。;唐奇。;Zhang,Y.,J.计算。物理。,325, 74-97 (2016) ·兹比尔1380.65296
[47] Bao,W。;Marahrens,D。;唐奇。;Zhang,Y.,SIAM J.科学。计算。,35,A2671-A2695(2013)·Zbl 1286.35213号
[48] 安托万,X。;Besse,C。;Rispoli,V.,J.计算。物理。,327, 252-269 (2016) ·Zbl 1422.65277号
[49] C.Besse,G.Dujardin,I.L.Violet,非线性Schödinger方程的高阶指数积分器及其在旋转玻色-爱因斯坦凝聚体中的应用,2015年hal-01170888;C.Besse,G.Dujardin,I.L.Violet,非线性Schödinger方程的高阶指数积分器及其在旋转玻色-爱因斯坦凝聚体中的应用,2015年hal-01170888·Zbl 1371.35235号
[50] Ming,J。;唐奇。;Zhang,Y.,J.计算。物理。,258, 538-554 (2014) ·Zbl 1349.82102号
[51] 排除,L。;新泽西州毛瑟。;Zhang,Y.,J.计算。物理。,327, 629-642 (2016) ·兹比尔1422.65450
[52] 唐琪,《超流动性和超导性中量子化涡旋动力学的数值研究》(博士论文)(2013),新加坡国立大学
[53] Bao,W。;杜琪。;Zhang,Y.,SIAM J.应用。数学。,66, 758-786 (2006) ·Zbl 1141.35052号
[54] Bao,W。;Cai,Y.,东亚应用杂志。数学。,1,1,49-81(2011年)·Zbl 1290.35236号
[55] 邓,Y。;Cheng,J。;Jing,H。;孙,C.-P。;Yi,S.,物理。修订稿。,第108条,第125301页(2012年)
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。