冷原子模拟器中的量子场:隧道耦合一维玻色准凝聚体中的弛豫与相位锁定

该研究团队探讨了利用冷原子模拟相互作用相对论量子场论(QFT)的一个典型案例:通过隧穿耦合的准一维玻色气体实现正弦-戈登模型。虽然实验已证明该系统能在平衡态下实现该模型,但对非平衡动力学的研究却揭示出与正弦-戈登场论预测相悖的相位锁定行为。本文通过建立该体系的一维场论模型,发现相位锁定行为可归因于纵向谐波势阱的存在,而实验中已知存在的额外自由度似乎并未起主要作用。因此,若考虑势阱诱导的非均匀背景,该实验装置即使在非平衡态下也能成为正弦-戈登量子场论的优质模拟器。此外,该工作结果支持以下观点:若将纵向势阱改为箱型结构,则系统动力学应与标准正弦-戈登理论相符。目前尚未解决的核心问题包括三维效应的修正及边界效应的建模。
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提交arXiv: 2025-12-15 21:13

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