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NIST 物理学家预测孤波的新的表单在 Ultracold 气体的

Published on December 15, 2009 at 5:59 PM

运行长途,无需丢失他们的形状或灭绝的孤波是称 solitons 的通知特殊选件类。 这些永恒通知是足够异乎寻常的,但是理论家在联合 Quantum 学院 (JQI),国家标准技术局 (NIST) 的协作和马里兰大学,并且他们的同事在印度和乔治泥工大学,现在相信可能有是更加特殊的一新的孤波。 在 ultracold 气体的某些类型期望被找到,新的孤波不会是低温基本求知欲,它可以也提供深刻答案到其他物理系统,包括早期的宇宙。

一最近预测的 “不朽的”孤波 () 与一常规 “黑暗的”孤波比较 (正确)。 这个水平的轴表示孤波波前的宽度 (一定由在左面板和紫色的黄色在正确的面板,用表示不同的浪高) 的不同的颜色。 这个垂直的轴对应于孤波的速度作为一小部分声速。 在左边的不朽的孤波直到声垒维护其形状。 赊帐: I. Satija 等, JQI

Solitons 可能发生到处。 在 19 世纪 30 年代,苏格兰科学家约翰斯科特罗素首先识别他们,当乘坐沿一条缩小的运河,看见水波维护其在长的距离时的他形状,而不是消失。 此 “单一和美好的”现象,因为罗素命名了它,在许多系统在 Bose 爱因斯坦凝析油, ultracold 问题状况被观察了,从那以后被创建了并且被利用了,包括在光纤电信的光波,通过基本水晶转移的振动甚而通知和 (BECs) “原子挥动”。 在 BECs 的原子可能一起连接到游遍气体的表单唯一大通知。 在 BECs 的原子通知可能分离,互相甚而干涉和互相取消。 在有弱配合的原子的 BECs,这导致 “黑暗的 solitons 的观察”,表示繁殖通过气体的缺乏原子的持久通知和 “明亮的” solitons (那些运载的实际问题)。

通过接受新的理论上的方法, JQI work* 在其他物理系统预测第三,更加在看见前的异乎寻常的 “不朽的”孤波从未。 此新的孤波在 BECs 可能发生由 “在象鸡蛋条板箱的排列” - 严格和因而互相排斥交互选择强烈地 - 的原子组织的核心硬件玻色子制成是公认的 “光学格子”。 在 1990年,其中一个当前工作的共同执笔者,数学学院的 Radha Balakrishnan 在印度,写下这些新的 solitons 的数学说明,但是考虑她仅仅请工作得接近 BEC 的工作情况由严格配合的气体原子制成。 BECs 的随后的观察, JQI 研究员最近认识到两个 Balakrishnan 的等式提供 BEC 的一个几乎确切的说明以严格配合的原子,并且孤波的此以前未知的类型可能实际上存在。 当所有以前已知的 solitons 平静下来时,当他们的波速处理声速,此新的孤波将生存,维护其波高 (高度) 甚而以声速。

如果 “不朽的”孤波可能被创建预定,它可能为调查严格配合的量子论系统工作情况提供一条新的大道,成员包括高温超导体和磁铁。 当冷却到 BEC 的原子表示相变 (象转向冰) 的水,新的孤波可能也起一个重要工具作用对于更好的了解的相变,在早期的宇宙进行甚而的那些,当它扩展了并且冷却了。

* R. Balakrishnan、 I.I. Satija 和 C.W. 克拉克, “微粒漏洞非对称和发亮在严格排斥的 Bose 爱因斯坦凝析油的 solitons”,实际复核信函,第103卷, P. 230403; 发布在线 2009年 12月 4日。

Last Update: 13. January 2012 05:34

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