論文の概要: Thermally Assisted Supersolidity in a Dipolar Bose-Einstein Condensate
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.24419v1
- Date: Tue, 28 Oct 2025 13:35:23 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-29 15:35:37.20361
- Title: Thermally Assisted Supersolidity in a Dipolar Bose-Einstein Condensate
- Title（参考訳）: 双極子ボース-アインシュタイン凝縮体における熱支援超硬度
- Authors: Changjian Yu, Jinbin Li, Kui-Tian Xi,
- Abstract要約: 双極子ボース-アインシュタイン凝縮体の超固体は、接触相互作用、長距離双極子-双極子力、量子揺らぎの相互作用から生じる。
我々は、拡張平均場フレームワークを用いて、調和に閉じ込められた双極子BECの有限温度位相挙動をグラフ化した。
有限温度は、超固相境界をより大きな散乱長にシフトさせ、超固相開始の密度閾値を下げ、変調相の安定性窓を広げる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.3441021278275805
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Supersolidity in a dipolar Bose-Einstein condensate (BEC), which is the coexistence of crystalline density modulation and global phase coherence, emerges from the interplay of contact interactions, long-range dipole-dipole forces, and quantum fluctuations. Although realized experimentally, stabilizing this phase at zero temperature often requires high peak densities. Here we chart the finite-temperature phase behavior of a harmonically trapped dipolar BEC using an extended mean-field framework that incorporates both quantum (Lee-Huang-Yang) and thermal fluctuation effects. We find that finite temperature can act constructively: it shifts the supersolid phase boundary toward larger scattering lengths, lowers the density threshold for the onset of supersolidity, and broadens the stability window of modulated phases. Real-time simulations reveal temperature-driven pathways (crystallization upon heating and melting upon cooling) demonstrating the dynamical accessibility and path dependence of supersolid order. Moreover, moderate thermal fluctuations stabilize single-droplet states that are unstable at zero temperature, expanding the experimentally accessible parameter space. These results identify temperature as a key control parameter for engineering and stabilizing supersolid phases, offering realistic routes for their observation and control in dipolar quantum gases.
- Abstract（参考訳）: 結晶密度変調と大域位相コヒーレンスの共存である双極子ボース-アインシュタイン凝縮体(BEC)の超固体は、接触相互作用、長距離双極子-双極子力、量子ゆらぎの相互作用から生じる。
実験的に実現したものの、この相をゼロ温度で安定化させるには、しばしば高いピーク密度を必要とする。
ここでは、量子(Lee-Huang-Yang)と熱ゆらぎ効果の両方を組み込んだ拡張平均場フレームワークを用いて、調和に閉じ込められた双極子BECの有限温度位相挙動をグラフ化する。
有限温度は、超固相境界をより大きな散乱長にシフトさせ、超固相開始の密度閾値を下げ、変調相の安定性窓を広げる。
実時間シミュレーションでは、超固体秩序の動的アクセシビリティと経路依存性を示す温度駆動経路(加熱時の結晶化と冷却時の融解)が明らかにされている。
さらに、適度な熱ゆらぎはゼロ温度で不安定な単一液滴状態を安定化させ、実験で利用できるパラメータ空間を広げる。
これらの結果は、温度を工学および安定化超固体相の重要な制御パラメータとして認識し、双極子量子ガスの観測と制御のための現実的な経路を提供する。
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