論文の概要: Impact of the transverse direction on the many-body tunneling dynamics
in a two-dimensional bosonic Josephson junction
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2006.03871v1
- Date: Sat, 6 Jun 2020 13:51:14 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-16 11:25:50.404699
- Title: Impact of the transverse direction on the many-body tunneling dynamics
in a two-dimensional bosonic Josephson junction
- Title（参考訳）: 2次元ボソニックジョセフソン接合における多体トンネル力学に及ぼす横方向の影響
- Authors: Anal Bhowmik, Sudip Kumar Halder, and Ofir E. Alon
- Abstract要約: 多体系のトンネルは、量子物理学の新たな意味の1つとして現れる。
理論的には、2次元対称二重井戸ポテンシャルの閉系におけるいくつかの複雑なボゾン雲のトンネル現象の量子力学を記述する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Tunneling in a many-body system appears as one of the novel implications of
quantum physics, in which particles move in space under an otherwise
classically-forbidden potential barrier. Here, we theoretically describe the
quantum dynamics of the tunneling phenomenon of a few intricate bosonic clouds
in a closed system of a two-dimensional symmetric double-well potential. We
examine how the inclusion of the transverse direction, orthogonal to the
junction of the double-well, can intervene in the tunneling dynamics of bosonic
clouds. We use a well-known many-body numerical method, called the
multiconfigurational time-dependent Hartree for bosons (MCTDHB) method. MCTDHB
allows one to obtain accurately the time-dependent many-particle wavefunction
of the bosons which in principle entails all the information of interest about
the system under investigation. We analyze the tunneling dynamics by preparing
the initial state of the bosonic clouds in the left well of the double-well
either as the ground, longitudinally or transversely excited, or a vortex
state. We unravel the detailed mechanism of the tunneling process by analyzing
the evolution in time of the survival probability, depletion and fragmentation,
and the many-particle position, momentum, and angular-momentum expectation
values and their variances. As a general rule, all objects lose coherence while
tunneling through the barrier and the states which include transverse
excitations do so faster. Implications are briefly discussed.
- Abstract（参考訳）: 多体系におけるトンネルは、粒子が古典的に禁止されたポテンシャル障壁の下で宇宙に移動する量子物理学の新たな意味の1つとして現れる。
ここでは2次元対称二重ウェルポテンシャルの閉系におけるいくつかの複雑なボソニック雲のトンネル現象の量子力学を理論的に記述する。
二重井戸の接合部と直交する横方向の包含が、ボソニック雲のトンネル動力学にどのように介入するかを検討する。
マルチコンフィグレーション時間依存ハーツリー法 (multiconfigurational time-dependent hartree for bosons (mctdhb) method) と呼ばれるよく知られた多体数値法を用いる。
MCTDHBは、ボソンの時間依存多粒子波動関数を正確に得ることができる。
本研究では,2重井戸の左井戸のボソニック雲の初期状態を地中,縦方向または横方向の励起状態,渦状態とすることでトンネル力学を解析する。
本研究では, 生存確率, 枯渇, フラグメンテーションの時間変化, 多粒子位置, 運動量, 角運動量, 期待値とそのばらつきを解析し, トンネル化過程の詳細なメカニズムを明らかにする。
一般的な規則として、全ての物体は障壁をトンネルしながらコヒーレンスを失い、また横励振を含む状態はより高速になる。
含意は簡潔に議論される。
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