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研究快讯 | 多组份玻色超流系统的流体力学
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Hydrodynamics of a Multi-Component Bosonic Superfluid
Fan Zhang (张帆) and Lan Yin (尹澜)
Chin. Phys. Lett. 2023, 40 (6): 066701
DOI: 10.1088/0256-307X/40/6/066701
文章亮点
在局域平衡近似下得到了多组份玻色超流系统的流体力学公式，证明了量子压强普遍存在，对Andreev-Bashkin 效应的起因进行了解释。
多组份玻色超流系统的流体力学
研究背景
将近九十年前超流现象在3He系统中被发现，朗道等随即提出了二流体模型来描述超流运动。在零温度下所有粒子都参与超流，超流运动可以用一组超流流体力学方程来描述，其中超流体的加速度正比于动能与化学势之和的梯度。超流现象与玻色爱因斯坦现象密切相关，对于稀薄的玻色气体凝聚体的运动可以用Gross-Pitaevskii 方程来描述，并由此出发可以从微观上推导出超流流体力学方程，但是不同于二流体模型之处是超流体的加速度还取决于量子压强，量子压强与粒子密度在空间的分步变化有关。由于Gross-Pitaevskii 方程只适用于弱相互作用系统，量子压强对于一般系统是否普遍存在一直是一个悬而未绝的问题。
内容简介
本文作者采用路径积分方法，利用局域平衡近似得到了多组份玻色超流系统的流体力学方程。该方程对于弱相互作用系统和强相互作用系统都普遍适用。结果表明量子压强普遍存在于非均匀的玻色超流体中。从超流流体力学方程出发，进一步得到在多组份系统中，当不同组份的超流速度不同时，某个组份流的大小不仅与该组份的超流密度和速度，也与它和其它组份的超流速度之差有关，对 Andreev-Bashkin 效应的机理进行了诠释。
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