論文の概要: Solvable model of a generic driven mixture of trapped Bose-Einstein
condensates and properties of a many-boson Floquet state at the limit of an
infinite number of particles
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2010.15655v1
- Date: Thu, 29 Oct 2020 15:01:59 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-27 00:47:57.604137
- Title: Solvable model of a generic driven mixture of trapped Bose-Einstein
condensates and properties of a many-boson Floquet state at the limit of an
infinite number of particles
- Title（参考訳）: 閉じ込められたボース・アインシュタイン凝縮の汎用的混合系の可解モデルと無限個の粒子の限界における多粒子フロッケ状態の性質
- Authors: Ofir E. Alon
- Abstract要約: ボース・アインシュタイン凝縮体を周期的に駆動する混合物の可溶性モデルを示す。
このモデルは時間依存領域に対する調和-相互作用モデルを一般化する。
ボース・アインシュタイン凝縮体を相互作用するボソニック不純物で操る際の運動量のインプリントとそのゆらぎについて検討する。
- 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: A solvable model of a periodically-driven trapped mixture of Bose-Einstein
condensates, consisting of $N_1$ interacting bosons of mass $m_1$ driven by a
force of amplitude $f_{L,1}$ and $N_2$ interacting bosons of mass $m_2$ driven
by a force of amplitude $f_{L,2}$, is presented. The model generalizes the
harmonic-interaction model for mixtures to the time-dependent domain. The
resulting many-particle ground Floquet wavefunction and quasienergy, as well as
the time-dependent densities and reduced density matrices, are prescribed
explicitly and analyzed at the many-body and mean-field levels of theory for
finite systems and at the limit of an infinite number of particles. We prove
that the time-dependent densities per particle are given at the limit of an
infinite number of particles by their respective mean-field quantities, and
that the time-dependent reduced one-particle and two-particle density matrices
per particle of the driven mixture are $100\%$ condensed. Interestingly, the
quasienergy per particle {\it does not} coincide with the mean-field value at
this limit, unless the relative center-of-mass coordinate of the two
Bose-Einstein condensates is not activated by the driving forces $f_{L,1}$ and
$f_{L,2}$. As an application, we investigate the imprinting of angular momentum
and its fluctuations when steering a Bose-Einstein condensate by an interacting
bosonic impurity, and the resulting modes of rotations. Whereas the expectation
values per particle of the angular-momentum operator for the many-body and
mean-field solutions coincide at the limit of an infinite number of particles,
the respective fluctuations can differ substantially. The results are analyzed
in terms of the transformation properties of the angular-momentum operator
under translations and boosts and the interactions between the particles.
Implications are briefly discussed.
- Abstract（参考訳）: 振幅$f_{L,1}$と振幅$f_{L,2}$の力で駆動される質量$m_2$と相互作用する質量$m_2$の力で駆動される質量$m_1$からなる、周期的に駆動されるボース・アインシュタイン凝縮体の可解モデルを示す。
このモデルは混合の調和-相互作用モデルを時間依存領域に一般化する。
結果として生じる多粒子グラウンドフロッケ波動関数と準エネルギー、ならびに時間依存密度と減少密度行列は、有限系の理論の多体および平均場レベルと無限個の粒子の極限で明示的に定式化および解析される。
粒子当たりの時間依存密度は各平均場量によって無限個の粒子の数の限界で与えられ、駆動混合物の粒子当たりの時間依存還元1粒子および2粒子密度行列は100〜$$の凝縮であることが証明される。
興味深いことに、粒子あたりの準エネルギーは、二つのボース=アインシュタイン凝縮体の相対中心座標が駆動力$f_{L,1}$と$f_{L,2}$で活性化されない限り、この極限における平均場値と一致しない。
本研究では,相互作用するボソニック不純物によってボース・アインシュタイン凝縮物を操る際の角運動量のインプリントとそのゆらぎと,結果として生じる回転モードについて検討する。
多体および平均場解に対する角運動量作用素の粒子当たりの期待値は無限個の粒子の極限と一致するが、それぞれのゆらぎは実質的に異なる。
結果は、角運動作用素の変換特性と粒子間の相互作用の観点から解析される。
含意は簡潔に議論される。
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