Bose-Einstein凝聚体波函数的研究

通过研究柱势阱的Z轴方向加上扰动后对凝聚体波函数的影响,得出扰动使基态波函数和Ptaevskii方程的本征矢Z方向对称性发生了破缺、整个能级下移、移动随原子数的增大而增大的结论.     

双势阱与三势阱玻色-爱因斯坦凝聚体隧穿特性对比研究

采用数值分析的方法,寻找出三势阱凝聚体的隧穿特性.结果表明,可通过改变相对相位使三势阱凝聚体在宏观量子自俘获态与周期运动之间转换;在φ=π时,系统更易进入宏观量子自俘获状态;在自俘获和量子隧穿的过程中发现了共振特征,这些在双势阱中都没有出现.     

玻色-爱因斯坦凝聚体中的三角涡旋格子

 讨论了玻色-爱因斯坦凝聚体中的三角涡旋格子,从磁光阱里玻色-爱因斯坦凝聚体波函数满足的Gross-Pitaevskii方程求出三角格子的解,并简要解释了相关实验观察结果.     

一维倾斜光晶格势阱中两组分玻色-爱因斯坦凝聚体的矢量孤子解及其稳定性

用变分方法研究了在一维倾斜光晶格势阱中的两组分玻色-爱因斯坦凝聚体,分别得到了对称不分离、对称分离和不对称不分离三种不同类型的矢量孤子,并与数值模拟得到的结果进行比较,两者吻合得很好。进一步通过引入强扰动,研究了凝聚体中孤子的稳定性问题。     

自旋扭曲光晶格中的玻色-爱因斯坦凝聚体

研究了自旋依赖双层方形光晶格中玻色-爱因斯坦凝聚体(Bose-Einstein condensates,BEC)的基态特征.双层晶格间的相对扭曲角度和层间耦合强度是影响超冷原子密度分布的重要可调参数.当光晶格的最低能带呈单阱色散时,超冷原子在莫尔晶格(Moire lattice)中的局域化受扭曲角度、层间耦合强度、原子数和晶格深度等的影响;当光晶格的最低能带呈双阱色散时,光晶格的扭曲可导致2个自旋态的反向扭曲,随着层间耦合强度的增加,2个扭曲的自旋态逐渐重合.该研究工作有助于深入探索扭曲光晶格超冷原子中的新奇量子效应.     

玻色-爱因斯坦凝聚体的光学色散关系

最近的研究表明,玻色-爱因斯坦凝聚体(Bose-Einstein Condensate, BEC)可作为量子电介质材料对光场产生反作用,实现光场-物质波的协同操控.然而BEC的色散性质还没有被研究.为此,解析得到了BEC对大失谐光的一阶色散和二阶色散的计算公式.数值计算表明, BEC的折射率以及二阶色散系数与红、蓝失谐的性质有关:在红失谐时,折射率大于1,且二阶色散是正常色散;在蓝失谐时,折射率小于1,二阶色散为反常色散.二阶色散系数会随着失谐量的改变而剧烈变化,当失谐量在GHz数量级时,表现为强色散介质.一阶色散和红、蓝失谐的性质关系不大,随着失谐量的增加,一阶色散减小,相应的群速度增加.因此,对于超短脉冲光, BEC是一种新型的色散介质.     

两组分玻色-爱因斯坦凝聚体中矢量孤子的动力学性质

通过数值求解异种两组分玻色爱因斯坦凝聚体在弱囚禁势中的运动方程来讨论其矢量孤子解的动力学性质.研究表明,种内和种间相互作用强度满足不同的条件时,会形成亮亮孤子、亮暗孤子和暗暗孤子等不同的矢量孤子解.其中亮亮孤子和亮暗孤子是稳定的,而暗暗孤子很不稳定.适当改变种间相互作用强度,亮、暗孤子之间能够相互转换.     

两组分玻色-爱因斯坦凝聚体中亮-亮孤子的碰撞

基于准一维异核两组分玻色-爱因斯坦凝聚体的Gross-Pitaevskii方程模型,在调制不稳定条件下,通过调节相互作用强度参数,研究了亮-亮孤子解的产生及其碰撞问题。若不存在外部势阱,相对相位是π的情况下亮-亮孤子产生了完全弹性碰撞,相对相位是π/2时亮-亮孤子碰撞产生了能量的转移;若存在外部势阱,相对相位为π时亮-亮孤子产生了周期性碰撞,而相对相位是π/2时两孤子碰撞合并成一个孤子,并伴随有能量逃逸。     

三模激光驱动光晶格中玻色-爱因斯坦凝聚体的精确Floquet态

利用平均场理论研究了一维的三模激光驱动光晶格中三组分玻色-爱因斯坦凝聚体(Bose-Einstein condensates,BECs)的精确非定态解.从描述一维的三组分BECs系统的耦合Gross-Pitaevskii(GP)方程出发,利用原子间的平均场相互作用与外势之间的平衡条件,引入三个等效的相互作用系数,得到了一组等价的非耦合GP方程.结果表明,对于合适的参数区域,体系存在一种随时间和空间都呈周期性变化的Floquet态.分析和讨论了各组分BECs的粒子数密度、相位、粒子流速度以及粒子流密度的时间演化特性.     

碟形玻色凝聚体满足的G-P方程

通过赝势法得到处于简谐势阱中的玻色-爱因斯坦凝聚体的能量平均值,并利用凝聚体的能量平均值,给出了碟形玻色凝聚体系中的玻色子所满足的含时的非线性薛定谔方程。     

低维玻色气为何不发生玻色-爱因斯坦凝聚

本文详细讨论了玻色—爱因斯坦凝聚现象,指出了态密度对玻色气体凝聚的影响,并从数学和物理上解释了低维玻色气不产生玻—爱凝聚的原因.     

