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理学院应用力学系本科生在非线性科学重要刊物宣布学术论文
来源:欧宝app官网下载    发布时间:2024-04-03 01:05:20

  有理学院青年教师沈雨佳的尽心辅导下,工程力学专业2021级本科生劳俊毅作为榜首作者,在非线性科学跨学科范畴世界闻名刊物《混沌、孤子与分形》(Chaos, Solitons & Fractals,中科院一区)上宣布题为 “PT对称δ外势影响下旋量F=1玻色-爱因斯坦凝集中的尖峰孤子” (Peakons in spinor F=1 Bose-Einstein condensates with PT-symmetric δ-function potentials)的研讨论文。该研讨为了解自旋F=1玻色-爱因斯坦凝集体系中尖峰孤子的演化行为供给了一个新的视角,不只促进了对这一耦合非线性体系更全面的了解,也为未来该范畴的试验研讨奠定了理论基础。

  自20世纪90年代初次观测到玻色-爱因斯坦凝集(BEC)以来,其共同的微观量子特性便招引了广泛的科学重视。一起,自罗素在1834年发现孤立波(solitons)以来,因其传达远、衰减慢等特性成为研讨热门,在玻色-爱因斯坦凝集等杂乱体系中的信息与能量传递中扮演了至关重要的人物。尖峰孤子(peakons),作为孤立波的一种,以其锋利的峰值和共同的演化特性著称。经过对玻色-爱因斯坦凝集中尖峰孤子在杂乱势能下的演化行为进行研讨,不只有助于咱们深化了解量子流体的非线性动力学,还可能为规划新式量子信息处理体系、精细丈量设备和探究量子资料的新特性拓荒路途。

  该研讨聚集旋量F=1的玻色-爱因斯坦凝集的三组分格罗斯-皮塔耶夫斯基(Gross-Pitaevskii)模型,经过引进PT对称δ外势得到了安稳传达的尖峰孤子解。在此基础上,该研讨还从解析和数值的视点,剖析了孤子的安稳性、能量以及均匀场和自旋交流相互作用发生的影响。

  作者首要求得了该模型的解析尖峰孤子解族曲线),经过求解线性特征值问题对尖峰孤子及其布景区域的安稳性进行研讨,并给出了经过原点的能流随参数改变的联系。随后,作者使用能量守恒的迭代算法得到数值解族曲线,剖析了模型参数的改变对曲线形状的影响,并研讨了高斯孤子与尖峰孤子之间的相互作用(图2)。最终,作者在数值解族曲线上发现了一个闭环结构和与之对应的具有周期性振动特性的安稳尖峰孤子(图3),这能够看作是耦合体系能量传递的一种方式。

  图2:参数改变对数值解族曲线发生的影响以及高斯孤子与尖峰孤子之间的相互作用

  我国农业大学为论文榜首完结单位,劳俊毅为本文榜首作者,沈雨佳为本文的通讯作者。论文得到了国家自然科学基金(12272403)和北京市大学生立异创业训练项目(S1)的赞助。

  青年教师沈雨佳自2018年参加理学院应用力学系作业以来,一直致力于非线性动力学范畴的研讨,并在本科生发明新式事物的才能培育方面获得一系列特征效果。现在,已辅导本科生科研团队在《混沌、孤子与分形》(Chaos, Solitons & Fractals)、《非线性动力学》(Nonlinear Dynamics)、《物理学手稿》(Physica Scripta)等学术期刊上宣布多篇高质量学术论文。