論文の概要: Tachyonic and parametric instabilities in an extended bosonic Josephson Junction
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.10543v1
- Date: Mon, 14 Oct 2024 14:22:49 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-10-29 20:55:06.315157
- Title: Tachyonic and parametric instabilities in an extended bosonic Josephson Junction
- Title（参考訳）: 拡張ボソニックジョセフソン接合におけるタキオニックおよびパラメトリック不安定性
- Authors: Laura Batini, Sebastian Erne, Jörg Schmiedmayer, Jürgen Berges,
- Abstract要約: トンネル結合型量子ワイヤにおけるボース・アインシュタイン凝縮体の量子相コヒーレンスのダイナミクスと崩壊について検討する。
両凝縮体の相対的集団不均衡における自己トラッピング現象について検討した。
超低温原子配置における$pi$モードの実験的実現のための現実的パラメータについて論じる。
- 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 study the dynamics and decay of quantum phase coherence for Bose-Einstein condensates in tunnel-coupled quantum wires. The two elongated Bose-Einstein condensates exhibit a wide variety of dynamic phenomena where quantum fluctuations can lead to a rapid loss of phase coherence. We investigate the phenomenon of self-trapping in the relative population imbalance of the two condensates, particularly $\pi$-trapped oscillations that occur when also the relative phase is trapped. Though this state appears stable in mean-field descriptions, the $\pi$-trapped state becomes dynamically unstable due to quantum fluctuations. Nonequilibrium instabilities result in the generation of pairs excited from the condensate to higher momentum modes. We identify tachyonic instabilities, which are associated with imaginary parts of the dispersion relation, and parametric resonance instabilities that are triggered by oscillations of the relative phase and populations. At early times, we compute the instability chart of the characteristic modes through a linearized analysis and identify the underlying physical process. At later times, the primary instabilities trigger secondary instabilities due to the build-up of non-linearities. We perform numerical simulations in the Truncated Wigner approximation in order to observe the dynamics also in this non-linear regime. Furthermore, we discuss realistic parameters for experimental realizations of the $\pi$-mode in ultracold atom setups.
- Abstract（参考訳）: トンネル結合型量子ワイヤにおけるボース・アインシュタイン凝縮体の量子相コヒーレンスのダイナミクスと崩壊について検討する。
2つの長いボース=アインシュタイン凝縮体は、量子ゆらぎが位相コヒーレンスを急速に減少させる様々な動的現象を示す。
両凝縮体の相対的集団不均衡における自己トラッピング現象について検討し,特に相対的位相が捕捉された場合に発生する$\pi$-trapped振動について検討した。
この状態は平均場説明では安定に見えるが、$\pi$-trapped状態は量子ゆらぎによって動的に不安定になる。
非平衡不安定性は、凝縮物からより高い運動量モードに励起されるペアの生成をもたらす。
本研究では, 拡散関係の想像的部分と, 相対位相と集団の振動によって引き起こされるパラメトリック共鳴不安定度を同定する。
早い段階で、線形化解析により特徴モードの不安定性チャートを計算し、基礎となる物理過程を同定する。
後の時点では、一次不安定性は非線形性の構築による二次不安定性を引き起こす。
我々は、この非線形状態においてもダイナミクスを観察するために、Trncated Wigner近似で数値シミュレーションを行う。
さらに、超低温原子配置における$\pi$-modeの実験的実現のための現実的パラメータについて論じる。
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