論文の概要: The fate of the "vacuum point'' and of grey solitons in dispersive
quantum shock waves in a one-dimensional Bose gas
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.17647v2
- Date: Mon, 10 Jul 2023 07:48:23 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-07-11 21:56:00.272020
- Title: The fate of the "vacuum point'' and of grey solitons in dispersive
quantum shock waves in a one-dimensional Bose gas
- Title（参考訳）: 1次元ボース気体中の分散量子衝撃波における「真空点」と灰色のソリトンの運命
- Authors: S. A. Simmons, J. C. Pillay, and K. V. Kheruntsyan
- Abstract要約: 平均場近似を超えた1次元ボースガス中の分散量子衝撃波について検討した。
真空点と灰色のソリトンの両方が平均場的アプローチを超えて現れなくなることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We continue the study of dispersive quantum shock waves in a one-dimensional
Bose gas beyond the mean-field approximation. In a recent work by Simmons et
al. [Phys. Rev. Let. 125, 180401 (2020)], the oscillatory shock wave train
developing in this system from an initial localized density bump on a uniform
background was interpreted as a result of quantum mechanical self-interference,
wherein the interference contrast would diminish with the loss of matter-wave
phase coherence. Such loss of coherence, relative to the mean-field
Gross-Pitaevskii description, occurs due to either quantum or thermal
fluctuations, as well as in the strongly interacting regime. In this work, we
extend the analysis of dispersive quantum shock waves in this context to other
dynamical scenarios. More specifically, the scenarios studied include evolution
of a sufficiently high density bump, known to lead to the so-called ``vacuum
point'' in the mean-field description, and evolution of an initial density dip,
known to shed a train of grey solitons in the same mean-field approximation. We
study the fate of these nonlinear wave structures in the presence of quantum
and thermal fluctuations, as well as at intermediate and strong interactions,
and show that both the vacuum point and grey solitons cease to manifest
themselves beyond the mean-field approach. On the other hand, we find that a
vacuum point can occur in an ideal (noninteracting) Bose gas evolving from a
ground state of a localized dimple potential. Due to the ubiquity of dispersive
shock waves in nature, our results should provide useful insights and
perspectives for a variety of other physical systems known to display nonlinear
wave phenomena.
- Abstract（参考訳）: 平均場近似を超えた1次元ボース気体中の分散量子衝撃波の研究を継続する。
Simmonsらによる最近の作品。
[Phys. Let. 125, 180401 (2020)], この系で発生した発振衝撃波列は, 量子力学的自己干渉の結果, 物質-波位相コヒーレンスの損失によって干渉コントラストが減少すると考えられる。
このようなコヒーレンスの喪失は、平均体Gross-Pitaevskiiの記述と比較して、量子的または熱的ゆらぎと強く相互作用する状態によって起こる。
本研究では、この文脈における分散量子衝撃波の解析を他の動的シナリオにまで拡張する。
より具体的には、研究されたシナリオには、平均場記述でいわゆる「真空点」へと導くのに十分な密度のバンプの進化と、同じ平均場近似で灰色のソリトン列を降ろすことで知られる初期密度ディップの進化が含まれる。
量子的および熱的ゆらぎの存在,および中間的および強い相互作用におけるこれらの非線形波動構造の運命について検討し,真空点と灰色のソリトンの両方が平均場的アプローチを超えないことを示す。
一方, 真空点は, 局所ジムプルポテンシャルの基底状態から進化する理想的(非相互作用的)ボースガス中で発生する。
自然界における分散衝撃波のユビキタス性から,非線形波動現象を表示できる他の物理系に対して有用な知見と展望を提供する必要がある。
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