Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Log inSign up
Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Blog
Job Board
Q3AS

© 2026 Aqora Quantum S.A.S.

TermsPrivacyLegal Notice

Vortici quantizzati nei superfluidi bosonici tramite l'equazione di Gross-Pitaevskii

Jacopo Tugulu

Published Sep 5, 2019• 0 citations
OpenAlex

Abstract

Abbiamo trattato diverse proprieta dei vortici quantizzati nei superfluidi bosonici. Partendo dalle equazioni di Hartree e di Gross-Pitaevskii stazionaria (GPE), abbiamo sottolineato come esse siano adatte a descrivere sistemi quali i gas diluiti ultrafreddi. Poi si e passati allo studio della forma dei vortici quantizzati sia in assenza di potenziale esterno sia in presenza di un potenziale armonico: per quest'ultimo problema abbiamo proposto due approssimazioni delle soluzioni della GPE.

Related papers

Vortici quantizzati nei superfluidi bosonici: correzioni all’equazione di Gross-Pitaevskii

Mattia Udina

Il lavoro si propone di analizzare il comportamento di sistemi debolmente interagenti (gas di Bose diluiti ultrafreddi) a partire dall'equazione di Hartree e di Gross-Pitaevskii, ricavando l'equazione di Gross-Pitaevskii modificata nello spazio reciproco (MGPE). L'analisi della MGPE permetterA  di descrivere il fenomeno dei vortici quantizzati nei conduttori di Bose-Einstein.

•Jan 1, 2016•0 citations

Vortici quantizzati nei superconduttori e superfluidi bidimensionali

Fabio Billiato

Superfluidita e superconduttivita sono fenomeni noti da circa un secolo che avvengono a temperature generalmente molto basse, che suscitano ancora oggi un grande interesse. Per sistemi tridimensionali la transizione alla fase superfluida/superconduttrice e legata alla condensazione di Bose Einstein. In sistemi bidimensionali la condensazione di Bose Einstein non puo avvenire, e la transizione allo stato superfluido/superconduttore e di diversa natura ed e dovuta a particolari fluttuazioni termiche dette vortici quantizzati, tale transizione e nota come BKT e si applica a svariati sistemi bidimensionali. La transizione BKT fu un primo esempio dell' importanza di concetti come i vortici quantizzati, che oggi rappresentano un esempio di cio che e noto come difetto topologico (topological defect), per cui la struttura topologica del sistema risulta fondamentale nello studio delle proprieta dello stesso. In questa tesi studieremo le proprieta dei vortici quantizzati e della transizione BKT adattandola per film superfluidi neutri He4 o per i piu recenti sistemi di atomi ultrafreddi che rappresentano ad oggi un ambito di ricerca di grande interesse. Superfluidity and superconductivity are known phenomena since the last century that generally happens at very low temperature, and stil arouse a great interest. For three-dimensional systems the transition to the superfluid/superconductor phase is related to Bose Einstein condensation. In two-dimensionale systems the Bose Einstein condensation is foridden and the transition to the superfluid/superconductor state has a different nature and is caused by some particular thermal fluctuations called quantized vortices, this transition is called BKT and apply to many other two-dimensional systems. The BKT transition was one of the first examples of the importance of concepts as quantized vortices, that today are known as topological defects, whereby the topological structure of the system is fundamental for the study of its properties. In this thesis the properties of quantized vortices and of the BKT transition will be studied and adapted to the neutral superfluid film as He4 or for the most recent ultracold atoms systems which represents to date a great research field.

•Sep 1, 2020•0 citations

Solitoni nell'equazione di Gross-Pitaevskii: teoria e confronto con gli esperimenti

Martino Calzavara

Studiamo i solitoni come forma della funzione d'onda macroscopica per un condensato di Bose-Einstein (BEC) costituito da un gas diluito ultrafreddo di atomi alcalini. La peculiarita dei solitoni e quella di propagarsi senza che la loro forma sia alterata da effetti dispersivi, in quanto questi sono bilanciati dall'interazione non-lineare fra gli atomi del condensato. Dimostriamo che essi sono soluzioni analitiche dell'equazione di Gross-Pitaevskii, che deriveremo con un approccio variazionale nel caso libero e nel caso di confinamento armonico trasversale. Studiamo sia il bright soliton, ossia di un massimo nella densita di probabilita, che il dark soliton, che invece costituisce un minimo; l'interazione sara attrattiva nel primo caso e repulsiva nel secondo. Consideriamo infine quattro esperimenti in cui sono stati generati dei solitoni e verifichiamo che le proprieta trovate sperimentalmente combacino con quelle dedotte.

