Viktor Cikojević defendió su tesis en el estudio de mezclas atómicas ultrafrías

06/05/2021

Viktor Cikojević defendió su tesis codirigida por Leandra Vranješ Markić y Jordi Boronat el 20 de abril de 2021 en el Campus Diagonal Nord, titulado "Estudio Ab-initio Quantum Monte Carlo de mezclas atómicas ultrafrías". La tesis presenta un estudio sistemático de gotitas cuánticas pocas veces unidas en una mezcla Bose-Bose, empleando técnicas de Quantum Monte Carlo y Density Functional Theory

Viktor Cikojević defendió su tesis en el estudio de mezclas atómicas ultrafrías — Dependencia del número de átomos de una gota crítica de 39K con el campo magnético. Los círculos llenos son predicciones que utilizan la función QMC dentro de DFT con los potenciales de interacción que reproducen tanto la longitud de dispersión de la onda S como el rango efectivo. Los puntos de diamante son datos del experimento. Los puntos vacíos muestran la predicción usando el funcional QMC con los potenciales del modelo HCSW

Las propiedades de las mezclas de condensados de Bose-Einstein en T = 0 se han investigado con el objetivo de comprender la física más allá de la teoría del campo medio en las mezclas de Bose-Bose. En particular, se estudiaron las gotas de líquido cuántico con interacciones atractivas intraespecies y repulsivas entre especies iguales, para lo cual observamos contribuciones significativas más allá de la teoría de Lee Huang Yang (LHY) que afectan la energía, la densidad de saturación y la tensión superficial.

Para un sistema homogéneo, se realizaron cálculos extensos de las ecuaciones de estado y reportamos la influencia de los efectos de rango finito en la teoría más allá de Bogoliubov. En sistemas que interactúan con un rango efectivo pequeño (grande), observamos contribuciones repulsivas (atractivas) más allá de LHY a la energía.

Para las gotas en una mezcla de átomos de 39K, que se observaron experimentalmente por primera vez, se realizaron los cálculos de ecuaciones de estado. Combinando funciones basadas en QMC con DFT, la discrepancia en la estimación del número de átomos para la gota crítica entre la teoría del campo medio y los resultados experimentales se explicó por la inclusión adecuada del rango efectivo en los modelos de interacción entre partículas. Se investigó la influencia de los efectos de rango finito en los modos monopolo y cuadrupolo en gotas cuánticas de 39 K. Predijimos una desviación significativa en las frecuencias de excitación al entrar en un régimen más correlacionado.

Finalmente, se estudió el diagrama de fase de mezclas repulsivas Bose-Bose en una trampa armónica esférica utilizando cálculos de Quantum Monte Carlo. Se obtuvieron los perfiles de densidad y se encontró la existencia de tres fases: separación de condensados en dos blobs, fase completamente mezclada y fase separada por capas. Una comparación con las soluciones de Gross-Pitaevskii mostró una gran desviación en el régimen de gran desequilibrio de masas e interacciones fuertes. Mostramos la universalidad en los perfiles de densidad con respecto a la longitud de dispersión de la onda S y encontramos evidencia numérica de la escala de Gross-Pitaevskii presente más allá del régimen de aplicabilidad de las ecuaciones de Gross-Pitaevskii.

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