論文の概要: Variational approach to atom-membrane dynamics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.16759v1
• Date: Thu, 29 Aug 2024 17:55:25 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-08-30 12:41:39.476526
• Title: Variational approach to atom-membrane dynamics
• Title（参考訳）: 原子-膜力学への変分的アプローチ
• Authors: Dennis P. Clougherty,
• Abstract要約: フォノン生成による低温原子の気体を有限温度で弾性膜に吸着する場合に適用する。 ラプラス変換法を用いてシステム状態の時間依存性を解析的に算出し、遷移率の閉形式式を求める。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Using the Dirac-Frenkel variational principle, a time-dependent description of the dynamics of a two-level system coupled to a bosonic bath is formulated. The method is applied to the case of a gas of cold atoms adsorbing via phonon creation to an elastic membrane at finite temperature. The time-dependence of the system state is analytically calculated using Laplace transform methods, and a closed-form expression for the transition rate is obtained. Atoms in the gas transition to the adsorbed state through a Feshbach resonance that has contributions from a distribution of vibrational modes of the membrane. The resonance can decay with the creation of a phonon to complete the adsorption process. The adsorption rate at low membrane temperature agrees with the golden rule estimate to lowest order in the coupling constant for values greater than a critical coupling strength. Below this critical coupling strength, the adsorption rate is exponentially suppressed by a phonon reduction factor whose exponent diverges with increasing adsorbent size. The rate changes discontinuously with coupling strength for low temperature membranes, and the magnitude of the discontinuity decreases with increasing temperature. These variational results suggest the quantum adsorption model may contain a first-order phase transition.
• Abstract（参考訳）: ディラック=フランケル変分法を用いて、ボゾン浴に結合した2段階系の力学の時間依存的な記述を定式化する。 この方法は、フォノン生成を介して有限温度で弾性膜に吸着する冷原子の気体に対して適用される。 ラプラス変換法を用いてシステム状態の時間依存性を解析的に算出し、遷移率の閉形式式を求める。 気体中の原子はフェシュバッハ共鳴を通じて吸着状態に遷移し、膜の振動モードの分布から寄与する。 共鳴はフォノンの生成によって崩壊し、吸着過程を完了させる。 低膜温度での吸着速度は、臨界結合強度よりも大きい値の結合定数において、金則推定値と最低次と一致する。 この臨界カップリング強度以下では、吸着率が増大するフォノン還元因子によって指数関数的に抑制される。 この速度は低温膜の結合強度と不連続に変化し、不連続度の大きさは温度上昇とともに減少する。 これらの変動結果は、量子吸着モデルが一階相転移を含むことを示唆している。

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