論文の概要: Quantum Dynamics and Elementary Excitations in Superfluid He4 Films at Low Temperatures

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.09137v1
• Date: Thu, 11 Sep 2025 04:17:17 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-09-12 16:52:24.225986
• Title: Quantum Dynamics and Elementary Excitations in Superfluid He4 Films at Low Temperatures
• Title（参考訳）: 超流動He4膜の低温における量子ダイナミクスと初等励起
• Authors: Vladimir I. Kruglov, Houria Triki,
• Abstract要約: 我々は低温における超流動He4薄膜の量子非線形シュロディンガー方程式を定式化した。 また, 提案した非線形シュロディンガー方程式がヘリウム膜中の四次波とダークソリタリー波を記述していることが数値的に示されている。
• 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 have formulated a novel quantum nonlinear Schrodinger equation describing of superfluid He4 in films at low temperatures. It is shown that in classical limit the found nonlinear Schrodinger equation reduces to a system of equations which are equivalent to Boussinesq equations describing the propagation of long gravity waves in incompressible fluids. This nonlinear Schrodinger equation leads to phonon-roton dispersion relation for elementary excitations in superfluid He4 films at low temperatures. The quartic soliton, dark soliton, cosine and elliptic periodic wave solutions are obtained analytically as weakly excited quantum waves propagating in He4 films. We have also shown numerically that the presented nonlinear Schrodinger equation describes the quartic and dark solitary waves in helium films. These solitary and periodic quantum waves can find numerous important practical applications.
• Abstract（参考訳）: 我々は低温における超流動He4薄膜の量子非線形シュロディンガー方程式を定式化した。 古典的極限において、見いだされた非線形シュロディンガー方程式は、非圧縮性流体中の長い重力波の伝播を記述するブーシンスク方程式と等価な方程式の系に還元される。 この非線形シュロディンガー方程式は、超流動He4薄膜の低温での初等励起に対するフォノン-ロートン分散関係をもたらす。 He4膜に伝播する弱励起量子波として、クォートソリトン、ダークソリトン、コサインおよび楕円周期波溶液を解析的に得る。 また, 提案した非線形シュロディンガー方程式がヘリウム膜中の四次波とダークソリタリー波を記述していることが数値的に示されている。 これらの孤立かつ周期的な量子波は、多くの重要な実用的応用を見出すことができる。

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