Interferência não-linear de ondas de matéria em fluxos supersônicos de BEC através de canais não-uniformes

• Processo: 12/12122-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 30 de setembro de 2012
• Data de Término da vigência: 29 de setembro de 2013
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Arnaldo Gammal
• Beneficiário: Eduardo Georges Khamis
• Supervisor: Gennady El
• Instituição Sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Loughborough University, Inglaterra
• Vinculado à bolsa: 10/19044-0 - Física não-linear em átomos ultrafrios armadilhados, BP.PD
• Assunto(s): Condensado de Bose-Einstein Ondas de choque Vórtices Solitons
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: átomos ultrafrios | fluxo de fluido sobre obstáculos | formação de vórtices e sólitons | ondas de choque | Ondas Não-lineares | solução numérica de equações diferenciais parciais | condensação de Bose-Einstein

Resumo

O padrão de interferência gerado pela interação de duas ondas 1D de rarefação (RW) foi estudado em [1]. Porém, apenas soluções numéricas foram apresentadas. Este problema pode ser resolvido analiticamente usando os métodos de [2] onde a interação entre as ondas 1D de choque dispersiva (DSW) e RW tem resultados analíticos. Propomos o análogo 2D desse problema fornecendo resultados analíticos e numéricos. Com esse propósito, consideramos o fluxo hipersônico de um condensado de Bose-Einstein (BEC) através de um canal não-uniforme, onde o número de Mach é M>>1. Nesse cenário, considerando que temos um fluxo uniforme (com densidade e velocidade constantes no infinito) estudado no sistema da equação 2D não-linear de Schroedinger (NLS) defocalizadora, espera-se a formação de duas 2D RW e a interferência delas resultaria na formação de uma ou duas 2D DSW separadas por uma solução periódica não-modulada. Usando a aproximação do pistão, esse problema pode ser assintoticamente reduzido para 1D e então os resultados analíticos 1D podem ser comparados com simulações numéricas 2D completas. Outras configurações de canais podem ser consideradas depois assim como a formação de vórtices devido a interferência da RW para velocidades menores do fluxo de BEC. (AU)