•Sep 1, 2017•0 citations

Superfluidità nei gas di atomi fermionici diluiti

G. Gori, Luca Giorgetti, Luciano Viverit

Viene presentato in questo articolo un lavoro nato dalla collaborazione del gruppo di Teoria della Struttura Nucleare del Dipartimento di Fisica dell’Universita di Milano e del Centro di Ricerca e Sviluppo sulla Condensazione di Bose-Einstein dell’INFM (Trento). L’obiettivo del progetto era predire la temperatura di transizione dalla fase normale a quella superfluida in un sistema di atomi fermionici diluiti intrappolati in un potenziale armonico.

Bollettino del CILEA•Apr 21, 2005•0 citations

Il modello di Hubbard in Trappola Armonica: Regime Diluito & Modello di Gaudin-Yang.

Davide Nigro

In questo lavoro abbiamo analizzato le proprietà di scala che un sistema di Fermioni ultrafreddi su reticolo d-dimensionale, descritto dal modello di Hubbard, sviluppa in presenza di un potenziale esterno di natura armonica accoppiato alla densità di particelle. L'analisi proposta dimostra che nel Regime Diluito indotto dal potenziale confinante è possibile descrivere le proprietà di scala della teoria su reticolo tramite uno studio delle proprietà dello stato fondamentale di un equivalente modello continuo. La nostra analisi, prevalentemente incentrata sul caso in dimensione d=1, ha mostrato che in in questo caso il limite di scala del problema su reticolo è perfettamente descritto dal modello di Gaudin-Yang armonico. Questo risultato è stato verificato tramite un confronto esplicito fra i risultati ottenuti per via numerica e per via analitica sul caso semplificato a due corpi, in assenza di polarizzazione di spin. Lo studio dei casi in d=2 e d=3 ha mostrato che il limite di scala del sistema, a meno di correzioni che compaiono in d=2, è descritto da un modello continuo di Fermioni non interagenti e sottoposti ad un potenziale armonico.

•Sep 22, 2014•0 citations

Microscopic structure and Dynamics of Vortices in a dense Superfluid

Sophie Villerot, B. Castaing

L étude des vortex trouve sa justification dans le rôle que ces derniers jouent dans la turbulence quantique. L équation de Gross-Pitaevskii ne peut pas nous permettre de modéliser convenablement l Hélium superfluide, mais on peut l utiliser pour obtenir le paramètre d'ordre d un superfluide modèle, ayant le maximum de propriétés en commun avec l Hélium, notamment une courbe de dispersion identique, par la modification du terme d interactions.En supposant que le minimum roton influence l essentiel de la physique, on détermine la forme du paramètre d ordre loin de la perturbation créée par le vortex rectilinéaire axisymétrique par deux approches différentes - il apparaît alors que seuls deux paramètres sont nécessaires pour caractériser entièrement le profil.Le modèle proposé par Pomeau-Rica, qui offre la possibilité d étudier le superfluide près de la cristallisation, met en lumière l impact de la profondeur du minimum roton sur l amplitude des oscillations. Par comparaison avec les résultats obtenus ab initio par Reatto, les résultats donnés par le modèle de Berloff-Roberts exhibent un déphasage marqué, qui semble être une conséquence non-physique de la forme du spectre d excitation. Les calculs énergétiques laissent à penser que les oscillations portent une faible fraction de l énergie du vortex, l'énergie cinétique dominant.Le calcul du paramètre d ordre est effectué pour un anneau de grande taille par rapport à la distance interatomique, à vitesse nulle et à vitesse non-nulle. La détermination des énergies potentielle et cinétique permet d accéder à la vitesse maximale atteinte par l anneau en fonction de son rayon et de la comparer à la vitesse critique de Landau.