偶极玻色-爱因斯坦凝聚体的稳定性分析

利用变分法,在给出三维简谐势阱的频率方位比后,考察处于该势阱中的偶极BEC凝聚体,我们发现偶极玻色-爱因斯坦凝聚体的稳定性由势阱的频率方位比、s-波散射长度、偶极相互作用强度和粒子数目等因素共同决定,当合适的参量给定后,NLSE总有亮孤子解存在,并可得到稳态与非稳态间的临界线.     

玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)现象的研究

玻色 -爱因斯坦凝聚 (BEC)的研究是当前物理学研究的一个新热点 ,国内外许多学者都开展了研究 .为探讨有关 BEC的普遍性质和规律以及影响 BEC的主要物理因素 ,我们研究了任意空间维数下 ,处于任意幂函数型外势约束中具有不同运动特征的玻色气体和费米气体的性质 .导出量子态密度、巨势及其它热力学函数的普遍解析表达式 ,提出赝体积和普遍热波长等新概念 ,首次求得有外势约束的玻色气体的态方程 ,并揭示了 BEC的一些新性质和确立了有关 BEC的两个新判据 ,同时还发现了 N0 / N～ T/ TC 曲线必为凸型的新规律 ,等等 .所得结果有助于深入了解 BEC这种新物态的特性 ,并为实验选择最佳外势阱的形式及其它物理参数提供一些新的理论依据 .此外还简要地介绍了国内外研究动态与进展以及本研究的前景 .     

相对相位对三势阱玻色爱因斯坦凝聚体隧穿特性的影响

通过三模近似来处理含三体项的GP方程,讨论了对称三势阱中散射长度周期变化时系统的特性,并以此为基础来分析不同相位情况下定态解的稳定性.研究表明这个体系的隧穿动力学可以被周期变化的散射长度有效的调节,且数值结果展示了相位对系统定态解的稳定性影响起重要作用,系统可通过改变相对相位使系统在自俘获与周期运动状态间转换.     

人工自旋轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体的元激发

文章研究了准一维人工自旋轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体中的元激发. 利用平均场理论和波戈留波夫近似方法,分别计算了此原子凝聚体在依赖于拉曼耦合强度的零动量相和平面波相的激发谱. 结果表明,在零动量相时体系激发谱的2个分支都呈现出对称结构;相反地,在较小拉曼耦合强度时的平面波相,激发谱呈现出旋子最低结构,从而预示了体系从平面波相到条纹相的相变. 文中证明了在平面波相和零动量相的相变附近,低频元激发的声速急剧下降并消失于相变点. 文章全面分析了人工自旋轨道耦合原子凝聚体的元激发特性,为实验研究该类崭新的多体系统提供理论支持.     

Floquet相空间方法分析周期驱动下原子玻色爱因斯坦凝聚体动力学

用相空间动力学方法研究一维无限深势阱内的原子玻色爱因斯坦凝聚体受到时域周期性微扰时的动力学行为.通过功角变换和共振频率近似,在Floquet相空间中构造有效的势场来预言玻色爱因斯坦凝聚体的运动,并通过数值模拟实空间动力学方程,验证了该方法.     

我国实现芯片玻色——爱因斯坦凝聚体

随着物理科学技术的发展，超冷原子介质在超高精度原子频率标准、原子干涉仪、量子信息存储和信息处理等方面获得了重要应用。但是获得超冷原子气体和原子芯片上的玻色——爱因斯坦凝聚体（BEC）的实验装置过于复杂和庞大，而且价格十分昂贵，在一定程度上阻碍了其向应用技术的发展。     

玻色-爱因斯坦凝聚体中孤子正碰及相移的研究

采用推广的PLK(Poincare-Lighthill-Kuo)方法研究二维盘状玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中孤子的正碰,得到了2个描述暗孤子及其传播的KdV方程和孤子正碰引起的相移.与准一维柱状BEC中孤子正碰的相移结果进行比较发现:当波数取1时,二维平面上孤子正碰后发生的相移与一维柱线上孤子正碰后发生的相移近似相等.     

玻色-爱因斯坦凝聚简介

近年来,有关玻色一爱因斯坦凝聚Bose—Einstein condensation（BEC）实验研究取得了一系列重要成果。本文简述了玻色一爱因斯坦凝聚的由来、研究进展和相关实验实现,并对BEC的应用做了概括性介绍。     

异核两组分玻色-爱因斯坦凝聚体中矢量孤子的动力学性质

本文基于准一维异核两组分玻色-爱因斯坦凝聚体的Gross-Pitaevskii（GP）方程,通过数值方法研究了亮-亮孤子和亮-暗孤子在不同的相对相位下的碰撞问题。没有外部势阱的束缚时,若亮-亮孤子的相对相位是π,它们会产生完全弹性碰撞,当相对相位是π2时亮-亮孤子对碰撞会产生能量的转移。若存在外部势阱,其相对相位为π时亮-亮孤子对产生了周期性碰撞,而相对相位是π2时亮-亮孤子对碰撞合并成一个孤子,并伴随有能量逃逸。对于亮-暗孤子,其相对相位为0或π时第一组分的亮-亮孤子对均发生了周期性碰撞,不同的是前者有一个碰撞点,后者则有两个碰撞点。进而,通过求解相应的Bogoliubov-de Gennes方程研究发现亮-亮孤子总是稳定的,而暗-暗孤子不稳定。