Superfluidity of flat band Bose–Einstein condensates revisited

Анотація

Розглянуто надплинну вагу, швидкість звуку та частку збудження плоскозонного бозе-ейнштейнівського конденсату (БЕК) у рамках багатозонної теорії Боголюбова. Надплинна вага розраховується шляхом введення фазового закручування та мінімізації вільної енергії щодо неї. Знайдено, що надплинна вага має внесок, що виникає внаслідок зміни густини конденсату та хімічного потенціалу при фазовому закручуванні, яким нехтували в попередній літературі. Ми також зазначаємо, що швидкість звуку і частка збудження пропорційні незалежним від орбітального положення узагальненням квантової метрики і квантової відстані і зводяться до звичайної квантової метрики (метрики Фубіні–Стюді) і квантової відстані Гільберта–Шмідта лише в особливих випадках. Виведено поправку на збурення другого порядку до залежності швидкості звуку від узагальненої квантової метрики та показано, що вона добре узгоджується з чисельними розрахунками. Отримані результати забезпечують послідовний зв’язок між плоскозонним БЕК і квантовою геометрією, причому фізичні спостережувані величини не залежать від орбітальних положень для фіксованих амплітуд стрибків, як це і повинно бути, і дають повні формули для оцінки надплинної ваги в рамках теорії Боголюбова. Обговорено обмеження теорії Боголюбова при оцінці надплинної ваги.