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计算玻色-爱因斯坦凝聚能级的有限差分延拓方法。 (英语) Zbl 1197.65119号

摘要:我们研究了计算玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)能级和波函数的有限差分延拓(FDC)方法,该方法由Gross-Pitaevskii方程(GPE)控制。我们选择化学势(lambda)作为延拓参数,使得该算法可以计算离散GPE的所有能级。使用二阶有限差分法(FDM)离散GPE,该方法被视为使用分段双线性和线性插值函数的有限元方法(FEM)的特例。因此,椭圆特征值问题(EEP)的有限元数学理论也适用于与GPE相关的薛定谔特征值问题。这保证了在变分形式下SEP的基态和激发态的离散数值解的存在性。我们还研究了参数相关问题(PDP)解导数的FDM超收敛性。证明了离散(H^{1})范数下的超收敛性(O(ht)),其中矩形域和多边形域分别为(t=2)和(t=1.5),且(H)是差分网格的最大边界长度。此外,使用简化的两网格方案来计算BEC的能级,可以非常有效地实现FDC算法。本文报道了在大平方域中定义的两耦合NLS的基态的数值结果,特别是周期势中二维BEC的第二激发态解。

MSC公司:

6500万06 含偏微分方程初值和初边值问题的有限差分方法
82D50型 超流体的统计力学
82C80码 时间相关统计力学的数值方法(MSC2010)

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PITCON公司
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全文: 内政部

参考文献:

