論文の概要: Ground State and Collective Modes of Bose-Einstein Condensates in Newtonian and MOND-inspired gravitational potentials

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.01039v1
• Date: Sat, 03 Jan 2026 02:24:26 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-01-06 16:25:21.961185
• Title: Ground State and Collective Modes of Bose-Einstein Condensates in Newtonian and MOND-inspired gravitational potentials
• Title（参考訳）: ニュートンおよびMOND誘発重力ポテンシャルにおけるボース・アインシュタイン凝縮体の基底状態と集合モード
• Authors: Ning Liu,
• Abstract要約: ボース・アインシュタイン凝縮体の基底状態と集合動力学を2つのトラップで解析・数値的に研究した。 動力学では、モノポール集合モードの方程式を導出し、解いた。 これらのスケーリング法則は、低温原子による修正重力シナリオの探索を目的とした量子シミュレーション実験の洞察を与える。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.241883798820154
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We analytically and numerically study the ground state and collective dynamics of Bose-Einstein condensates in two traps: a Newtonian potential and a logarithmic potential inspired by Modified Newtonian Dynamics (MOND). In the ground state, the MOND potential supports bound states only in the deep-MOND regime, where the condensate becomes significantly larger than its Newtonian counterpart. The size increases with repulsive coupling parameter $β$ in both potentials. A clear scaling law of the size with $β^{1/3}$ emerges in the MOND case and is confirmed numerically over a wide parameter range, while for the Newtonian potential no simple scaling law exists as the Thomas-Fermi approximation ceases to be valid. For the dynamics, we derive and solve equations for the monopole collective mode. The larger MOND-bound condensate oscillates at a lower frequency, which scales as $β^{-1/3}$ in the strong-interaction limit. These scaling laws provide insights for quantum-simulation experiments aiming to probe modified-gravity scenarios with cold atoms.
• Abstract（参考訳）: ボース=アインシュタイン凝縮体の基底状態と集団動力学を,修正ニュートン力学(MOND)に着想を得たニュートンポテンシャルと対数ポテンシャルの2つのトラップで解析・数値的に研究した。 基底状態では、MONDポテンシャルはディープ・モンD状態においてのみ境界状態をサポートし、凝縮物はニュートン状態よりも著しく大きくなる。 このサイズは、両方のポテンシャルにおいて反発結合パラメータ$β$で増加する。 MONDの場合、$β^{1/3}$のスケールの明確な法則が出現し、幅広いパラメータ範囲で数値的に確認されるが、ニュートンポテンシャルはトーマス・フェルミ近似が有効でなくなるため、単純なスケーリング法則は存在しない。 動力学では、モノポール集合モードの方程式を導出し、解いた。 大きなMOND結合凝縮体は低い周波数で発振し、強い相互作用限界において$β^{-1/3}$とスケールする。 これらのスケーリング法則は、低温原子による修正重力シナリオの探索を目的とした量子シミュレーション実験の洞察を与える。

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