谐波约束下相互作用玻色子能级统计的精确对角化研究

该研究团队通过精确对角化方法研究了准二维平面内受谐振势束缚且存在高斯排斥势相互作用的玻色子体系的光谱特性。针对12、16和20个玻色子体系,研究人员分别考察了中等相互作用强度与强相互作用条件下非旋转(角动量Lz=0)和单涡旋旋转态(Lz=N)的最低100个能级。对于更高角动量的Lz=2N和Lz=3N状态,仅分析了强相互作用区域。通过最近邻能级间距分布P(s)与相邻能级间距比分布P(r)研究短程关联性,同时采用Dyson-Mehta Δ3统计量和能级数方差Σ²(L)来考察长程关联性。 研究发现:在相互作用能远小于束缚势能的中等相互作用区域,非旋转体系呈现标志规则能谱的泊松分布;而当相互作用能与束缚势能相当的强相互作用区域,体系则表现出由高斯正交系综(GOE)分布表征的混沌行为。对于中等相互作用强度下的单涡旋旋转态(Lz=N),能谱同时呈现出弱混沌特征与一定规则性;而在强相互作用条件下,具有Lz=N、2N及3N的旋转体系均表现出强混沌行为。研究结果表明:旋转效应在中等和强相互作用区域都会增强体系的混沌特性。这些通过最近邻能级间距分布获得的结果,经相邻能级间距比分布P(r)分析得到了进一步验证。

量科快讯