Dynamics of straight vortex filaments in a Bose–Einstein condensate with the Gaussian density profile


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

The dynamics of interacting quantized vortex filaments in a rotating Bose–Einstein condensate existing in the Thomas–Fermi regime at zero temperature and obeying the Gross–Pitaevskii equation has been considered in the hydrodynamic “nonelastic” approximation. A noncanonical Hamilton equation of motion for the macroscopically averaged vorticity has been derived for a smoothly inhomogeneous array of filaments (vortex lattice) taking into account spatial nonuniformity of the equilibrium density of the condensate, which is determined by the trap potential. The minimum of the corresponding Hamiltonian describes the static configuration of the deformed vortex lattice against the preset density background. The condition of minimum can be reduced to a nonlinear second-order partial differential vector equation for which some exact and approximate solutions are obtained. It has been shown that if the condensate density has an anisotropic Gaussian profile, the equation of motion for the averaged vorticity has solutions in the form of a vector exhibiting a nontrivial time dependence, but homogeneous in space. An integral representation has also been obtained for the matrix Green function that determines the nonlocal Hamiltonian of a system of several quantized vortices of an arbitrary shape in a Bose–Einstein condensate with the Gaussian density. In particular, if all filaments are straight and oriented along one of the principal axes of the ellipsoid, we have a finitedimensional reduction that can describe the dynamics of the system of pointlike vortices against an inhomogeneous background. A simple approximate expression is proposed for the 2D Green function with an arbitrary density profile and is compared numerically with the exact result in the Gaussian case. The corresponding approximate equations of motion, describing the long-wavelength dynamics of interacting vortex filaments in condensates with a density depending only on transverse coordinates, have been derived.

Об авторах

V. Ruban

Landau Institute for Theoretical Physics

Автор, ответственный за переписку.
Email: ruban@itp.ac.ru
Россия, Chernogolovka, Moscow oblast, 142432

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Inc., 2017

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».