論文の概要: Analytic thermodynamic properties of the Lieb-Liniger gas
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.06092v2
- Date: Thu, 18 Apr 2024 23:12:21 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-04-22 17:23:46.467575
- Title: Analytic thermodynamic properties of the Lieb-Liniger gas
- Title（参考訳）: リーブ・ライニガーガスの熱力学特性の解析
- Authors: M. L. Kerr, G. De Rosi, K. V. Kheruntsyan,
- Abstract要約: 本稿では, 1次元ボース気体のリーブ・ライニガー模型の有限温度熱力学量を記述する, 近似解析手法の現状について概説する。
この量子多体理論のパラダイムモデルは、物理学の多くの分野において重要な役割を果たす。
- 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 present a comprehensive review on the state-of-the-art of the approximate analytic approaches describing the finite-temperature thermodynamic quantities of the Lieb-Liniger model of the one-dimensional (1D) Bose gas with contact repulsive interactions. This paradigmatic model of quantum many-body-theory plays an important role in many areas of physics -- thanks to its integrability and possible experimental realization using, e.g., ensembles of ultracold bosonic atoms confined to quasi-1D geometries. The thermodynamics of the uniform Lieb-Liniger gas can be obtained numerically using the exact thermal Bethe ansatz (TBA) method, first derived in 1969 by Yang and Yang. However, the TBA numerical calculations do not allow for the in-depth understanding of the underlying physical mechanisms that govern the thermodynamic behavior of the Lieb-Liniger gas at finite temperature. Our work is then motivated by the insights that emerge naturally from the transparency of closed-form analytic results, which are derived here in six different regimes of the gas and which exhibit an excellent agreement with the TBA numerics. Our findings can be further adopted for characterising the equilibrium properties of inhomogeneous (e.g., harmonically trapped) 1D Bose gases within the local density approximation and for the development of improved hydrodynamic theories, allowing for the calculation of breathing mode frequencies which depend on the underlying thermodynamic equation of state. Our analytic approaches can be applied to other systems including impurities in a quantum bath, liquid helium-4, and ultracold Bose gas mixtures.
- Abstract（参考訳）: 本稿では, 1次元(1D)ボース気体のリーブ・ライニッガー模型の有限温度熱力学量と接触反発相互作用について概説する。
この量子多体理論のパラダイムモデルは、その積分性と、準1次元幾何学に制限された超低温のボゾン原子のアンサンブルを用いた実験的実現により、物理学の多くの領域において重要な役割を果たす。
均一なリーブ・ライニガー気体の熱力学は、1969年にヤンとヤンによって初めて導かれた正確な熱的Bethe ansatz (TBA)法を用いて数値的に得ることができる。
しかし、TBAの数値計算では、リーブ・ライニガー気体の熱力学挙動を有限温度で制御する基礎となる物理機構の深い理解ができない。
この研究は, 閉形式解析結果の透明性から自然に生じる知見によって動機付けられ, ガスの6つの異なる状態から導出され, TBA数値と良好な一致を示す。
本研究は, 局所密度近似における非均一(eg, 調和捕捉)1次元ボースガスの平衡特性を解析し, 基礎となる熱力学方程式に依存する呼吸モード周波数の計算を可能にした。
我々の分析手法は、量子浴、液体ヘリウム-4、超低温ボースガス混合系の不純物を含む他のシステムにも適用できる。
関連論文リスト
- Improved models for ideal Fermi gas and ideal Bose gas using quantum phase space [0.0]
この改良は、現在の理想フェルミと理想気体のモデルに導入できることが示されている。
改良されたモデルの構築は、量子力学の位相空間表現の概念の利用に基づいている。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-07-13T20:45:41Z) - Orbital-Free Density Functional Theory with Continuous Normalizing Flows [54.710176363763296]
