Controlling collapse in Bose-Einstein condensates by temporal modulation of the scattering length

A study was conducted on the dynamics of 2D and 3D Bose-Einstein condensates in the case when the scattering length in the Gross-Pitaevskii (GP) equation which contains constant (dc) and time-variable (ac) parts. Using the variational approximation (VA), simulating the GP equation directly, and applying the averaging procedure to the GP equation without the use of the VA, it was demonstrated that the ac component of the nonlinearity makes it possible to maintain the condensate in a stable self-confined state without external traps.

The dynamics of bright matter wave solitons in a quasi one-dimensional Bose-Einstein condensate with a rapidly varying trap

The dynamics of a bright matter wave soliton in a quasi one-dimensional Bose-Einstein condensate (BEC) with a periodically rapidly varying time trap is considered. The governing equation is based on averaging the fast modulations of the Gross-Pitaevskii (GP) equation. This equation has the form of a GP equation with an effective potential of a more complicated structure than an unperturbed trap. In the case of an inverted (expulsive) quadratic trap corresponding to an unstable GP equation, the effective potential can be stable. For the bounded space trap potential it is showed that bifurcation exists, i.e. the single-well potential bifurcates to the triple-well effective potential. The stabilization of a BEC cloud on-site state in the temporary modulated optical lattice is found. This phenomenon is analogous to the Kapitza stabilization of an inverted pendulum. The analytical predictions of the averaged GP equation are confirmed by numerical simulations of the full GP equation with rapid perturbations.

Mean-field model of interaction between bright vortex solitons in Bose-Einstein condensates

Using the explicit numerical solution of the axially symmetric Gross-Pitaevskii equation we study the dynamics of interaction among vortex solitons in a rotating matter-wave bright soliton train in a radially trapped and axially free Bose-Einstein condensate to understand certain features of the experiment by Strecker et al (2002 Nature 417 150). In a soliton train, solitons of opposite phase (phase δ = π) repel and stay apart without changing shape; solitons with δ = 0 attract, interact and coalesce, but eventually come out; solitons with a general δ usually repel but interact inelastically by exchanging matter. We study this and suggest future experiments with vortex solitons.

Mean-field model of jet formation in a collapsing Bose-Einstein condensate

We perform a systematic numerical study, based on the time-dependent Gross-Pitaevskii equation, of jet formation in collapsing and exploding Bose-Einstein condensates as in the experiment by Donley et al (2001 Nature 412 295). In the actual experiment, via a Feshbach resonance, the scattering length of atomic interaction was suddenly changed from positive to negative on a pre-formed condensate. Consequently, the condensate collapsed and ejected atoms via explosion. On disruption of the collapse by suddenly changing the scattering length to zero, a radial jet of atoms was formed in the experiment. We present a satisfactory account of jet formation under the experimental conditions and also make predictions beyond experimental conditions which can be verified in future experiments.

Localization of a Bose-Einstein condensate in a bichromatic optical lattice

By direct numerical simulation of the time-dependent Gross-Pitaevskii equation, we study different aspects of the localization of a noninteracting ideal Bose-Einstein condensate (BEC) in a one-dimensional bichromatic quasiperiodic optical-lattice potential. Such a quasiperiodic potential, used in a recent experiment on the localization of a BEC, can be formed by the superposition of two standing-wave polarized laser beams with different wavelengths. We investigate the effect of the variation of optical amplitudes and wavelengths on the localization of a noninteracting BEC. We also simulate the nonlinear dynamics when a harmonically trapped BEC is suddenly released into a quasiperiodic potential, as done experimentally in a laser speckle potential. We finally study the destruction of the localization in an interacting BEC due to the repulsion generated by a positive scattering length between the bosonic atoms. © 2009 The American Physical Society.

Exotic Bose-Einstein condensates: binary mixtures and dipolar gases

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Bright solitons in a quasi-one-dimensional reduced model of a dipolar Bose-Einstein condensate with repulsive short-range interactions

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Dynamics of the corotating vortices in dipolar Bose-Einstein condensates in the presence of dissipation

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Bright dipolar Bose-Einstein-condensate soliton mobile in a direction perpendicular to polarization

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Gross and microscopic observations on the lingual structure of the franciscana (Pontoporia blainvillei-gervais and d'orbigny, 1844)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Equação de regressão linear múltipla para estimativa do erro experimental

Este trabalho teve por objetivo estimar equações de regressão linear múltipla tendo, como variáveis explicativas, as demais características avaliadas em experimento de milho e, como variáveis principais, a diferença mínima significativa em percentagem da média (DMS%) e quadrado médio do erro (QMe), para peso de grãos. Com 610 experimentos conduzidos na Rede de Ensaios Nacionais de Competição de Cultivares de Milho, realizados entre 1986 e 1996 (522 experimentos) e em 1997 (88 experimentos), estimaram-se duas equações de regressão, com os 522 experimentos, validando estas pela análise de regressão simples entre os valores reais e os estimados pelas equações, com os 88 restantes, observando que, para a DMS% a equação não estimava o mesmo valor que a fórmula original e, para o QMe, a equação poderia ser utilizada na estimação. Com o teste de Lilliefors, verificou-se que os valores do QMe aderiam à distribuição normal padrão e foi construída uma tabela de classificação dos valores do QMe, baseada nos valores observados na análise da variância dos experimentos e nos estimados pela equação de regressão.

