KIP-Veröffentlichungen

Wir untersuchen das Spin-1 Bose Gas bei verschwindender Temperatur mit Hilfe von Techniken aus der funktionalen Renormierunggruppe. Im Vakuum werden die Korrekturen der Streulängen durch Quantenfluktuationen sowohl bei verschwindender und nicht-verschwindender quadratischen Zeemanverschiebung berechnet. Wir beschreiben die Höchstwerte der Streulängen als Funktion der mikroskopischen Kopplungen analytisch. Durch einen expliziten Bruch der Symmetrie werden Flussgleichungen im polaren Grundzustand in einer trunkierten lokalen Potentialnäherung inklusive Renormierung der kinetischen Kopplungen hergeleitet. Wir zeigen, dass die Korrektur des Kondensatanteils sowohl der Bogoliubov Näherung als auch dem Experiment entspricht, während dies für die Korrektur des chemischen Potentials nicht der Fall ist. Für starke abstoßende Wechselwirkung demonstrieren wir, selbst bei nichtverschwindenden chemischen Potential, den Quantenphasen Übergang aus der polaren in die symmetrische Phase. Außerdem diskutieren wir den Übergang in die Easy-plane Phase als Funktion der Zeemanverschiebung.

We investigate the spin-1 Bose gas at zero temperature using functional renormalization group techniques. In vacuum, the corrections to the scattering lengths due to quantum fluctuations are calculated for both vanishing and non-vanishing quadratic Zeeman shift. We describe the upper bounds of the scattering lengths as a function of the microscopic couplings analytically. By explicitly breaking the symmetry, flow equations in the polar ground state are derived in a truncated local-potential approximation including renormal- ization of the kinetic couplings. We show that the condensate fraction is in agreement with both Bogoliubov prediction and experimental observations while the quantum cor- rections of the chemical potential are not. For sufficiently strong repulsive interactions we demonstrate a quantum phase transition out of the polar phase even at non-vanishing chemical potential. Furthermore we discuss the transition into the easy-plane phase as a function of the Zeeman shift.