論文の概要: Dimension Crossing Turbulent Cascade in an Excited Lattice Bose Gas
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/1912.13252v2
- Date: Wed, 8 Jan 2020 23:28:41 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-16 21:37:53.367361
- Title: Dimension Crossing Turbulent Cascade in an Excited Lattice Bose Gas
- Title（参考訳）: 励起格子ボースガス中の次元交差乱流カスケード
- Authors: Tianwei Zhou, Ruixiao Yao, Kaixiang Yang, Shengjie Jin, Yueyang Zhai,
Xuguang Yue, Shifeng Yang, Xiaoji Zhou, Xuzong Chen, Xiaopeng Li
- Abstract要約: 2次元光学格子に閉じ込められた原子ボース・アインシュタイン凝縮体中の乱流エネルギーカスケードを横切る次元を観察する。
光格子高帯域への励起原子により、過大なエネルギーは横2次元の格子方向から連続次元へとカスケードされる。
我々は、この観測されたエネルギーカスケードの新たな現象が、我々の膨張宇宙の正の宇宙定数をモデル化するための微視的理論を刺激することを期待している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.236388492955983
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Turbulence is an intriguing non-equilibrium state, which originates from
fluid mechanics and has far-reaching consequences in the description of climate
physics, the characterization of quantum hydrodynamics, and the understanding
of cosmic evolution. The concept of turbulent cascade describing the energy
redistribution across different length scales offers one profound route to
reconcile fundamental conservative forces with observational energy
non-conservation of accelerating expansion of the universe bypassing the
cosmological constant. Here, we observe a dimension crossing turbulent energy
cascade in an atomic Bose-Einstein condensate confined in a two-dimensional
(2d) optical lattice forming a 2d array of tubes, which exhibits universal
behaviors in the dynamical energy-redistribution across different dimensions.
By exciting atoms into the optical-lattice high bands, the excessive energy of
this quantum many-body system is found to cascade from the transverse
two-dimensional lattice directions to the continuous dimension, giving rise to
a one-dimensional turbulent energy cascade, which is in general challenging to
reach due to integrability. We expect this observed novel phenomenon of
dimension-crossing energy cascade may inspire microscopic theories for modeling
positive cosmological constant of our inflationary universe.
- Abstract（参考訳）: 乱流は流体力学を起源とする非平衡状態であり、気候物理学の記述、量子流体力学の特徴づけ、宇宙進化の理解において遠縁な結果をもたらす。
異なる長さスケールでのエネルギー再分配を記述する乱流カスケードの概念は、宇宙定数をバイパスする宇宙の加速膨張の観測エネルギー非保存と基本的な保守力とを両立させる深い経路を与える。
ここでは, 2次元の管列を形成する2次元(2次元)光学格子に閉じ込められた原子ボース・アインシュタイン凝縮体において, 異なる次元にまたがる動的エネルギー分配における普遍的な挙動を示す次元交差乱流エネルギーカスケードを観察する。
光格子高バンドに原子を励起することにより、この量子多体系の過剰エネルギーは、横2次元の格子方向から連続次元へとカスケードされ、1次元の乱流エネルギーカスケードが生じる。
この観測されたエネルギーカスケードの新たな現象は、我々の膨張宇宙の正の宇宙定数をモデル化するための微視的理論を刺激するかもしれない。
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