phmathВестник Государственного университета просвещения. Серия: Физика-МатематикаBulletin of Federal State University of Education. Series: Physics and Mathematics2949-50832949-5067Federal State University of Educationphmath-593Research ArticleТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ФИЗИКАTHEORETICAL PHYSICSВРЕМЕННАЯ ЭВОЛЮЦИЯ ТУННЕЛИРОВАНИЯ БОЗЕ-КОНДЕНСИРОВАННЫХ АТОМОВ В ЧЕТЫРЕХЪЯМНОЙ ЛОВУШКЕ ПРИ УСЛОВИИ НАЧАЛЬНОГО РАВНОЗАСЕЛЕНИЯ ЯМ ЛОВУШКИTIME EVOLUTION OF TUNNELING OF BOSE-CONDENSED ATOMS IN A FOUR-WELL TRAP UNDER THE CONDITION OF THE INITIAL EQUILOCATION OF THE WELLS OF THE TAPВасильеваОльга ФедоровнаVasilievaOlga

Доцент кафедры Квантовой радиофизики и систем связи

florina_of@mail.ruЗинганАнна ПетровнаZinganAnnazingan.anna@mail.ruПриднестровский государственный университет имени Т.Г. ШевченкоМолдоваTransnistrian State University named after T.G. ShevchenkoMoldova, Republic ofкафедры квантовой радиофизики и систем связиМолдоваTransnistrian State University named after T.G. ShevchenkoMoldova, Republic of20233006202503593Copyright © Васильева О.Ф., Зинган А.П., 20242024Васильева О.Ф., Зинган А.П.Vasilieva O., Zingan A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.physmathmgou.ru/jour/article/view/593

Целью работы является теоретическое исследование временной эволюции бозе-конденсированных атомов в четырехъямной ловушке.

Процедура и методы

Процедура и методы. Проведены теоретические исследования гамильтониана взаимодействия, описывающего временную эволюцию бозе-конденсированных атомов в четырехъямной ловушке в условиях линейного туннелирования.

Результаты

Результаты. Получены аналитические решения системы дифференциальных уравнений, описывающих временную эволюцию бозе-конденсированных атомов в четырехъямной ловушке.

Теоретическая значимость

Теоретическая значимость. Временная эволюцию бозе-конденсированных атомов в четырехъямной ловушке определяется начальной разностью фаз, что дает возможность фазового управления процессом туннелирования бозе-атомов в ловушках.

Aim of this work is a theoretical study of the time evolution of Bose-condensed atoms in a four-well trap

Methodology

Methodology. Theoretical studies of the interaction Hamiltonian describing the time evolution of Bose-condensed atoms in a four-well trap under linear tunneling conditions have been carried out

Results

Results. Analytical solutions are obtained for a system of differential equations describing the time evolution of Bose-condensed atoms in a four-well trap.

Research implications

Research implications. The time evolution of Bose-condensed atoms in a four-well trap is determined by the initial phase difference, which makes it possible to phase-control the process of Bose-atom tunneling in traps

