Balancing long-range interactions and quantum pressure: Solitons in the Hamiltonian mean-field model
Notice bibliographique
Résumé
The Hamiltonian mean-field (HMF) model describes particles on a ring interacting via a cosine interaction, or equivalently, rotors coupled by infinite-range XY interactions. Conceived as a generic statistical mechanical model for long-range interactions such as gravity (of which the cosine is the first Fourier component), it has recently been used to account for self-organization in experiments on cold atoms with long-range optically mediated interactions. The significance of the HMF model lies in its ability to capture the universal effects of long-range interactions and yet be exactly solvable in the canonical ensemble. In this work we consider the quantum version of the HMF model in one dimension and provide a classification of all possible stationary solutions of its generalized Gross-Pitaevskii equation (GGPE), which is both nonlinear and nonlocal. The exact solutions are Mathieu functions that obey a nonlinear relation between the wave function and the depth of the mean-field potential, and we identify them as bright solitons. Using a Galilean transformation these solutions can be boosted to finite velocity and are increasingly localized as the mean-field potential becomes deeper. In contrast to the usual local GPE, the HMF case features a tower of solitons, each with a different number of nodes. Our results suggest that long-range interactions support solitary waves in a novel manner relative to the short-range case.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».