•Jan 1, 2012•0 citations
Abbiamo trattato diverse proprieta dei vortici quantizzati nei superfluidi bosonici.
Partendo dalle equazioni di Hartree e di Gross-Pitaevskii stazionaria (GPE), abbiamo sottolineato
come esse siano adatte a descrivere sistemi quali i gas diluiti ultrafreddi.
Poi si e passati allo studio della forma dei vortici quantizzati sia in assenza di potenziale esterno
sia in presenza di un potenziale armonico: per quest'ultimo problema abbiamo proposto due
approssimazioni delle soluzioni della GPE.
Superfluidita e superconduttivita sono fenomeni noti da circa un secolo che avvengono a temperature generalmente molto basse, che suscitano ancora oggi un grande interesse. Per sistemi tridimensionali la transizione alla fase superfluida/superconduttrice e legata alla condensazione di Bose Einstein. In sistemi bidimensionali la condensazione di Bose Einstein non puo avvenire, e la transizione allo stato superfluido/superconduttore e di diversa natura ed e dovuta a particolari fluttuazioni termiche dette vortici quantizzati, tale transizione e nota come BKT e si applica a svariati sistemi bidimensionali. La transizione BKT fu un primo esempio dell' importanza di concetti come i vortici quantizzati, che oggi rappresentano un esempio di cio che e noto come difetto topologico (topological defect), per cui la struttura topologica del sistema risulta fondamentale nello studio delle proprieta dello stesso. In questa tesi studieremo le proprieta dei vortici quantizzati e della transizione BKT adattandola per film superfluidi neutri He4 o per i piu recenti sistemi di atomi ultrafreddi che rappresentano ad oggi un ambito di ricerca di grande interesse. Superfluidity and superconductivity are known phenomena since the last century that generally happens at very low temperature, and stil arouse a great interest. For three-dimensional systems the transition to the superfluid/superconductor phase is related to Bose Einstein condensation. In two-dimensionale systems the Bose Einstein condensation is foridden and the transition to the superfluid/superconductor state has a different nature and is caused by some particular thermal fluctuations called quantized vortices, this transition is called BKT and apply to many other two-dimensional systems. The BKT transition was one of the first examples of the importance of concepts as quantized vortices, that today are known as topological defects, whereby the topological structure of the system is fundamental for the study of its properties. In this thesis the properties of quantized vortices and of the BKT transition will be studied and adapted to the neutral superfluid film as He4 or for the most recent ultracold atoms systems which represents to date a great research field.
Studiamo i solitoni come forma della funzione d'onda macroscopica per un condensato di Bose-Einstein (BEC) costituito da un gas diluito ultrafreddo di atomi alcalini. La peculiarita dei solitoni e quella di propagarsi senza che la loro forma sia alterata da effetti dispersivi, in quanto questi sono bilanciati dall'interazione non-lineare fra gli atomi del condensato. Dimostriamo che essi sono soluzioni analitiche dell'equazione di Gross-Pitaevskii, che deriveremo con un approccio variazionale nel caso libero e nel caso di confinamento armonico trasversale. Studiamo sia il bright soliton, ossia di un massimo nella densita di probabilita, che il dark soliton, che invece costituisce un minimo; l'interazione sara attrattiva nel primo caso e repulsiva nel secondo. Consideriamo infine quattro esperimenti in cui sono stati generati dei solitoni e verifichiamo che le proprieta trovate sperimentalmente combacino con quelle dedotte.
In questo lavoro abbiamo analizzato le proprietà di scala che un sistema di Fermioni ultrafreddi su reticolo d-dimensionale, descritto dal modello di Hubbard, sviluppa in presenza di un potenziale esterno di natura armonica accoppiato alla densità di particelle. L'analisi proposta dimostra che nel Regime Diluito indotto dal potenziale confinante è possibile descrivere le proprietà di scala della teoria su reticolo tramite uno studio delle proprietà dello stato fondamentale di un equivalente modello continuo. La nostra analisi, prevalentemente incentrata sul caso in dimensione d=1, ha mostrato che in in questo caso il limite di scala del problema su reticolo è perfettamente descritto dal modello di Gaudin-Yang armonico. Questo risultato è stato verificato tramite un confronto esplicito fra i risultati ottenuti per via numerica e per via analitica sul caso semplificato a due corpi, in assenza di polarizzazione di spin. Lo studio dei casi in d=2 e d=3 ha mostrato che il limite di scala del sistema, a meno di correzioni che compaiono in d=2, è descritto da un modello continuo di Fermioni non interagenti e sottoposti ad un potenziale armonico.
L étude des vortex trouve sa justification dans le rôle que ces derniers jouent dans la turbulence quantique. L équation de Gross-Pitaevskii ne peut pas nous permettre de modéliser convenablement l Hélium superfluide, mais on peut l utiliser pour obtenir le paramètre d'ordre d un superfluide modèle, ayant le maximum de propriétés en commun avec l Hélium, notamment une courbe de dispersion identique, par la modification du terme d interactions.En supposant que le minimum roton influence l essentiel de la physique, on détermine la forme du paramètre d ordre loin de la perturbation créée par le vortex rectilinéaire axisymétrique par deux approches différentes - il apparaît alors que seuls deux paramètres sont nécessaires pour caractériser entièrement le profil.Le modèle proposé par Pomeau-Rica, qui offre la possibilité d étudier le superfluide près de la cristallisation, met en lumière l impact de la profondeur du minimum roton sur l amplitude des oscillations. Par comparaison avec les résultats obtenus ab initio par Reatto, les résultats donnés par le modèle de Berloff-Roberts exhibent un déphasage marqué, qui semble être une conséquence non-physique de la forme du spectre d excitation. Les calculs énergétiques laissent à penser que les oscillations portent une faible fraction de l énergie du vortex, l'énergie cinétique dominant.Le calcul du paramètre d ordre est effectué pour un anneau de grande taille par rapport à la distance interatomique, à vitesse nulle et à vitesse non-nulle. La détermination des énergies potentielle et cinétique permet d accéder à la vitesse maximale atteinte par l anneau en fonction de son rayon et de la comparer à la vitesse critique de Landau.