Análise espacial dos fatores da equação universal de perda de solo em área de nascentes

O objetivo deste trabalho foi avaliar a perda de solo de área de nascentes da Microbacia do Córrego do Tijuco, SP. Foi utilizada a análise espacial dos fatores da equação universal da perda de solo (EUPS), em integração com análise de componentes principais e geoestatística. A perda de solo média, estimada para a área, foi de 118,5 Mg ha‑1 por ano, considerada alta. Próximo à zona urbana, houve alta interação dos fatores erosividade da chuva e práticas conservacionistas, o que evidencia grande perda de solo, em razão da concentração da água proveniente da camada impermeabilizada urbana, com alta velocidade de escoamento. Nos divisores de águas, a atuação da erodibilidade foi proeminente, em contraste com o fator topográfico. Foram observadas áreas com atuação conjunta destes fatores, inclusive em locais de inclinação suave, porém com alto potencial natural de erosão. A interação das análises multivariadas e geoestatística permite a estratificação da área, identifica locais com propriedades específicas quanto à perda de solo, e espacializa os fatores do processo erosivo e suas interações ao longo do relevo.

Laparoscopic ovum collection in sheep: Gross and microscopic evaluation of the ovary and influence on ooctye production

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Rotina computacional e equação simplificada para modelar o transporte de sedimentos num Latossolo Vermelho Distrófico

Os objetivos do presente trabalho foram desenvolver rotina computacional para a solução da equação de Yalin e do diagrama de Shields e avaliar uma equação simplificada para modelar a capacidade de transporte de sedimento num Latossolo Vermelho Distrófico que possa ser utilizada no Water Erosion Prediction Project - WEPP, assim como em outros modelos de predição da erosão do solo. A capacidade de transporte de sedimento para o fluxo superficial foi representada como função-potência da tensão cisalhante, a qual revelou ser aproximação da equação de Yalin. Essa equação simplificada pôde ser aplicada em resultados experimentais oriundos de topografia complexa. A equação simplificada demonstrou acuracidade em relação à equação de Yalin, quando calibrada utilizando-se da tensão média cisalhante. Testes de validação com dados independentes demonstraram que a equação simplificada foi eficiente para estimar a capacidade de transporte de sedimento.

Avaliação econômica do uso da restrição alimentar qualitativa para suínos com elevado peso de abate

O objetivo neste trabalho foi avaliar economicamente o uso da restrição alimentar qualitativa para suínos machos castrados em terminação sobre o desempenho e as características de carcaça de 60 animais. Dez suínos foram abatidos no início da fase experimental (89,0 ± 4,2 kg) e os demais, alimentados com rações contendo cinco níveis de restrição nutricional qualitativa (0, 5, 10, 15 e 20%), obtidas pela inclusão de casca de arroz finamente moída, até o final do experimento (127,8 ± 2,9 kg). Foram calculados os custos com alimentação durante o período experimental (R$alimento) e estimados os valores de receita bruta de cada carcaça de animais abatidos aos 128 kg (RBsuíno128kg) ou no início do experimento (RBmédia_suíno89kg). A partir destes três dados, foi calculado o resultado líquido (RL) do uso das dietas experimentais (RL = RBsuíno128kg - RBmédia_suíno89kg - R$alimento). Também foram analisadas as variações mensais dos preços do milho, do farelo de soja e do suíno, sendo determinado o preço do milho como o fator de maior impacto sobre a lucratividade do uso da restrição qualitativa. A equação de predição da probabilidade de aumento linear do resultado líquido pelo uso da restrição qualitativa foi determinada em função dos diferentes preços do milho - PM (valor de P RL = 0,392 - 0,625PM, R² = 0,73). Efeito significativo foi observado para preços do milho de cerca de quatro vezes ou mais acima do custo da casca de arroz. Assim, conclui-se que a viabilidade do uso da restrição qualitativa, até o nível de 20%, depende do cenário econômico, mas sobretudo do preço do milho, o principal ingrediente substituído nas rações ao empregar-se a restrição qualitativa, e de sua relação com o custo do resíduo utilizado para diluição energética.