Dark solitons produzidos por um obstáculo supersônico e análise da instabilidade snake em um fluido LHY.

• Processo: 25/23686-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2029
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física Atômica e Molecular
• Pesquisador responsável: Arnaldo Gammal
• Beneficiário: Gustavo Henrique dos Santos Silva
• Instituição Sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 24/01533-7 - Dinâmica de sistemas de muitos corpos V, AP.TEM
• Assunto(s): Condensado de Bose-Einstein Transição de fase
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Condensação de Bose-Einstein | Correções de Lee-Huang-Yang (LHY) | Fluídos Quânticos | Instabilidade snake | Sólitons escuros | Transição de fase | Condensação de Bose-Einstein com correções de Lee-Huang-Yang e estudo de fenômenos não lineares.

Resumo

Este projeto de pesquisa investiga o papel dos condensados de Bose-Einstein (BECs) como plataformas para o estudo da dinâmica de fluidos em escala quântica, com foco específico na formação de sólitons e vórtices [1, 2, 3]. Ao incorporar as correções de Lee-Huang-Yang (LHY), torna-se possível a criação de "gotículas quânticas" autoestabilizadas, que apresentam propriedades únicas de estabilidade.O principal objetivo é estudar os efeitos de um obstáculo gaussiano atravessando o condensado em velocidades supersônicas, o que induz a produção de sólitons escuros oblíquos. Esses sólitons, caracterizados por mínimos locais de densidade, são suscetíveis à instabilidade, levando à fragmentação em vórtices e antivórtices. Compreender os mecanismos que governam a formação e a estabilidade desses sólitons é essencial para investigar os processos de dissipação e transferência de momento em fluidos quânticos.Para alcançar esses objetivos, o projeto determinará as condições críticas para a formação de sólitons escuros e analisará sua estabilidade frente à instabilidade snake por meio de simulações numéricas. A metodologia inclui a aplicação da teoria de Bogoliubov para análise de estabilidade, o desenvolvimento de códigos computacionais para simular a dinâmica do sistema e a busca de soluções analíticas para validação dos resultados numéricos. Essa abordagem abrangente visa contribuir para o entendimento das excitações complexas em BECs e suas implicações na dinâmica de fluidos quânticos. (AU)