玻色-哈伯德模型的亚稳态及其经典-量子相变

玻色-哈伯德模型是建立在硬壳相互作用基础上的模型,被广泛应用在强关联的玻色系统中,非常适合用来研究囚禁在势阱中的玻色-爱因斯坦凝聚体本征态和动力学性质,是一个很重要的模型。文章利用等效势的方法发现了玻色-哈伯德模型的一个重要的亚稳态,并且研究了该亚稳态的经典-量子相变的阶和临界的温度。     

拉曼耦合作用下玻色-爱因斯坦凝聚的磁化性质

研究双分量玻色气体在拉曼耦合作用下的磁化性质。对于宏观占据单一动量态的玻色?爱因斯坦凝聚, 磁化强度和磁化率分别与凝聚动量和有效质量存在普适的线性关系, 这些普适关系不依赖于拉曼耦合的强度、失谐大小及原子间的相互作用。推导出磁化率与有效质量的线性关系, 可以在经典物理图像下描述简谐势阱中凝聚体的偶极振荡, 自旋空间、动量空间及坐标空间的振幅之比可表达为有效质量和自旋磁化率的解析形式。这组振幅关系对于亚稳态附近的小幅振荡也同样适用。     

腔中超冷玻色气体的扩展哈伯德模型

最近的实验中,ETH小组成功地将玻色气体载入置于腔中的光晶格中,从而在实验上实现了带有长程相互作用的扩展哈伯德模型。文章基于自洽平均场和微扰法,分析了扩展哈伯德模型的量子相变。基态相图展示了带有CDW态的有趣图案。计算了Mott绝缘相到超流相的临界跃迁振幅和超流相到正常流体的临界温度。进一步研究了在固定化学势(μ=0.5)下超流的热力学性质,其显示了有限温下不同长程相互作用强度对体系的影响。     

相干态光场与耦合双原子系统中光子的统计性质

采用全量子理论和数值计算方法求解了旋波近似下相干态光场与耦合双原子相互作用的系统波函数,分析了原子的初始状态和原子间偶极偶极相互作用Ω对光子统计性质的影响.数值计算结果显示:原子间偶极偶极相互作用Ω对光子的超泊松分布效应无明显影响,但崩塌-回复周期却随Ω的增大而减小,近似成反比关系;系统初始状态对光子的超泊松分布效应有明显影响,而对崩塌回复周期无影响.     

光学晶格中一维偶极玻色气体的各向异性超流

文章研究了准一维光学晶格中的超冷玻色气体在偶板-偶极相互作用下的超流性质.通过解析分析发现,对于一维铬玻色原子气体,适当调节偶极原子的指向可以抑制超流的发生,在特定夹角处不存在超流.当接触作用与偶极相互作用可以相比拟时该效应最为明显,在实验上可以通过测量粒子流来验证该效应.     

一维简谐势阱中多分量量子气体的密度泛函理论

借用密度泛函方法并结合局域密度近似和Bethe ansatz精确解结果,研究了玻色费米混合物及旋量玻色气体在束缚于一维简谐外势下时各分量的混合与相分离。结果表明,玻色费米混合物会随着玻色-玻色、玻色-费米原子间排斥相互作用的增强,出现费米子被排斥在势阱中心之外的玻色费米部分相分离现象,当排斥相互作用趋于无限强时,玻色费米混合物的基态能量和总密度与所有原子都费米化的情况相一致;自旋-1玻色气体在密度-密度排斥和反铁磁自旋交换相互作用下会出现配对玻色子和极化玻色子相分离的现象,在强作用下,各自的密度分布曲线分别趋近于玻色-玻色对的TG气体和标量玻色TG气体,而中心密度随相互作用强度的变化呈非单调性。     

拓展的玻色—哈伯德模型中由原子对隧穿诱导的等效薛定谔猫态及其量子—经典相变（英文）

在拓展的玻色-哈伯德模型的强相互作用区域里,等效薛定谔猫态也就是宏观量子态出现了.等效薛定谔猫态是二重简并的基态,是由对隧穿引起的.本文运用有效势和周期瞬子的方法研究了两个等效薛定谔猫态和它们之间的从经典到量子行为的相变.更重要的是,通过从高阶微扰得到一阶相变的标准,我们得到了完整的相图和一阶和二阶相变的边界.然后我们研究重要相变中对隧穿的影响,在强相互作用区域里,重要相变标志了对隧穿的存在,这对有关的实验研究会有很大的帮助.     

对称三势阱玻色—爱因斯坦凝聚体的非线性效应

对对称三势阱中的玻色—爱因斯坦凝聚体系(BECs)在平均场近似下得到的非线性薛定谔方程进行数值模拟,得到在不同非线性作用c下,粒子在3个势阱中出现的几率密度和平均几率密度.结果表明,在弱相互作用下,粒子呈现约瑟夫(Josephson)振荡,在强相互作用下,粒子出现自囚禁,特别是当粒子相对势阱不对称放置时,振荡出现明显的...     

光晶格中偶极BEC的调制不稳定性

在GP方程和离散Schr d inger方程的基础上,对光晶格中偶极玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的调制不稳定性进行了研究,得到了光晶格偶极BEC原子系统的激发谱和调制不稳定性区域与在位相互作用以及偶极-偶极相互作用之间的关系.结果显示,偶极-偶极相互作用对光晶格中偶极BEC的非线性激发和稳定性有很大的影响,为实际应用中如何操控偶极BEC提供有用的信息.     

