Xavier Antoine, Yong Zhang, Qinglin Tang, Systems with physical heterogeneities : inverse problems, numerical simulation, control and stabilization (SPHINX), Inria Nancy - Grand Est, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Institut Élie Cartan de Lorraine (IECL), Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Mathématiques Raphaël Salem (LMRS), Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Wolfgang Pauli Institute (WPI), University of Vienna [Vienna], Institut de Recherche Mathématique de Rennes (IRMAR), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-INSTITUT AGRO Agrocampus Ouest, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), ANR-12-MONU-0007-02, ANR, 11471050, Natural Science Foundation of China, ANR-11-IS01-0003, ANR-FWF, ANR-12-MONU-0007,BECASIM,Simulation numérique avancée pour les condensats de Bose-Einstein : Modèles numériques déterministes et stochastiques, Calcul haute performance, Simulation d'expériences physiques(2012), ANR-11-LABX-0020,LEBESGUE,Centre de Mathématiques Henri Lebesgue : fondements, interactions, applications et Formation(2011), Equations aux dérivées partielles ( EDP ), Institut Élie Cartan de Lorraine ( IECL ), Université de Lorraine ( UL ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Lorraine ( UL ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Systems with physical heterogeneities : inverse problems, numerical simulation, control and stabilization ( SPHINX ), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ) -Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ), Laboratoire de Mathématiques Raphaël Salem ( LMRS ), Université de Rouen Normandie ( UNIROUEN ), Normandie Université ( NU ) -Normandie Université ( NU ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Wolfgang Pauli Institute ( WPI ), Institut de Recherche Mathématique de Rennes ( IRMAR ), Université de Rennes 1 ( UR1 ), Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -AGROCAMPUS OUEST-École normale supérieure - Rennes ( ENS Rennes ) -Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université de Rennes 2 ( UR2 ), Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), ANR-12-MONU-0007,BECASIM,Simulation numérique avancée pour les condensats de Bose-Einstein : Modèles numériques déterministes et stochastiques, Calcul haute performance, Simulation d'expériences physiques ( 2012 ), AGROCAMPUS OUEST, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes 2 (UR2), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)
International audience; In this paper, we propose some efficient and robust numerical methods to compute the ground states anddynamics of Fractional Schrödinger Equation (FSE) with a rotation term and nonlocal nonlinear interactions.In particular, a newly developed Gaussian-sum (GauSum) solver is used for the nonlocal interactionevaluation [33]. To compute the ground states, we integrate the preconditioned Krylov subspace pseudospectralmethod [5] and the GauSum solver. For the dynamics simulation, using the rotating Lagrangiancoordinates transform [16], we first reformulate the FSE into a new equation without rotation. Then, atime-splitting pseudo-spectral scheme incorporated with the GauSum solver is proposed to simulate the newFSE. In parallel to the numerical schemes, we also prove some existence and nonexistence results for theground states. Dynamical laws of some standard quantities, including the mass, energy, angular momentumand the center of mass, are stated. The ground states properties with respect to the fractional orderand/or rotating frequencies, dynamics involving decoherence and turbulence together with some interestingphenomena are reported.