Численно промоделировано взаимодействие двух одномерных пространственных векторных локализован-ных структур атомного конденсата Бозе−Эйнштейна в ловушке со значительными поперечными размерами и осциллирующими стенками. Выявлены различные типы связанных структур и различные сценарии их столкновений. Проводится сравнение со свойствами скалярных солитонов, описываемых традиционным нелинейным уравнением Шредингера. DOI: 10.21883/OS.2018.01.45363.193-17 ВведениеЛокализованные структуры атомного бозе-эйнштей-новского конденсата (БЭК) в динамической ловушке (с осциллирующими стенками), которые могут быть пер-спективными для прецизионных измерений, занимают промежуточное место между консервативными и дисси-пативными солитонами. Это вызвано тем, что в таких системах в случае непрозрачных для атомов стенок сохраняется число частиц, но, с другой стороны, имеется энергообмен при взаимодействии атомов с движущими-ся стенками [1,2]. В резонансных условиях, когда частота осцилляций стенок близка к разности частот какой-либо пары стационарных состояний БЭК и соответственно оправдано двухуровневое приближение, динамика БЭК описывается системой связанных уравнений типа нели-нейных уравнений Шредингера (НУШ) [1][2][3][4][5]. Подобные векторные (в отличие от скалярных, описываемых един-ственным НУШ) солитоны фигурируют в широком круге нелинейных систем (например, [6]), но только в исклю-чительных случаях возможно аналитическое решение соответствующей системы НУШ [7]. Спецификой систе-мы уравнений для солитонов БЭК в ловушке с осцилли-рующими стенками, которые мы будем называть осцил-лонами, служит одновременное присутствие линейной когерентной и нелинейной некогерентной связи (коге-рентность здесь указывает на чувствительность к фазо-вым соотношениям). В общем случае нахождение ана-литического решения соответствующей системы урав-нений не представляется возможным, что подчеркивает значимость численного моделирования в этих задачах.Некоторые результаты численных расчетов характери-стик осциллонов БЭК приведены в обзорах [1,2]. Задачей настоящего сообщения служит более детальный ана-лиз взаимодействия двух одномерных пространственных векторных осциллонов для ловушки со значительными поперечными размерами. В следующем разделе при-ведены исходные уравнения и соотношения. Основное внимание уделяется специальному типу векторных соли-тонов -так называемым синфазным и противофазным осциллонам, поскольку для них более четко прослежи-ваются соотношения со скалярными солитонами. Далее рассматриваются взаимодействия двух осциллонов, при-водящие к формированию их связанных структур. За-тем рассматриваются различные сценарии столкновений двух осциллонов. Работа завершается общим обсужде-нием результатов. Модель и управляющие уравненияМоделью служит БЭК холодного (при температуре ниже критической для существования БЭК) разрежен-ного газа слабо взаимодействующих атомов в сигарооб-разной ловушке с осциллирующими стенками. В при-ближении среднего поля динамика БЭК описывается уравнением Гросса−Питаевского для макроскопической волновой функции БЭ...
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.