論文の概要: Phases and dynamics of quantum droplets in the crossover to two-dimensions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.16383v1
- Date: Tue, 23 Jul 2024 11:14:47 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-24 17:36:04.692972
- Title: Phases and dynamics of quantum droplets in the crossover to two-dimensions
- Title（参考訳）: 2次元に交差する量子滴の相とダイナミクス
- Authors: Jose Carlos Pelayo, George Bougas, Thomás Fogarty, Thomas Busch, Simeon I. Mistakidis,
- Abstract要約: クロスオーバー領域における超低温原子滴の力学を3次元から2次元に探索する。
主な発見の1つは、結合エネルギーが小さくなると、滴が大幅に拡張できることである。
- 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 explore the ground states and dynamics of ultracold atomic droplets in the crossover region from three to two dimensions by solving the two-dimensional and the quasi two-dimensional extended Gross-Pitaevskii equations numerically and with a variational approach. By systematically comparing the droplet properties, we determine the validity regions of the pure two-dimensional description, and therefore the dominance of the logarithmic nonlinear coupling, as a function of the sign of the averaged mean-field interactions and the size of the transverse confinement. One of our main findings is that droplets can become substantially extended when their binding energies become small upon transitioning from negative-to-positive averaged mean-field interactions. To explore fundamental dynamical properties in the cross-over region, we study interaction quenches and show that the droplets perform a periodic breathing motion for modest quench strengths, while larger quench amplitudes lead to continuous expansion exhibiting density ring structures. We also showcase that it is possible to form complex bulk and surface density patterns in anisotropic geometries following the quench. Since we are working with realistic parameters, our results can directly facilitate future experimental realizations.
- Abstract（参考訳）: 我々は2次元および準2次元拡張グロス・ピタエフスキー方程式を数値解析し,3次元から2次元のクロスオーバー領域における超低温原子滴の基底状態と動力学を数値解析する。
液滴特性を体系的に比較することにより, 対数的非線形結合の優位性は, 平均平均場相互作用の符号と横制限の大きさの関数として決定される。
主な発見の1つは, 負-正平均場相互作用から平均平均場相互作用へ遷移すると, 結合エネルギーが小さくなると, 液滴が大幅に拡張できることである。
クロスオーバー領域の基本的な力学特性について検討するため, 相互作用クエンチについて検討し, 液滴が周期的な呼吸運動を行うことを示すとともに, クエンチ振幅が大きくなると密度リング構造が連続的に拡大することを示した。
また, クエンチ後の異方性幾何学において, 複雑なバルクおよび表面密度パターンを形成することが可能であることを示す。
現実的なパラメータで作業しているので、我々の結果は、将来の実験的実現を直接的に促進することができる。
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