Estado fundamental de gotículas quânticas dipolares

Abstract

A condensação de Bose-Einstein foi comprovada experimentalmente em 1995. Desde então, o estudo de átomos ultrafrios vem sendo cada vez mais relevante para a física em diversas áreas, especialmente na física da matéria condensada e na teoria quântica de campos. Neste trabalho, inicialmente foi realizada uma abordagem variacional para o caso de um condensado de Bose-Einstein ideal, ou seja, sem a presença de interações entre os átomos. Deste modo, através de um ansatz gaussiano utilizando o funcional de energia de Gross-Pitaevskii, foi obtida a energia de um condensado ideal. Em seguida, foram realizados estudos de condensados dipolares e gotículas quânticas dipolares, um sistema autoligado, originado pela presença das flutuações quânticas e foi feita uma breve revisão teórica e experimental. Em seguida, foram calculadas as contribuições das energias de contato, de interação dipolo-dipolo e de correção quântica, através de uma abordagem variacional, em que foi utilizado o funcional de energia de Gross-Pitaevskii. Posteriormente, foi obtida a energia por partícula, em que foram introduzidas o conceito das variáveis adimensionais adequadas. Por fim, como resultado, foram obtidas as equações que regem as propriedades estáticas das gotículas quânticas dipolares, que caracterizam o mínimo de energia, consequentemente, as condições de equilíbrio do sistema.