Super Tonks–Girardeau gas

Inom fysik representerar Super Tonks-Girardeau-gasen en exciterad kvantgasfas med starka attraktiva interaktioner i en endimensionell rumslig geometri.

Vanligtvis förväntas starkt attraktiva kvantgaser bilda täta partikelkluster och förlora alla gasliknande egenskaper. Men 2005 föreslogs det av Stefano Giorgini och hans medarbetare att det finns ett många kroppstillstånd av attraktivt interagerande bosoner som inte förfaller i endimensionella system. Om det förbereds på ett speciellt sätt bör detta lägsta gasliknande tillstånd vara stabilt och visa nya kvantmekaniska egenskaper.

Partiklar i en Super Tonks-gas bör vara starkt korrelerade och visa långvägsordning med en Luttinger Liquid-parameter K<1. Eftersom varje partikel upptar en viss volym, liknar gasegenskaperna en klassisk gas av hårda stavar. Trots den ömsesidiga attraktionen separeras de enskilda partikelvågfunktionerna och bosonerna beter sig på samma sätt som fermioner med frånstötande interaktion på lång räckvidd.

För att förbereda Super Tonks-Girardeau-fasen är det nödvändigt att öka den frånstötande interaktionsstyrkan hela vägen genom Tonks-Girardeau-regimen upp till oändligheten. Plötslig byte från oändligt stark frånstötande till oändligt attraktiv interaktion stabiliserar gasen mot kollaps och kopplar samman Tonks-gasens marktillstånd med Super Tonks-gasens exciterade tillstånd.

Experimentellt förverkligande

Super Tonks-Girardeau-gasen observerades experimentellt i [1] [2] .

Se även

Tonks–Girardeau gas

^ Astrakharchik, GE; Boronat, J.; Casulleras, J.; Giorgini, S. (2005-11-04). "Beyond the Tonks-Girardeau Gas: Strongly Correled Regime in Quasi-One-Dimensional Bose Gases". Fysiska granskningsbrev . 95 (19): 190407. arXiv : cond-mat/0405225 . Bibcode : 2005PhRvL..95s0407A . doi : 10.1103/PhysRevLett.95.190407 . PMID 16383966 . S2CID 21935451 .

externa länkar

Astrakharchik, GE; Boronat, J.; Casulleras, J.; Giorgini, S. (4 november 2005). "Beyond the Tonks-Girardeau Gas: Strongly Correled Regime in Quasi-One-Dimensional Bose Gases". Fysiska granskningsbrev . American Physical Society (APS). 95 (19): 190407. arXiv : cond-mat/0405225 . Bibcode : 2005PhRvL..95s0407A . doi : 10.1103/physrevlett.95.190407 . ISSN 0031-9007 . PMID 16383966 . S2CID 21935451 .
Tempfli, Emmerich; Zöllner, Sascha; Schmelcher, Peter (16 oktober 2008). "Excitationer av attraktiva 1D-bosoner: bindning kontra fermionisering". New Journal of Physics . 10 (10): 103021. arXiv : 0806.0990 . Bibcode : 2008NJPh...10j3021T . doi : 10.1088/1367-2630/10/10/103021 . ISSN 1367-2630 . S2CID 118347882 .
Batchelor, MT; Bortz, M; Guan, XW; Oelkers, N (4 oktober 2005). "Bevis för super Tonks–Girardeau-gasen". Journal of Statistical Mechanics: Theory and Experiment . IOP-publicering. 2005 (10): L10001. arXiv : cond-mat/0508009 . doi : 10.1088/1742-5468/2005/10/l10001 . ISSN 1742-5468 . S2CID 119546913 .
Haller, E.; Gustavsson, M.; Mark, MJ; Danzl, JG; Hart, R.; Pupillo, G.; Nagerl, H.-C. (3 september 2009). "Realisering av en upphetsad, starkt korrelerad kvantgasfas". Vetenskap . 325 (5945): 1224–1227. arXiv : 1006.0739 . Bibcode : 2009Sci...325.1224H . doi : 10.1126/science.1175850 . ISSN 0036-8075 . PMID 19729651 . S2CID 20364469 .

[1] Astrakharchik, GE; Boronat, J.; Casulleras, J.; Giorgini, S. (2005-11-04). "Beyond the Tonks-Girardeau Gas: Strongly Correled Regime in Quasi-One-Dimensional Bose Gases". Fysiska granskningsbrev . 95 (19): 190407. arXiv : cond-mat/0405225 . Bibcode : 2005PhRvL..95s0407A . doi : 10.1103/PhysRevLett.95.190407 . PMID 16383966 . S2CID 21935451 .