論文の概要: Thermal Decay of Planar Jones-Roberts Solitons

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.06532v2
• Date: Thu, 10 Oct 2024 06:32:54 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-11-08 11:26:46.589199
• Title: Thermal Decay of Planar Jones-Roberts Solitons
• Title（参考訳）: 平面ジョーンズ・ロバーツ・ソリトンの熱劣化
• Authors: Nils A. Krause, Ashton S. Bradley,
• Abstract要約: 希薄ガスボース・アインシュタイン凝縮では、ジョーンズ・ロバーツ・ソリトン族は渦双極子と希薄パルスを含む。 これらの励起はエネルギーと線形運動量の両方を持ち、その崩壊特性は超流動力学を理解するために重要である。 我々は,貯水池相互作用のGross-Pitaevskii理論で説明されるように,熱影響による平面ソリトン崩壊の理論を発展させる。
• 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: Homogeneous planar superfluids exhibit a range of low-energy excitations that also appear in highly excited states like superfluid turbulence. In dilute gas Bose-Einstein condensates, the Jones- Roberts soliton family includes vortex dipoles and rarefaction pulses in the low and high velocity regimes, respectively. These excitations carry both energy and linear momentum, making their decay characteristics crucial for understanding superfluid dynamics. In this work, we develop the theory of planar soliton decay due to thermal effects, as described by the stochastic projected Gross-Pitaevskii theory of reservoir interactions. We analyze two distinct damping terms involving transfer between the condensate and the non-condensate reservoir: particle transfer that also involves energy and usually drives condensate growth, and number-conserving energy transfer. We provide analytical treatments for both the low and high velocity regimes and identify conditions under which either mechanism dominates. Our findings indicate that energy damping prevails at high phase space density. These theoretical results are supported by numerical studies covering the entire velocity range from vortex dipole to rarefaction pulse. We use interaction energy to characterize rarefaction pulses, analogous to the distance between vortices in vortex dipoles, offering an experimentally accessible test for finite temperature theory in Bose-Einstein condensates.
• Abstract（参考訳）: 均一な平面超流動は、超流動乱流のような非常に励起性の高い状態にも現れる様々な低エネルギー励起を示す。 希薄ガスボース・アインシュタイン凝縮では、ジョーンズ・ロバーツ・ソリトン族は、それぞれ低速と高速の条件下で渦双極子と希土類のパルスを含む。 これらの励起はエネルギーと線形運動量の両方を持ち、その崩壊特性は超流動力学を理解するために重要である。 本研究では,貯水池相互作用の確率射影Gross-Pitaevskii理論で説明されるように,熱影響による平面ソリトン崩壊の理論を発展させる。 我々は、凝縮物と非凝縮物貯水池の間の移動を伴う2つの異なる減衰項を解析した。 我々は,低速度と高速度の両方で解析処理を行い,いずれの機構が支配的な条件を同定する。 以上の結果から,高相空間密度でエネルギー減衰が進行することが示唆された。 これらの理論結果は、渦双極子からレアファクションパルスまでの全速度範囲をカバーする数値的な研究によって支持されている。 相互作用エネルギーを用いて、ボース=アインシュタイン凝縮体における有限温度理論の実験的なテストを行い、渦双極子内の渦間距離に類似したレアファクションパルスを特徴づける。

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