Успешная симуляция движения спинорных конденсатов
В рамках исследований по моделированию сложных квантовых систем, проводимых в лаборатории НИУ ВШЭ, реализована численная симуляция динамики спинорных бозе-эйнштейновских конденсатов на основе уравнения Гросса–Питаевского в многокомпонентной постановке.
В рамках исследований по моделированию сложных квантовых систем, проводимых в лаборатории НИУ ВШЭ, реализована численная симуляция динамики спинорных бозе-эйнштейновских конденсатов на основе уравнения Гросса–Питаевского в многокомпонентной постановке.
Модель учитывает когерентную эволюцию компонент спинорного поля в двумерной геометрии с включением нелинейных взаимодействий и внешнего потенциала. Численная схема основана на методе расщепления операторов с использованием быстрого преобразования Фурье, что обеспечивает устойчивое и вычислительно эффективное интегрирование во времени. В процессе моделирования воспроизводится пространственно-временная динамика плотности и фазовой структуры конденсата, включая формирование вихревых конфигураций и спиновых текстур.
На представленной визуализации (шаг 199) наблюдается развитая интерференционная структура с выраженной неоднородностью плотности и локализованными топологическими дефектами. Анализ фазового распределения указывает на наличие циркуляций, соответствующих квантованным вихрям, что согласуется с теоретическими ожиданиями для нелинейных квантовых жидкостей.
Полученные результаты демонстрируют корректность реализованной вычислительной схемы и её применимость для исследования нелинейной динамики многокомпонентных квантовых систем. Разработанный симулятор может быть использован для анализа устойчивости спиновых текстур, динамики вихревых ансамблей, а также для постановки задач оптимального управления состояниями конденсата.
Система зарегистрирована в СУРИД как 5.0112-2025 и в Роспатенте как 2026612311 «Симулятор движения спинорных конденсатов».
Автор: Дзебоев Даниил Игоревич.
