論文の概要: How to measure the free energy and partition function from atom-atom correlations

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.02595v1
• Date: Tue, 5 Sep 2023 21:31:50 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-09-07 17:25:32.740878
• Title: How to measure the free energy and partition function from atom-atom correlations
• Title（参考訳）: 原子-原子相関から自由エネルギーと分配関数を測定する方法
• Authors: Matthew L. Kerr and Karen V. Kheruntsyan
• Abstract要約: 積分可能なリーブ・ライニガーモデルにより記述された1次元(1次元)ボースガスに着目した。 提案手法は、局所原子-原子相関の測定から直接ヘルムホルツまたはランダウ自由エネルギーを導出することに依存する。 この積分可能なモデルで利用可能な熱力学Betheアンザッツに基づいて、正確な結果とよく一致している。
• 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 propose an experimental approach for determining thermodynamic properties of ultracold atomic gases with short-range interactions. As a test case, we focus on the one-dimensional (1D) Bose gas described by the integrable Lieb-Liniger model. The proposed approach relies on deducing the Helmholtz or Landau free energy directly from measurements of local atom-atom correlations by utilising the inversion of a finite-temperature version of the Hellmann-Feynman theorem. We demonstrate this approach theoretically by deriving approximate analytic expressions for the free energies in specific asymptotic regimes of the 1D Bose gas and find excellent agreement with the exact results based on the thermodynamic Bethe ansatz available for this integrable model.
• Abstract（参考訳）: 短距離相互作用を持つ超低温原子気体の熱力学特性を実験的に決定する手法を提案する。 テストケースとして,積分可能なリーブ・リンガーモデルによって記述された1次元ボース気体に着目した。 提案手法はヘルマン・ファインマンの定理の有限温度版を逆転させることにより局所原子相関の測定から直接ヘルムホルツあるいはランダウ自由エネルギーを導出することに依存する。 理論的には1次元ボース気体の特定の漸近状態における自由エネルギーの近似解析式を導出し、この積分可能なモデルで利用可能な熱力学Betheアンザッツに基づく正確な結果と良好な一致を見出した。

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