論文の概要: One-dimensional quantum droplets under linear gravitational-like trap
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.03825v1
- Date: Tue, 05 Aug 2025 18:11:55 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-07 20:09:22.411319
- Title: One-dimensional quantum droplets under linear gravitational-like trap
- Title（参考訳）: 線形重力トラップ下の1次元量子滴
- Authors: Saurab Das, Jayanta Bera, Ajay Nath,
- Abstract要約: 一次元量子滴に対する定数および時間依存性の線形重力様電位の影響について検討する。
有限領域内の液滴の落下速度は、線形重力的なポテンシャルの強さにのみ依存する。
これらの結果は、超希薄量子流体を用いた量子センシングと気象学への応用に有望な意味を示唆している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: We investigate the influence of a constant and time-dependent linear gravitational-like potential on one-dimensional quantum droplets (QDs), governed by an extended GPE incorporating a repulsive cubic effective mean-field (EMF) term and an attractive quadratic beyond-mean-field (BMF) correction. Within a tailored external confinement, we analytically characterize the QDs wavefunction and derive the effective interaction contributions. Analogous to classical Newtonian dynamics, the falling velocity of the droplet within a finite domain is found to depend solely on the strength of the linear gravitational like potential, remaining independent of both the total atom number and the magnitude of EMF nonlinearity. When the linear potential is temporally modulated, deviations in the trajectory of the droplet emerge relative to the static case, indicating potential applicability in precision gravimetry. To further probe the dynamical coherence properties, we compute the Shannon entropy and the Wigner quasi-probability distribution. Both measures reveal distinct signatures of the constant and time varying linear potential, with the modulation strength directly influencing the phase-space localization and coherence structure of the droplet. Numerical simulations substantiate the stability of the analytical solutions, demonstrating their robustness. These findings suggest promising implications for quantum sensing and metrological applications using ultradilute quantum fluids.
- Abstract（参考訳）: 本研究では, 1次元量子滴 (QDs) に対する定数および時間依存性の線形重力的ポテンシャルの影響について検討した。
調整された外部閉じ込めの中では、QDs波動関数を解析的に特徴付け、効果的な相互作用寄与を導出する。
古典ニュートン力学と類似して、有限領域内の液滴の落下速度は、全原子数とEMFの非線形度の両方に依存せず、線形重力的なポテンシャルの強さにのみ依存している。
線形ポテンシャルが時間的に変調された場合、液滴の軌道の偏差は静的な場合と比較して出現し、精密重力計の潜在可能性を示す。
さらに動的コヒーレンス特性を探索するために、シャノンエントロピーとウィグナー準確率分布を計算する。
どちらの測定も、位相空間の局在と液滴のコヒーレンス構造に直接影響する変調強度により、定数および時間変化の線形ポテンシャルの明確なシグネチャを明らかにしている。
数値解析は解析解の安定性を実証し、その堅牢性を実証する。
これらの結果は、超希薄量子流体を用いた量子センシングと気象学への応用に有望な意味を示唆している。
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