Hidrodinâmica de um Condensado Superfluido

A teoria do condensado de um gás Bose de interação fraca é desenvolvida. O condensado é descrito por uma função de onda ψ(x, t) normalizada ao número de partículas. Ela obedece a uma equação de campo auto-consistente não linear. A solução na presença de uma parede rígida com a condição de contorno de função de onda nula envolve um comprimento de de Broglie. Este comprimento depende da energia potencial média por partícula. O termo de campo auto-consistente mantém a densidade uniforme, exceto em regiões espaciais localizadas. Na versão hidrodinâmica, um papel chave é desempenhado pelo potencial quântico. Uma teoria de vórtices quantizados e de fluxos potenciais gerais segue imediatamente. Em contraste com a hidrodinâmica clássica, os núcleos dos vórtices são completamente determinados pelo comprimento de de Broglie e todas as energias são finitas. Distúrbios não estacionários do condensado correspondem a fônons, rotons, ondas de vórtice, etc. Eles podem trocar momento com fronteiras rígidas. Isso é compatível com a anulação da função de onda em uma fronteira. Esta condição determina completamente a dinâmica do sistema. Esses pontos são ilustrados ao considerar o movimento de um íon estrangeiro em um gás Bose, um recipiente em rotação de fluido e o critério de Landau para superfluididade.