Excitation of Bose-Einstein Condensates through the separate fields technique (2025)
- Authors:
- Autor USP: MACHADO, LEANDRO ALVARES - IFSC
- Unidade: IFSC
- Sigla do Departamento: FCM
- DOI: 10.11606/D.76.2024.tde-16042025-145354
- Subjects: FÍSICA MODERNA; CONDENSADO DE BOSE-EINSTEIN
- Keywords: Bose-Einstein condensate; Collective modes; Franjas de Ramsey; Modos coletivos; Quantum turbulence; Ramsey fringes; Turbulência quântica
- Agências de fomento:
- Language: Inglês
- Abstract: Neste trabalho, propomos uma abordagem inovadora para excitar um condensado de Bose-Einstein, introduzindo perturbações no potencial de aprisionamento através da técnica de campos separados, originalmente introduzida por Norman F. Ramsey como um aprimoramento do método de I. I. Rabi usado para estudar ressonância magnética de spin. Utilizamos o método variacional com base na função de onda de Thomas-Fermi para obter equações dinâmicas que governam os raios de um condensado de Bose-Einstein sob perturbações externas. As equações dinâmicas obtidas nos permitem construir curvas de ressonância para os modos coletivos do condensado de Bose-Einstein, com foco específico nos modos de dipolo, quadrupolo e respiratório. Observamos que, dependendo se o sinal externo é modulado pelo procedimento de Rabi ou Ramsey, o sistema se comporta de maneira diferente devido à sua coerência inerente, refletindo na curva de ressonância dos modos coletivos e gerando padrões claros de interferência, possibilitando uma medição de frequência mais precisa. Com as percepções oferecidas pelo método variacional, introduzimos um modelo alternativo para descrever a dinâmica dos modos coletivos com base em um sistema de três níveis, consistente com o modelo variacional. Além disso, o modelo de três níveis forneceu um arcabouço para promover a ideia de controle coerente, manipulando a população associada aos modos coletivos através da aplicação de pulsos de perturbação, como um pulso π e um pulso π/2.Este conceito estabelece uma analogia com a interferometria em átomos. Como estudo complementar, resolvemos numericamente a equação de Gross-Pitaevskii tridimensional considerarando outros tipos de perturbações no potencial não abordadas nos modelos variacionais e de três níveis. Finalmente, apresentamos um estudo em andamento e suas perspectivas, utilizando o protocolo de excitação de Rabi para investigar como a modulação externa conduz a vias específicas em termos de geração de turbulência quântica. Ao examinar o comportamento do sistema sob várias excitações, esta pesquisa oferece uma nova perspectiva no campo de condensados de Bose-Einstein fora do equilíbrio, aprofundando a compreensão da dinâmica e suas potenciais aplicações em estudos de interferência quântica e turbulência
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2025
- Data da defesa: 29.05.2024
- Este periódico é de acesso aberto
- Este artigo NÃO é de acesso aberto
-
ABNT
MACHADO, Leandro Alvares e BAGNATO, Vanderlei Salvador. Excitation of Bose-Einstein Condensates through the separate fields technique. 2025. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2025. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-16042025-145354/. Acesso em: 26 jan. 2026. -
APA
Machado, L. A., & Bagnato, V. S. (2025). Excitation of Bose-Einstein Condensates through the separate fields technique (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-16042025-145354/ -
NLM
Machado LA, Bagnato VS. Excitation of Bose-Einstein Condensates through the separate fields technique [Internet]. 2025 ;[citado 2026 jan. 26 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-16042025-145354/ -
Vancouver
Machado LA, Bagnato VS. Excitation of Bose-Einstein Condensates through the separate fields technique [Internet]. 2025 ;[citado 2026 jan. 26 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-16042025-145354/ - Excitation of Bose-Einstein condensates with temporal resolution in separate zones
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Informações sobre o DOI: 10.11606/D.76.2024.tde-16042025-145354 (Fonte: oaDOI API)
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