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各向异性陷阱中含时偶极Gross-Pitaevskii方程的Fortran和C程序。 (英语) Zbl 1344.82006年

摘要:原子玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的许多静态和动态特性通常通过求解平均场Gross-Pitaevskii(GP)方程来研究,该方程是一个用于短程原子相互作用的非线性偏微分方程。最近,具有长程偶极原子相互作用的原子的BEC被用于理论和实验研究。对于偶极原子相互作用,GP方程是一个偏积分微分方程,其数值解需要复杂的算法。在这里,我们给出了偶极BEC的全三维(3D)GP方程稳态和非稳态解的数值算法,包括接触相互作用。我们还考虑了雪茄形和圆盘形偶极BEC所满足的简化的一维和二维GP方程。我们采用分步Crank-Nicolson方法,分别通过实时间传播和虚时间传播,对偶极BEC的动态和静态特性的GP方程进行了数值求解。原子被视为沿(z)轴极化,我们考虑了十种不同的情况,例如,偶极BEC在1D(沿(x)和(z)轴线)、2D(in(x-y)和(x-z)平面)和3D中的GP方程的稳态和非稳态解,我们为这十种情况(总共二十个程序)提供了Fortran 90/95和C语言的工作代码。我们给出了偶极BEC的能量、化学势、平方根大小和密度的数值结果,并将它们与其他作者的结果以及变分和托马斯·费尔米近似的结果进行了比较。

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