論文の概要: Rapidly-rotating quantum droplets confined in a harmonic potential
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.02221v1
- Date: Tue, 2 Jul 2024 12:40:49 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-03 15:35:30.770616
- Title: Rapidly-rotating quantum droplets confined in a harmonic potential
- Title（参考訳）: 調和ポテンシャルに閉じ込められた急速回転量子滴
- Authors: S. Nikolaou, G. M. Kavoulakis, M. Ogren,
- Abstract要約: 2次元の「対称」量子滴は調和ポテンシャルで回転する。
渦格子を用いた状態記述には、純粋に数値的なアプローチとウィグナー・セイッツ近似を用いる。
- 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: We consider a "symmetric" quantum droplet in two spatial dimensions, which rotates in a harmonic potential, focusing mostly on the limit of "rapid" rotation. We examine this problem using a purely numerical approach, as well as a semi-analytic Wigner-Seitz approximation (first developed by Baym, Pethick et al.) for the description of the state with a vortex lattice. Within this approximation we assume that each vortex occupies a cylindrical cell, with the vortex-core size treated as a variational parameter. Working with a fixed angular momentum, as the angular momentum increases and depending on the atom number, the droplet accommodates none, few, or many vortices, before it turns to center-of-mass excitation. For the case of a "large" droplet, working with a fixed rotational frequency of the trap $\Omega$, as $\Omega$ approaches the trap frequency $\omega$, a vortex lattice forms, the number of vortices increases, the mean spacing between them decreases, while the "size" of each vortex increases as compared to the size of each cell. In contrast to the well-known problem of contact interactions, where we have melting of the vortex lattice and highly-correlated many-body states, here no melting of the vortex lattice is present, even when $\Omega = \omega$. This difference is due to the fact that the droplet is self-bound. Actually, for $\Omega = \omega$, the "smoothed" density distribution becomes a flat top, very much like the static droplet. When $\Omega$ exceeds $\omega$, the droplet maintains its shape and escapes to infinity, via center-of-mass motion.
- Abstract（参考訳）: 2つの空間次元における「対称」量子滴は、主に「ラピッド」回転の極限に焦点をあてて、調和ポテンシャルで回転する。
渦格子を用いた状態記述のための半解析的ウィグナー・セイッツ近似(Baym, Pethick et al )と同様に、純粋に数値的な手法を用いてこの問題を考察する。
この近似では,各渦が円筒形細胞を占有しており,渦コアの大きさが変動パラメータとして扱われていると仮定する。
一定の角運動量で動くと、角運動量が増加し、原子数に依存すると、液滴は質量中心の励起に変わる前に、ほとんど、ほとんど、または多くの渦を許容しない。
大きい」液滴の場合、トラップ $\Omega$ の固定回転周波数で作業すると、$\Omega$ はトラップ周波数 $\omega$ に近づき、渦格子が形成され、渦の数が増加し、その間の平均間隔が減少し、各渦の「サイズ」は各セルの大きさと比較して増加する。
ボルテックス格子と高相関多体状態が解けるような接触相互作用のよく知られた問題とは対照的に、ここでは、$\Omega = \omega$ であっても、ボルテックス格子が解けることはない。
この違いは、液滴が自己結合しているためである。
実際、$\Omega = \omega$の場合、"滑らかな"密度分布は平らなトップになる。
Omega$が$\omega$を超えると、ドロップレットは形を保ち、質量の中心運動によって無限に逃げていく。
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