KIP-Veröffentlichungen

Jahr 2019
Autor(en) Fabian Zhou
Titel Bogoliubov theory of dilute Bose Einstein condensates with a background flow
KIP-Nummer HD-KIP 19-66
KIP-Gruppe(n) F27
Dokumentart Bachelorarbeit
Keywords (angezeigt) Bogoliubov theory, analogue Hawking effect
Abstract (de)

Wir studieren ein einkomponentiges Bose-Einstein-Kondensat, in dem wir in einer stufenartigen Konfiguration einen akustischen Ereignishorizont realisieren. Dabei machen wir Gebrauch von der mikroskopischen Bogoliubov-Theorie für verdünnte Bose-Einstein-Kondensate. Wir untersuchen Dichtekorrelationen von Streuprozessen am Horizont. Dies führt zu Langstreckenkorrelationssignalen, welche wir mit einem analogen Hawking-Effekt identifizieren können. Desweiteren geben wir einen kurzen Einblick in die Gravitationsanalogie und leiten die akustische Metrik her. Darauffolgend betrachten wir ein zweikomponentiges Bose-Einstein-Kondensat mit zusätzlicher Tunnelkopplung. Wir setzen voraus, dass beide Komponenten einen entgegengesetzten Hintergrundfluss haben. Dies führt dazu, dass die symmetrischen und antisymmetrischen   Freiheitsgrade stärker gekoppelt sind. Für diese theoretische Konfiguration leiten wir die Dispersionsrelation her und analysieren ihr Verhalten.

Abstract (en)

We study a one component Bose Einstein condensate, in which we realise an acoustic event horizon in a step-like configuration. In this process we make use of the microscopic Bogoliubov theory for dilute Bose Einstein condensates. We investigate density correlations of scattering processes at the horizon. This results in long-range correlation signals, which can be identified with an analogue Hawking-effect. Furthermore, we give a brief insight into analogue gravity and derive the acoustic metric. Subsequently, we consider a two component Bose Einstein condensate with an additional tunnel coupling. We assume both components to have an opposite background flow leading to a strong coupling between the symmetric and the antisymmetric degrees of freedom. For this theoretical setup the dispersion relation is derived and its behaviour analysed.

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Referenz Bogoliubov theory of dilute Bose Einstein condensates with a background flow
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