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原子—分子玻色—爱因斯坦凝聚系统的量子动力学研究

作　者: 郭俊杰
导　师: 谢征微
学　校: 四川师范大学
专　业: 理论物理
关键词: 原子-分子玻色-爱因斯坦凝聚体准几率分布函数非线性相互作用
分类号: O431.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 42次
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内容摘要

随着稀薄碱金属原子气体中玻色-爱因斯坦凝聚(Bose-Einstein Condensation,缩写为BEC)现象的实现,原子-分子玻色-爱因斯坦凝聚系统已经引起了人们的极大兴趣。通过磁场Feshbach共振技术,人们可以有效调节原子间的相互作用从而达到操控该系统的目的;特别地,在共振磁场附近,系统会呈现出丰富的物理性质。在理论研究方面,已有的工作大多只考虑了初态处于福克态时系统的动力学行为,对相干态系统的关注不够。本论文将采用量子方法和相空间的准几率分布函数-Q函数来研究一个二分量玻色原子-分子玻色-爱因斯坦凝聚体系统当初态处于福克态和相干态时的演化行为。本篇论文的内容分为两章。第一章主要介绍了BEC的基础内容、实现BEC的相关技术、Gross-Pitaevskii方程(简称G-P方程)以及已有的一些重要的理论工作。第二章是对一个二分量玻色原子-分子玻色-爱因斯坦凝聚体系统动力学性质的研究。我们首先将描述系统的哈密顿量直接数值对角化,然后借鉴前人关于激光与冷原子相互作用系统的研究成果,利用相空间的准几率分布函数-Q函数分别研究了初态处于福克态和相干态两种情况下系统的演化行为,比较了二者的差别,并探讨了粒子间非线性相互作用对系统演化的影响。此外我们还讨论了系统中原子-分子转化效率的问题。由于粒子间的非线性相互作用可通过外场调节,所以该研究除了可以加深对原子-分子玻色-爱因斯坦凝聚体系统中非线性现象的理解外,还可以为操控该系统及其在精密测量上的应用提供有用的信息。

全文目录

摘要  3-5
Abstract  5-8
第一章玻色-爱因斯坦凝聚  8-24
  1.1 玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）简介  8-12
    1.1.1 玻色子和费米子  8-9
    1.1.2 简单的冷原子图像  9-11
    1.1.3 理想气体的BEC  11-12
  1.2 实现BEC 的相关技术  12-17
    1.2.1 激光冷却与磁光阱技术  13-14
    1.2.2 蒸发冷却技术  14
    1.2.3 静磁阱技术  14-16
    1.2.4 BEC 的观测技术  16-17
  1.3 BEC 的理论研究  17-20
    1.3.1 Gross-Pitaevskii 方程  17-19
    1.3.2 BEC 研究的一些理论工作  19-20
  1.4 BEC 的研究现状及应用前景  20-24
    1.4.1 BEC 研究的现状  20-22
    1.4.2 BEC 的应用前景  22-24
第二章原子-分子玻色-爱因斯坦凝聚系统的量子动力学  24-42
  2.1 原子-分子玻色-爱因斯坦凝聚系统  24-25
  2.2 磁场Feshbach 共振  25-26
  2.3 原子-分子玻色-爱因斯坦凝聚系统的量子动力学  26-42
    2.3.1 模型和方法  26-27
    2.3.2 公式推导  27-32
    2.3.3 原子-分子玻色-爱因斯坦凝聚系统的演化性质和Q函数  32-40
    2.3.4 结论  40-42
参考文献  42-47
总结与展望  47-49
致谢  49-50
攻读硕士期间发表的论文  50

原子—分子玻色—爱因斯坦凝聚系统的量子动力学研究

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