[1] 安德森,M.H。;Ensher,J.R。;Matthews,M.R。;Wieman,C.E.,《科学》,269198(1995)
[2] Davis,K.B。;M.-O.梅韦斯。;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 (1995)
[3] C.C.布拉德利。;萨克特,C.A。;托尔利特,J.J。;Hulet,R.G.,《物理学》。修订稿。,75, 1687 (1995)
[4] 加西亚·里波尔,J.J。;Pérez García,V.M.,SIAM科学杂志。计算。,23, 1316 (2001) ·Zbl 0999.65058号
[5] Bao,W。;Du,Q.,SIAM J.科学。计算。,25, 1674 (2004) ·Zbl 1061.82025号
[6] Bao,W.,多尺度模型。模拟。,2, 210 (2004) ·Zbl 1062.82034号
[7] Bao,W。;Tang,W.,J.计算。物理。,187, 230 (2003) ·Zbl 1028.82500号
[8] 李,Z.C。;山本,T。;Fang,Q.,J.公司。申请。数学。,151, 307 (2003) ·Zbl 1030.65108号
[9] 巴布斯卡,I。;Osborn,J.,特征值问题,(Ciarlet,P.G.;Lions,J.L.,有限元方法。有限元方法,数值分析手册,第二卷(1991年),北荷兰:北荷兰阿姆斯特丹),641-787,(第一部分)·Zbl 0875.65087号
[10] Myatt,C.J。;伯特,E.A。;Ghrist,R.W。;科内尔,E.A。;维曼,C.E.,物理学。修订稿。,78, 586 (1997)
[11] 霍尔,D.S。;Matthews,M.R。;Ensher,J.R。;维曼,C.E。;康奈尔大学,E.A.,物理。修订稿。,81, 1539 (1998)
[12] Gross,E.P.,Nuovo Cimento,20,454(1961)·Zbl 0100.42403号
[13] Pitaevskii,L.P.,Zh。埃克斯普·特尔。菲兹。。Zh公司。埃克斯普·特尔。Fiz.公司。,苏联。物理学。JETP,13451(1961)
[14] Chang,S.-L。;Chien,C.-S。;Jeng,B.-W.,SIAM J.科学。计算。,29, 729 (2007) ·Zbl 1132.35475号
[15] Chang,S.-L。;Chien,C.-S。;Jeng,B.-W.,J.计算。物理。,226, 104 (2007) ·Zbl 1129.65077号
[16] Chang,S.-L。;Chien,C.-S.,计算机。物理学。Comm.,177,707(2007)·Zbl 1196.82107号
[17] Allgower,E.L。;Georg,K.,《数值连续方法导论》(2003),SIAM:SIAM Philadelphia,PA·Zbl 1036.65047号
[18] Govaerts,W.J.F.,《动力平衡分岔问题的数值方法》(2000),SIAM:宾夕法尼亚州费城SIAM·Zbl 0935.37054号
[19] Keller,H.B.,分岔问题数值方法讲座(1987),Springer-Verlag:Springer-Verlag Berlin·Zbl 0656.65063号
[20] Rheinboldt,W.C.,《参数化非线性方程的数值分析》(1986),约翰·威利:约翰·威利纽约·Zbl 0572.65034号
[21] Chang,S.-L。;Chien,C.-S。;Jeng,B.-W.,国际。《分叉混沌》,第15卷,第2689页(2005年)·Zbl 1092.65503号
[22] 斯坦珀·库恩,D.M。;Andrews,M.R。;Chikkatur,A.P。;Inouye,S。;Miesner,H.J。;Stenger,J。;Ketterle,W.,物理学。修订稿。,80, 2027 (1998)
[23] Chen,G.-H。;Wu,Y.-S.,物理。版本A,67,013606(2003)
[24] Jaksch,T。;加德纳,S.A。;舒尔茨,K。;Cirac,J.I。;Zoller,P.,《物理学》。修订稿。,864733(2001年)
[25] Chang,S.M。;林,W.W。;Shieh,S.F.,J.计算。物理。,202, 367 (2005) ·Zbl 1056.81088号
[26] Chang,S.-L。;Chien,C.-S.,国际米兰。《分叉混沌》,17,641(2007)·Zbl 1153.65352号
[27] Bramble,J.H。;哈伯德,B.E.,Numer。数学。,4, 313 (1962) ·Zbl 0135.18102号
[28] 松下,N。;山本,T.,J.Comp。申请。数学。,116, 263 (2000) ·兹比尔0952.65082
[29] 李,Z.C。;胡海燕。;方,Q。;山本,T.,数字。功能。分析。最佳。,24, 195 (2003) ·Zbl 1031.65118号
[30] 李,Z.C。;胡海燕。;王,S。;Fang,Q.,应用。数字。数学。(2008)
[31] Chien,C.-S。;Chang,S.-L.,数字。线性代数应用。,10, 335 (2003) ·Zbl 1071.65038号
[32] Bao,W。;Jaksch,D.,SIAM J.数字。分析。,411406(2003年)·Zbl 1054.35088号
[33] Bao,W。;黄,H。;Markowich,P.A.,Comm.数学。科学。,3, 57 (2007)
[34] D.J.Hahn,私人通信,2007年;D.J.Hahn,私人通信,2007年
[35] 卡洛兹,G。;Rappaz,J.,《非线性和分叉问题的数值分析》,(Ciarlet,P.G.;Lions,J.L.,《数值分析手册》,第五卷(1997),Elsevier Science B.V.),487
[36] Chien,C.-S。;Huang,H.T。;Jeng,B.-W。;Li,Z.C.,国际。J.分叉混乱(2007)
[37] 李,Z.C。;方,Q。;王,S。;Hu,H.Y.,数字。功能。分析。最佳方案。(2007)
[38] Li,Z.C,编号。P.D.E.方法,5279(1989)
[39] Li,Z.C.,J.公司。申请。数学。,87, 1 (1997)
[40] Li,Z.C.,《带奇点、界面和无穷大的椭圆方程的组合方法》(1998),Kluwer学术出版社:Kluwer-学术出版社Bordrecht,波士顿,伦敦·Zbl 0909.65079号
[41] 辛普森,R.B.,SIAM J.Numer。分析。,118, 359 (1972)
[42] Ciarlet,P.G.,(Ciarlet-P.G.;Lions,J.L.,《有限元方法》(1991),北荷兰:北荷兰阿姆斯特丹),17,(第1部分)·Zbl 0712.65091号
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