Low Temperature Physics: 46, 798 (2020); https://doi.org/10.1063/10.0001543
Физика Низких Температур: Том 46, Выпуск 8 (Август 2020), c. 947-950    ( к оглавлению , назад )

Effective many-body interactions in one-dimensional dilute Bose gases

A.K. Kolezhuk

Institute of High Technologies, T. Shevchenko National University, Kyiv 03022, Ukraine

Institute of Magnetism NAS of Ukraine and MES of Ukraine, Kyiv 03142, Ukraine
E-mail: kolezhuk@gmail.com

Received March 25, 2020, published online June 22, 2020

Abstract

We propose a new method of constructing the effective theory for a multicomponent low-dimensional dilute Bose gas. The method is based on obtaining and solving renormalization group equations for all many-body interactions of density-density type in the one-loop approximation. In contrast to the standard approach based on two-body interactions, our method does not rely on the introduction of density-dependent infrared cutoff, and is able to reproduce exactly the leading term in the energy density of the one-dimensional dilute Bose gas, and to obtain the next term with the error of less than 2%.

Анотація

Запропоновано новий метод побудови ефективної теорії для багатокомпонентного низьковимірного розрідженого Бозе-газу. Метод базується на розв’язанні в однопетлевому наближенні системи рівнянь ренормгрупи для усіх багаточастинкових взаємодій типу густина–густина. На відміну від стандартного підходу, що оснований лише на двочастинкових взаємодіях, запропонований метод не спирається на використання залежного від густини інфрачервоного відсікання. Основний доданок для густини енергії одновимірного Бозе-газу відтворюється цим методом точно, наступний доданок отримується з похибкою менше 2%.

Key words: ultracold atoms, spinor bosons, low-dimensional Bose gas.