Minimizing travelling waves for the Gross–Pitaevskii equation on $\mathbb{R} \times \mathbb{T}$
Annales de la Faculté des sciences de Toulouse : Mathématiques, Série 6, Tome 34 (2025) no. 1, pp. 135-192.

We study the Gross–Pitaevskii equation in dimension two with periodic conditions in one direction, or equivalently on the product space $\mathbb{R} \times \mathbb{T}_L$ where $L > 0$ and $\mathbb{T}_L = \mathbb{R} / L \mathbb{Z}.$ We focus on the variational problem consisting in minimizing the Ginzburg–Landau energy under a fixed momentum constraint. We prove that there exists a threshold value for $L$ below which minimizers are the one-dimensional dark solitons, and above which no minimizer can be one-dimensional.

Nous considérons l’équation de Gross–Pitaevskii en dimension deux pour des fonctions périodiques dans une direction, soit de façon équivalente dans l’espace produit $\mathbb{R} \times \mathbb{T}_L$, où $L > 0$ et $\mathbb{T}_L = \mathbb{R} / L \mathbb{Z}$. Nous nous intéressons au problème variationnel qui consiste à minimiser l’équation de Ginzburg–Landau à moment fixé. Nous montrons qu’il existe une valeur critique pour la largeur $L$ en dessous de laquelle les minimiseurs sont les solitons sombres à une variable, et au-dessus de laquelle aucun minimiseur ne peut dépendre que d’une seule variable.

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DOI : 10.5802/afst.1808

André de Laire 1 ; Philippe Gravejat 2 ; Didier Smets 3

1 Univ. Lille, CNRS, Inria, UMR 8524 - Laboratoire Paul Painlevé, Inria, 59000 Lille, France
2 CY Cergy Paris Université, Laboratoire Analyse, Géométrie, Modélisation (UMR CNRS 8088), 95302 Cergy-Pontoise, France
3 Sorbonne Université, Laboratoire Jacques-Louis Lions (UMR CNRS 7598), 75005 Paris, France
Licence : CC-BY 4.0
Droits d'auteur : Les auteurs conservent leurs droits
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André de Laire; Philippe Gravejat; Didier Smets. Minimizing travelling waves for the Gross–Pitaevskii equation on $\mathbb{R} \times \mathbb{T}$. Annales de la Faculté des sciences de Toulouse : Mathématiques, Série 6, Tome 34 (2025) no. 1, pp. 135-192. doi : 10.5802/afst.1808. https://afst.centre-mersenne.org/articles/10.5802/afst.1808/

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