Condensados de Bose-Einstein confinados en redes ópticas

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En esta tesis se aborda la dinámica de un condensado de Bose-Einstein confinado en una red óptica con simetría de anillo. Trabajamos con un modelo multimodal efectivo en 3D que corrige inconvenientes de los modelos previos para este tipo de configuraciones, como la subestimación de los períodos de o...

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Detalles Bibliográficos
Autor principal: Nigro, Mauro
Otros Autores: Capuzzi, Pablo
Formato: Tesis doctoral publishedVersion
Lenguaje:Español
Publicado: Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales 2019
Materias:
CONDENSADO BOSE-EINSTEIN
RED OPTICA EN FORMA DE ANILLO
MODELO MULTIMODAL
JOSEPHSON
AUTO-ATRAPADO CUANTICO
ROTACION
BOSE-EINSTEIN CONDENSATES
RING-SHAPED LATTICE
MULTIMODE MODEL
QUANTUM SELF-TRAPPING
ROTATION
Acceso en línea:https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n6600_Nigro
http://repositoriouba.sisbi.uba.ar/gsdl/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=aextesis&d=tesis_n6600_Nigro_oai
Aporte de:
Repositorio Digital de la Universidad de Buenos Aires (UBA) de Universidad de Buenos Aires
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description En esta tesis se aborda la dinámica de un condensado de Bose-Einstein confinado en una red óptica con simetría de anillo. Trabajamos con un modelo multimodal efectivo en 3D que corrige inconvenientes de los modelos previos para este tipo de configuraciones, como la subestimación de los períodos de oscilación y el desbalance poblacional crítico que separa los regímenes de Josephson y auto-atrapado cuántico. Mediante simulaciones 3D de la ecuación de Gross-Pitaevskii confirmamos estas mejoras en distintas trampas. En primera instancia, en esta tesis se profundiza en la dinámica de un condensado confinado en un doble pozo. Se encuentra un expresión integral cerrada del período de oscilación válida para ambos regímenes y que contiene todos los parámetros presentes del modelo. Para configuraciones más complejas con mayor número de pozos, se encuentra una manera práctica de ordenar los diversos regímenes presentes cuando el número de pozos es par y se analizan los tiempos característicos cuando las órbitas no son periódicas. Se investiga la dinámica particular de estados no estacionarios con número de ocupación constante en el tiempo y fases no triviales. Por último, formulamos un modelo multimodal efectivo aplicable a condensados confinados en trampas rotantes. En este caso los parámetros de salto son números complejos. Encontramos un vínculo entre el perfil del campo de velocidades inducido y la forma de la densidad de los condensados. En particular cuando esta última tiene simetría circular, el campo de velocidades es homogéneo y establecemos una relación analítica entre la fase de Peierls de los parámetros de salto y el momento angular del estado fundamental.
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spelling I28-R145-tesis_n6600_Nigro_oai2023-04-26 Capuzzi, Pablo Nigro, Mauro 2019-05-24 En esta tesis se aborda la dinámica de un condensado de Bose-Einstein confinado en una red óptica con simetría de anillo. Trabajamos con un modelo multimodal efectivo en 3D que corrige inconvenientes de los modelos previos para este tipo de configuraciones, como la subestimación de los períodos de oscilación y el desbalance poblacional crítico que separa los regímenes de Josephson y auto-atrapado cuántico. Mediante simulaciones 3D de la ecuación de Gross-Pitaevskii confirmamos estas mejoras en distintas trampas. En primera instancia, en esta tesis se profundiza en la dinámica de un condensado confinado en un doble pozo. Se encuentra un expresión integral cerrada del período de oscilación válida para ambos regímenes y que contiene todos los parámetros presentes del modelo. Para configuraciones más complejas con mayor número de pozos, se encuentra una manera práctica de ordenar los diversos regímenes presentes cuando el número de pozos es par y se analizan los tiempos característicos cuando las órbitas no son periódicas. Se investiga la dinámica particular de estados no estacionarios con número de ocupación constante en el tiempo y fases no triviales. Por último, formulamos un modelo multimodal efectivo aplicable a condensados confinados en trampas rotantes. En este caso los parámetros de salto son números complejos. Encontramos un vínculo entre el perfil del campo de velocidades inducido y la forma de la densidad de los condensados. En particular cuando esta última tiene simetría circular, el campo de velocidades es homogéneo y establecemos una relación analítica entre la fase de Peierls de los parámetros de salto y el momento angular del estado fundamental. In this thesis the dynamics of a Bose-Einstein condensate confined in a optical lattice with ring symmetry is addressed. We work with an effective multimode model in 3D that corrects drawbacks of previous models for this type of configuration, such as underestimated oscillation periods and critical imbalances that separates the Josephson and self-trapping regimes. Through 3D Gross-Pitaevskii simulations we confirm these improvements for several traps. In the first part of the thesis, the dynamics of a condensate confined in two wells is reviewed. It is found a closed integral expression for the oscillation periods valid for both regimes and that contains all the parameters present in the model. For more complex configurations with higher number of wells, we find a practical way of ordering the various regimes when the number of wells is even. The characteristic times of the non periodic orbits are analyzed. The dynamics of particular non stationary states with fixed occupation number and non trivial phases is later investigated. Finally, we formulate an effective multimode model for rotating traps where the hopping parameters become complex numbers. We find a link between the induced velocity field and the condensate density. In particular, when the later has circular symmetry, the velocity field is homogeneous and we establish an analytical relation between the Peierls phase of the hopping parameters and the ground state angular moment. Fil: Nigro, Mauro. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. application/pdf https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n6600_Nigro spa Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales info:eu-repo/semantics/openAccess https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar CONDENSADO BOSE-EINSTEIN RED OPTICA EN FORMA DE ANILLO MODELO MULTIMODAL JOSEPHSON AUTO-ATRAPADO CUANTICO ROTACION BOSE-EINSTEIN CONDENSATES RING-SHAPED LATTICE MULTIMODE MODEL JOSEPHSON QUANTUM SELF-TRAPPING ROTATION Condensados de Bose-Einstein confinados en redes ópticas Bose-Einstein condensates confined in optical lattices info:eu-repo/semantics/doctoralThesis info:ar-repo/semantics/tesis doctoral info:eu-repo/semantics/publishedVersion http://repositoriouba.sisbi.uba.ar/gsdl/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=aextesis&d=tesis_n6600_Nigro_oai

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