For equilibrium quantum and classical systems of particles interacting via ternary and pair (nonpositive) infinite-range potentials, a low activity convergent cluster expansion for their grand canonical reduced density matrices and correlation functions is constructed in the thermodynamic limit.
Quantum systems of particles interacting via an effective electromagnetic potential with zero electrostatic component are considered (magnetic interaction). It is assumed that the j th component of the effective potential for n particles equals the partial derivative with respect to the coordinate of the jth particle of “magnetic potential energy” of n particles almost everywhere. The reduced density matrices for small values of the activity are computed in the thermodynamic limit for d-dimensional systems with short-range pair magnetic potentials and for one-dimensional systems with long-range pair magnetic interaction, which is an analog of the interaction of three-dimensional Chern-Simons electrodynamics (“magnetic potential energy” coincides with the one-dimensional Coulomb (electrostatic) potential energy).
In two previous papers, the reduced density matrices of quantum gases, in the grand canonical formalism and for suitably restricted interaction potentials, have been shown to be analytic vector-valued functions of the activity in a neighborhood of the origin, to tend in some sense to well-defined limits as the volume of the system becomes infinite, and to satisfy a cluster decomposition property. The same results are extended here by the same methods to a wider class of potentials, including hard-core, and allowing attractive interactions, which were excluded previously.
Термодинамічні властивості системи взаємодіючих бозонів при скінченних температурах та нульовому хімічному потенціалі є об’єктом дослідження в рамках наближення середнього поля, яке моделюється у вигляді потенціала Скірма. Вважається, що середнє поле містить як притягуючу компоненту, так і відштовхуючу. Отримано самоузгоджені співвідношення між середнім полем та термодинамічними функціями. Показано, що коли притягання є досить сильним, то система має фазовий перехід першого роду, при якому виникає бозе-конденсат. Конденсована фаза характеризується постійною загальною густиною частинок. Показано, що при критичній температурі густина енергії має стрибок.