軌道自由密度汎関数理論(OF-DFT)は、分子電子エネルギーを計算する別のアプローチを提供する。
我々のモデルは様々な化学系の電子密度を再現することに成功した。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-11-22T16:42:59Z) - How to measure the free energy and partition function from atom-atom
correlations [0.0]
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。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-09-05T21:31:50Z) - Thermodynamic geometry of ideal quantum gases: a general framework and a
geometric picture of BEC-enhanced heat engines [0.0]
平衡物理学の標準的なアプローチは、熱力学的に一貫した方法で遅い駆動状態にまで拡張できることを示す。
我々はリンドブラッド型量子マスター方程式を用いて、調和に閉じ込められたボースガスを用いて量子多体エンジンの力学モデルを構築する。
我々の研究は、量子多体効果が熱機械の性能に与える影響を体系的に評価することを可能にする、より一般的な熱力学フレームワークの道を開いた。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-22T23:14:00Z) - Thermodynamics of a dilute Bose gas: A path-integral Monte Carlo study [0.0]
均一な希薄ボース気体の熱力学に対する正確な経路積分モンテカルロ結果を示す。
具体的には、熱力学的限界における理想気体法則からの偏差に着目し、相互作用効果に対処する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-10-01T09:45:01Z) - Quantum Generalized Hydrodynamics of the Tonks-Girardeau gas: density
fluctuations and entanglement entropy [0.0]
Tonks-Girardeau (TG) またはハードコア限界における1次元閉じ込められたボース気体の密度変動と絡み合いエントロピーの正確な結果を得る。
TGガスの自由な性質は、相互作用する場合と比較して多くの粒子をシミュレートできる数値的な側面でより正確な結果が得られる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-07-12T18:00:09Z) - Uhlmann Fidelity and Fidelity Susceptibility for Integrable Spin Chains
at Finite Temperature: Exact Results [68.8204255655161]
奇数パリティ部分空間の適切な包含は、中間温度範囲における最大忠実度感受性の向上につながることを示す。
正しい低温の挙動は、2つの最も低い多体エネルギー固有状態を含む近似によって捉えられる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-05-11T14:08:02Z) - Qubit thermodynamics far from equilibrium: two perspectives about the
nature of heat and work in the quantum regime [68.8204255655161]
2段階系の熱力学解析のための代替理論フレームワークを開発する。
我々は、局所ハミルトニアンを定義する外部場が存在する場合、ブロッホベクトルを回転させるエネルギーコストを表す新しい作業項の出現を観察する。
両視点から, 2つの異なる系に対する物質・放射相互作用プロセスについて検討した。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-16T09:31:20Z) - Analog cosmological reheating in an ultracold Bose gas [58.720142291102135]
超低温ボースガス中の一般宇宙論単体モデルの再加熱様ダイナミクスを量子シミュレーションする。
非相対論的極限において、拡大時空と背景振動インフラトン場を模倣する。
提案された実験は、弱い結合状態を超えても、最近まで進化を探求する可能性がある。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-08-05T18:00:26Z) - Probing eigenstate thermalization in quantum simulators via
fluctuation-dissipation relations [77.34726150561087]
固有状態熱化仮説(ETH)は、閉量子多体系の平衡へのアプローチの普遍的なメカニズムを提供する。
本稿では, ゆらぎ・散逸関係の出現を観測し, 量子シミュレータのフルETHを探索する理論に依存しない経路を提案する。
我々の研究は、量子シミュレータにおける熱化を特徴づける理論に依存しない方法を示し、凝縮物質ポンプ-プローブ実験をシミュレーションする方法を舗装する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-07-20T18:00:02Z) - Out-of-equilibrium quantum thermodynamics in the Bloch sphere:
temperature and internal entropy production [68.8204255655161]
オープンな2レベル量子系の温度に対する明示的な表現を得る。
この温度は、システムが熱貯水池と熱平衡に達すると環境温度と一致する。
この理論の枠組みでは、全エントロピー生産は2つの貢献に分けることができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-04-09T23:06:43Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。