Influence of the particle number on the spin dynamics of ultracold atoms

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Heinze, J.; Deuretzbacher, F.; Pfannkuche, D.: Influence of the particle number on the spin dynamics of ultracold atoms. In: Physical Review A - Atomic, Molecular, and Optical Physics 82 (2010), Nr. 2, No. 23617. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevA.82.023617

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Zusammenfassung: 
We study the dependency of the quantum spin dynamics on the particle number in a system of ultracold spin-1 atoms within the single-spatial-mode approximation. We find, for all strengths of the spin-dependent interaction, convergence toward the mean-field dynamics in the thermodynamic limit. The convergence is, however, particularly slow when the spin-changing collisional energy and the quadratic Zeeman energy are equal; that is, deviations between quantum and mean-field spin dynamics may be extremely large under these conditions. Our estimates show that quantum corrections to the mean-field dynamics may play a relevant role in experiments with spinor Bose-Einstein condensates. This is especially the case in the regime of few atoms, which may be accessible in optical lattices. Here, spin dynamics is modulated by a beat note at large magnetic fields due to the significant influence of correlated many-body spin states. © 2010 The American Physical Society.
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Publikationstyp: Article
Publikationsstatus: publishedVersion
Erstveröffentlichung: 2010
Die Publikation erscheint in Sammlung(en):Fakultät für Mathematik und Physik

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