Dynamics of solitons in an ultracold boson gas
Pablo Blanco Mas, Charles Creffield (tutor). Universidad Complutense de Madrid
Los solitones son perturbaciones de un medio no lineal en forma de onda solitaria, que se propagan sin dispersión y no pierden su forma al colisionar con otros solitones. Fueron descritos por primera vez en 1834 cuando John Scott Russell, un ingeniero escocés que investigaba en canales de agua, observó que al detenerse bruscamente un barco se formaba una onda que se propagaba durante kilómetros sin perder su forma. Los solitones han experimentado un gran desarrollo desde entonces, especialmente en los últimos años, y actualmente se estudian, por ejemplo, en óptica no lineal y en mecánica cuántica. Los solitones tienen aplicaciones diversas, desde la investigación (pues podrían utilizarse para interferometría), a las telecomunicaciones de larga distancia. Un ejemplo de medio no lineal en el que se pueden producir solitones son los condensados de Bose-Einstein, un estado de la materia a temperaturas cercanas a cero en el que las partículas que lo forman, denominadas bosones, están todas en el mismo estado cuántico. En este trabajo proponemos una nueva manera de producir solitones en consensados de Bose-Einstein mediante teoría de Floquet, teoría que nos proporciona una técnica que simula un cambio en la masa de los bosones, que pasan a tener lo que se puede llamar masa negativa. Primero se expone la base teórica que permite llevar este cambio a cabo, y después se muestran resultados obtenidos mediante simulaciones que revelan la formación de solitones.
(Resumen completo: Pablo Blanco Mas)