бозе-атомытуннелированиечетырехъямная оптическая ловушка.bose atomstunnelingfour-well optical trapReferencesKhadzhi P. I., Vasilieva O. V. Coherent dynamics of Bose-condensed atoms in a double-well trap // Journal of Nanoelectronics and Optoelectronics. 2011. Vol. 6. P. 433–451.Khadzhi P. I., Vasilieva O. V. Coherent dynamics of Bose-condensed atoms in a double-well trap // Journal of Nanoelectronics and Optoelectronics. 2011. Vol. 6. P. 433–451.Jezek D.M., Capuzzi P., Cataldo H.M. Two-mode effective interaction in a double-well condensate // Phys. Rev. A. 2013. Vol. 87. P. 053625.Jezek D.M., Capuzzi P., Cataldo H.M. Two-mode effective interaction in a double-well condensate // Phys. Rev. A. 2013. Vol. 87. P. 053625.Adriazola J., Goodman R. H., Kevrekidis P. G. Efficient manipulation of Bose-Einstein condensates in a double-well potential. 2022. arXiv:2206.01858v2.Adriazola J., Goodman R. H., Kevrekidis P. G. Efficient manipulation of Bose-Einstein condensates in a double-well potential. 2022. arXiv:2206.01858v2.Holthaus M. Towards coherent control of a Bose-Einstein in a double well // Phys. Rev. A. 2001. Vol. 64. P. 011601(R).Holthaus M. Towards coherent control of a Bose-Einstein in a double well // Phys. Rev. A. 2001. Vol. 64. P. 011601(R).Ma D., Jia C. Square wave oscillation of soliton in double-well potential trapped BEC. 2019. arXiv:1903.00141.Ma D., Jia C. Square wave oscillation of soliton in double-well potential trapped BEC. 2019. arXiv:1903.00141.Saha A.K., Adhikary K., Mal S., Dastidar K.R., Deb B. The effects of trap-confinement and interatomic interaction on Josephson effects and macroscopic quantum self-trapping for a Bose-Einstein condensate // J. of Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 2019. Vol. 52. P. 155301.Saha A.K., Adhikary K., Mal S., Dastidar K.R., Deb B. The effects of trap-confinement and interatomic interaction on Josephson effects and macroscopic quantum self-trapping for a Bose-Einstein condensate // J. of Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 2019. Vol. 52. P. 155301.Dastidar K.R., Gupta M. Dynamics of dipolar atom-molecular BEC in a double well potential: effect of atom-molecular coherent coupling. 2021. arXiv:2106.12274v1.Dastidar K.R., Gupta M. Dynamics of dipolar atom-molecular BEC in a double well potential: effect of atom-molecular coherent coupling. 2021. arXiv:2106.12274v1.Васильева О.Ф., Зинган А.П. Временная эволюция бозе-конденсированных атомов в трехъямной симметричной цепочной ловушке // Вестник Московского государственного университета. Серия: Физика-Математика. 2021. №1, С. 27-38. DOI: 10.18384/2310-7251-2021-1-27-38.Васильева О.Ф., Зинган А.П. Временная эволюция бозе-конденсированных атомов в трехъямной симметричной цепочной ловушке // Вестник Московского государственного университета. Серия: Физика-Математика. 2021. №1, С. 27-38. DOI: 10.18384/2310-7251-2021-1-27-38.Васильева О.Ф., Зинган А.П. Временная эволюция бозе-конденсированных атомов в трехъямной ловушке, при условии отличной от нуля начальной заселенности первой ямы // Вестник Московского государственного университета. Серия: Физика-Математика. 2022. №2, С. 28-41. DOI: 10.18384/2310-7251-2022-2-28-41.Васильева О.Ф., Зинган А.П. Временная эволюция бозе-конденсированных атомов в трехъямной ловушке, при условии отличной от нуля начальной заселенности первой ямы // Вестник Московского государственного университета. Серия: Физика-Математика. 2022. №2, С. 28-41. DOI: 10.18384/2310-7251-2022-2-28-41.Wang B., Zhang H., Chen Y., Tan L. Self-trapping and tunneling of Bose-Einstein condensates in a cavity-mediated triple-well system // Eur. Phys. J. D. 2017. Vol. 71. P. 56.Wang B., Zhang H., Chen Y., Tan L. Self-trapping and tunneling of Bose-Einstein condensates in a cavity-mediated triple-well system // Eur. Phys. J. D. 2017. Vol. 71. P. 56.Dey A., Cohen D., Vardi A. Adiabatic Passage through Chaos // Phys. Rev. Lett. 2018. Vol. 121. P. 250405.Dey A., Cohen D., Vardi A. Adiabatic Passage through Chaos // Phys. Rev. Lett. 2018. Vol. 121. P. 250405.Tonel A.P., Ymai L.H., Wittmann K., Foerster A., Links J. Entangled states of dipolar bosons generated in a triple-well potential // SciPost Phys. Core. 2020. Vol. 2. P. 003.Tonel A.P., Ymai L.H., Wittmann K., Foerster A., Links J. Entangled states of dipolar bosons generated in a triple-well potential // SciPost Phys. Core. 2020. Vol. 2. P. 003.Rubio J. L., Ahufinger V., Busch Th., Mompart J. Optimal conditions for spatial adiabatic passage of a Bose-Einstein condensate // Phys. Rev. 2016. Vol. A 94. P. 053606.Rubio J. L., Ahufinger V., Busch Th., Mompart J. Optimal conditions for spatial adiabatic passage of a Bose-Einstein condensate // Phys. Rev. 2016. Vol. A 94. P. 053606.Stickney J.A., Anderson D.Z., Zozulya A.A. Transistor like behavior of a Bose-Einstein condensate in a triple-well potential // Phys. Rev. A. 2007. Vol. 75. P. 013608.Stickney J.A., Anderson D.Z., Zozulya A.A. Transistor like behavior of a Bose-Einstein condensate in a triple-well potential // Phys. Rev. A. 2007. Vol. 75. P. 013608.Wilsmann K.W., Ymai L.H., Tonel A.P., Links J., Foerster A. Control of tunneling in an atomtronic switching device // Commun Phys. 2018. Vol. 1. P. 91.Wilsmann K.W., Ymai L.H., Tonel A.P., Links J., Foerster A. Control of tunneling in an atomtronic switching device // Commun Phys. 2018. Vol. 1. P. 91.Schlagheck P., Malet F., Cremon J.C., Reimann S.M. Transport and interaction blockade of cold bosonic atoms in a triple-well potential //New Journal of Physics. 2010. Vol. 12. P. 065020.Schlagheck P., Malet F., Cremon J.C., Reimann S.M. Transport and interaction blockade of cold bosonic atoms in a triple-well potential //New Journal of Physics. 2010. Vol. 12. P. 065020.Karmakar S., Keshavamurthy S. Arnold web and dynamical tunneling in a four-site Bose-Hubbard model. 2021. arXiv:2106.10215v2.Karmakar S., Keshavamurthy S. Arnold web and dynamical tunneling in a four-site Bose-Hubbard model. 2021. arXiv:2106.10215v2.Khripkov C., Vardi A., Coher D. Semiclassical theory of strong localization for quantum thermalization // Phys. Rev. E. 2018. Vol. 97. P. 022127.Khripkov C., Vardi A., Coher D. Semiclassical theory of strong localization for quantum thermalization // Phys. Rev. E. 2018. Vol. 97. P. 022127.Javanainen J. Optical detection of the relative phase between two Bose-Einstein condensates // Phys. Rev. A54, R4629 (1996).Javanainen J. Optical detection of the relative phase between two Bose-Einstein condensates // Phys. Rev. A54, R4629 (1996).Kumar A., Dubessy R., Badr T., De Rossi C., De Goer M., Longchambon L., Perrin H. Producing superfluid circulation states using phase impriting //Phys. Rev. A. 2018. Vol. 97. P. 043615.Kumar A., Dubessy R., Badr T., De Rossi C., De Goer M., Longchambon L., Perrin H. Producing superfluid circulation states using phase impriting //Phys. Rev. A. 2018. Vol. 97. P. 043615.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.