谐波势阱中一维玻色气体碰撞流体动力学的缺失

该研究团队利用广义流体动力学理论,研究了谐波势阱约束下一维玻色气体从弱排斥相互作用到强排斥相互作用转变过程中的偶极压缩集体振荡行为。在均匀极限下,该系统可由可积的Lieb-Liniger模型描述,而势阱的存在破坏了可积性。与基于经典流体动力学变分法(仅预测单一频率的偶极压缩模式)的先前预测不同,研究人员观察到气体所有状态区间都存在包含双频率的拍频信号。研究进一步发现,随着温度升高,较高频率会从低温声子流体动力学区域逐渐过渡到无碰撞极限区域,而不会稳定在先前预测的高温碰撞流体动力学区域特征值。这种转变发生在所谓“空穴诱导异常温度”附近,超过该温度后准粒子激发图像将不再适用。这解释了碰撞流体动力学区域缺失的原因,并解决了关于弱约束近可积体系中该区域高温有效性的长期悬而未决的问题。该工作揭示了激发态、热力学性质、关联效应、动力学行为及粒子间碰撞之间的复杂联系,这些发现可能适用于其他表现类似异常现象或热二阶相变的原子系统、核系统、固态系统、电子系统及自旋系统。

量科快讯