3-Dimensional Simulation of Quantum Vortex in a Bose-Einstein Condensate

玻色-爱因斯坦凝聚中量子涡旋的三维模拟

• 批准号: 16540355
• 负责人: SASA Narimasa
• 金额: $ 2.37万
• 依托单位: Japan Atomic Energy Agency
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16540355/
• 关键词: atomic, molecular physics; condensed matter physics; computational physics; 希薄原子気体; ボーズ-アインシュタイン凝縮; 量子渦系; 渦糸乱流; 液体ヘリウム; 超伝導; 量子渦糸; 液体ヘリゥム; コルモゴロフ則

1.We directly integrate the 3-D time-dependent Gross-Pitaevskii equation in order to examine how Bose-Einstein condensate (BEC) dynamically changes by a trigger of the rotation. We present unexplored 3-D non-steady dynamics including the surface ripples preceding vortex initiations, the vortex turbulent state and the vortex lattice state.2.In order to clarify the structure of a single quantized vortex in a superfluid fermion gas near the Feshbach resonance, we numerically solve the generalized Bogoliubov-de Gennes equation in the boson-fermion model. We present detailed properties of single vortex in a superfluid fermion gas.3.The energy spectrum of superfluid turbulence is studied numerically by solving the Gross-Pitaevskii equation. The obtained energy spectrum is consistent with the Kolmogorov low.

1.我们直接积分3-D时间相关的Gross-Pitaevskii方程，以研究玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）如何通过旋转触发动态变化。我们提出了未探索的3D非定常动力学，包括涡旋萌生前的表面波纹、涡旋湍流态和涡旋晶格态。2.为了阐明费什巴赫共振附近超流费米子气体中单个量子化涡旋的结构，我们对玻色子-费米子模型中的广义Bogoliubov-de Gennes方程进行了数值求解。我们给出了超流费米子气体中单个涡流的详细性质。3.通过求解Gross-Pitaevskii方程对超流湍流能谱进行了数值研究。得到的能谱与柯尔莫哥洛夫低能谱一致。

项目成果

Coexistence of Vortex Liquid and Solid in Rotating Bose-Einstein Condensate

旋转玻色爱因斯坦凝聚中涡流液体和固体的共存

• 发表时间: 2005
• 期刊: J. Low Temp. Phys. 138・3/4
• 作者: N.Sasa;Izumi Tsutsui;筒井 泉;M.Machida
• 通讯作者: M.Machida

Localized rotating-modes in capacitively coupled intrinsic Josephson junctions : Systematic study of branching structure and collective dynamical instabillity

电容耦合本征约瑟夫森结中的局域旋转模式：分支结构和集体动态不稳定性的系统研究

• 发表时间: 2004
• 期刊: Phys. Rev. B 70・2
• 作者: 山中信弘;木野康志;市村淳;Keiji Hayashi;M.Machida
• 通讯作者: M.Machida

代数的多重格子法による超伝導Ginzburg-Landau方程式の解法

用代数多重格法求解超导Ginzburg-Landau方程

• 发表时间: 2005
• 期刊: 日本計算工学会論文集 7
• 作者: 市川 翼;田村 智史;筒井 泉;佐々成正
• 通讯作者: 佐々成正

Kolmogorov Spectrum of Superfluid Turbulence : Numerical Analysis of the Gross-Pitaevskii Equation with a Small-Scale Dissination

超流体湍流的柯尔莫哥洛夫谱:具有小规模扩散的Gross-Pitaevskii方程的数值分析

• 发表时间: 2005
• 期刊: Physical Review Letters 94・6
• 作者: K.Kobayashi;M.Tsubota
• 通讯作者: M.Tsubota

スプリッティング法による超伝導Ginzburg-Landau方程式の数値解法

超导Ginzburg-Landau方程的分裂法数值求解

• 发表时间: 2004
• 期刊: 日本応用数理学会論文誌 14・2
• 作者: K.Kobayashi;M.Tsubota;林 啓治;佐々成正
• 通讯作者: 佐々成正