Makroskopisches Quanten-Selbsteinfangen - Macroscopic quantum self-trapping

In der Quantenmechanik liegt makroskopisches Quanten-Selbsteinfangen vor, wenn zwei Bose-Einstein-Kondensate schwach durch eine Energiebarriere verbunden sind, durch die Teilchen hindurchtunneln können , aber dennoch eine höhere durchschnittliche Anzahl von Bosonen auf einer Seite der Verbindung als auf der anderen aufweisen. Die Verbindung zweier Bose-Einstein-Kondensate ist weitgehend analog zu einer Josephson-Verbindung , die aus zwei Supraleitern besteht, die durch eine nichtleitende Barriere verbunden sind. Allerdings zeigen supraleitende Josephson-Übergänge kein makroskopisches Quanten-Selbsteinfangen, und daher ist makroskopisches Quanten-Selbsttunneln ein charakteristisches Merkmal von Bose-Einstein-Kondensat-Übergängen. Selbsteinfang tritt auf, wenn die Selbstwechselwirkungsenergie zwischen den Bosonen größer ist als ein kritischer Wert, genannt . ${\displaystyle \Lambda}$${\displaystyle \Lambda_{c}^{MJJ}}$

${\displaystyle \Lambda_{c}^{MJJ}={\frac {1+{\sqrt {1-z(0)^{2}}}cos(\theta (0)+\theta_{AC} )}{z(0)^{2}/2}}}$

Es wurde erstmals 1997 beschrieben. Es wurde in Bose-Einsten-Kondensaten von Exziton-Polaritonen beobachtet und für ein Kondensat von Magnonen vorhergesagt .

Während das Tunneln eines Teilchens durch klassisch verbotene Barrieren durch die Wellenfunktion des Teilchens beschrieben werden kann , gibt diese lediglich die Tunnelwahrscheinlichkeit an. Obwohl verschiedene Faktoren die Tunnelwahrscheinlichkeit erhöhen oder verringern können, kann man nicht sicher sein, ob ein Tunneln auftritt oder nicht.

Wenn zwei Kondensate in einem Doppel platziert sind gut Potenzial und die Phase und Bevölkerungs Unterschiede sind so , dass es das System im Gleichgewicht , wird die Bevölkerung Differenz fest bleiben. Eine naive Schlussfolgerung ist, dass es überhaupt kein Tunneln gibt und die Bosonen wirklich auf einer Seite der Kreuzung "eingeschlossen" sind. Das makroskopische Quanten-Self-Trapping schließt jedoch Quantentunneln nicht aus, sondern nur die Möglichkeit, Tunneling zu beobachten. Für den Fall, dass ein Partikel durch die Barriere tunnelt, tunnelt ein anderes Partikel in die entgegengesetzte Richtung. Da in diesem Fall die Identität einzelner Teilchen verloren geht, kann kein Tunneln beobachtet werden, und das System wird als ruhend betrachtet .

Siehe auch

• Doppel-Well-Potenzial
• Gross-Pitaevskii-Gleichung

Verweise

Dieser Artikel im Zusammenhang mit Quantenmechanik ist a Stummel . Sie können Wikipedia helfen, indem Sie es erweitern .

• v
• T
• e