近玻色子任意子气体中的非线性朗道能级
该研究团队探讨了平面中相互作用的阿贝尔任意子多粒子气体在势阱约束下的定量描述。若将任意子建模为具有磁通量依附的玻色子,且总磁通量远小于粒子数时,平均场描述方法适用于该气体低能集体态。具体而言,通过哈特里-贾斯特罗变分法,研究人员推导出双参数陈-西蒙斯-薛定谔能量泛函,将著名的格罗斯-皮塔耶夫斯基/非线性薛定谔密度泛函理论拓展至磁(任意子)自相互作用领域。其中一参数决定系统中自生磁通量量子总数,另一参数则表征自旋-轨道相互作用的有效强度——这种相互作用既可呈现吸引/聚焦特性,也可表现为排斥/散焦特性,其性质取决于任意子固有的自旋-轨道相互作用及磁通量分布特征的相对长度尺度。针对广泛参数范围,该工作通过解析与数值方法研究了基态与激发态的密度分布及能量特性,其结果与描述杰克夫-派自对偶孤子的精确非线性朗道能级序列高度吻合。随着磁通量增加,反向旋转涡旋的形成显著增强了气体抵抗坍缩的稳定性。该分析不仅厘清了文献中多种任意子模型间的关联,更为多任意子谱问题提供了新见解,同时揭示了一种新型超对称破缺现象。