T-C模型中纠缠原子与相干态光场相互作用的场熵演化特性

利用全量子理论,研究了一对纠缠原子与相干态光场相互作用中场熵的演化特性.讨论了原子间偶极-偶极相互作用、光场强度与2原子纠缠度对场熵演化特性的影响.结果表明:原子间偶极-偶极相互作用强度增加使场熵的演化周期增大;初始光场强度增加,场熵平均值先增大后减小,振荡周期变大;场熵平均值随初始纠缠度增大反而减小,但振荡幅度随初始纠缠度增大而增大.     

弱相互作用对束缚的玻色气体的影响

在半经典近似下,考虑了弱相互作用对幂型势阱中玻色—爱因斯坦凝聚体的影响。从结果中发现,相对于理想玻色气体,排斥力会使得临界温度升高,其偏移量正比于s-波散射长度α,而相互作用能和比热则是相应的减小。对弱相互作用下绝热冷却的研究表明,玻色气体之间的相互作用越强,其对外场的敏感性越弱。     

光晶格中旋量玻色-爱因斯坦凝聚体的周期自旋畴

旋量玻色-爱因斯坦凝聚体由多种超精细磁子能态的原子组成,因而具有丰富的物理内容,一直是本领域实验和理论方面的研究热点之一。当光晶格势阱足够深时,囚禁在其中各个格点上的旋量凝聚体之间便失了相位相干性,而通过磁和光诱导的偶极-偶极相互作用耦合在一起,     

光晶格中偶极BEC偶极——偶极相互作用极限的讨论

在GP方程和离散Schrodinger方程的基础上,根据对光晶格中偶极玻色——爱因斯坦凝聚体(BEC)的调制不稳定性的研究,如果频率出现虚值,则光晶格中的偶极BEC将出现调制不稳定性,而偶极——偶极相互作用对光晶格中偶极BEC的非线性激发和稳定性有很大的影响。由于偶极——偶极相互作用可以通过外场很方便地进行调节,本文中,我们对光晶格中偶极BEC偶极——偶极相互作用的极限进行了必要的讨论,这可为实际应用中如何操控偶极BEC提供有用的信息。     

双模压缩真空态光场作用下耦合双原子的Wigner-Yanase偏态信息

研究了与双模压缩真空态光场作用过程中耦合双原子的Wigner-Yanase偏态信息．结果表明,当光场压缩因子较小时,光场与原子间相互作用和原子间偶极-偶极相互作用共同决定了原子的总Wigner-Yanase偏态信息演化的周期;增强原子间偶极-偶极相互作用,可以抵抗原子的总Wigner-Yanase偏态信息的丢失;光场压缩因子对原子的总Wigner-Yanase偏态信息的丢失起着重要的作用,当光场压缩因子较大时,原子的总Wigner-Yanase偏态信息会完全丢失     

光晶格中双组分偶极BECs的临界振幅

在线性稳定性分析和离散非线性Schrdinger方程的基础上,对光晶格中双组分偶极玻色-爱因斯坦凝聚体(BECs)调制不稳定性的临界振幅进行了研究,得到了光晶格中双组分偶极BECs原子系统的激发谱和调制不稳定性的临界振幅及它们与在位相互作用和由偶极-偶极相互作用所导致的格点间BECs的相互作用之间的关系.结果显示,格点间BECs的相互作用对光晶格中双组分偶极BECs的调制不稳定性有很大的影响,这可为实际应用中如何操控双组分偶极BECs提供有用的信息.     

(a)-1和(a)+-1对偶、奇相干态作用的量子统计性质

偶、奇相干态是光场的两个具有完全不同量子统计性质的非经典态、在湮灭算符a^的作用下可实现它们之间的相互转化，本文讨论偶、奇、相干态的量子统计性质玻色湮灭算符的逆算法a^-1和玻色产生算符的逆算符a^ -1作用下的变化。     

偶极玻色-爱因斯坦凝聚体中孤子碰撞的理论研究

对准一维情形下具有偶极相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚体(Bose-Einstein condensate, BEC)中孤子的碰撞进行了理论研究.运用虚时演化法数值求解了Gross-Pitaevskii方程的孤子态解,然后构造了实验中可实现的双孤子态以研究其碰撞规律.发现既存在完全弹性碰撞,也存在完全非弹性碰撞.通过调节偶极作用强度,可实现从弹性碰撞到非弹性碰撞的转变.初始时刻孤子的相位差不仅会影响系统的对称性,也会改变孤子的碰撞类型.     

一种求解Bose-Hubbard模型的简单方法

针对描述晶格中多体相互作用玻色子体系的Bose-Hubbard模型,首先计算相互作用能与跳跃能比值趋于无穷大和趋于零两种极限的基态,分别得到了莫特绝缘态和超流态两个量子相。其次利用平均场近似引入超流序参量,通过二阶微扰解析计算基态能量,从而得到体系从超流态到绝缘态的量子相变的边界方程。最后通过数值软件求解边界方程得到Bose-Hubbard模型的相图。该求解BoseHubbard模型的平均场方法不仅能够得到完整相图,而且整个过程物理图像清晰、简洁明了便于理解。     

~(-1)和~(+-1)对偶、奇相干态作用的量子统计性质

偶、奇相干态是光场的两个具有完全不同量子统计性质的非经典态 ,在湮灭算符 a的作用下可实现它们之间的相互转化 .本文讨论偶、奇相干态的量子统计性质在玻色湮灭算符的逆算符 a- 1和玻色产生算符的逆算符 a+- 1 作用下的变化 .     

玻色—爱因斯坦凝聚在一维周期量子阱中的有效质量研究

当玻色爱因斯坦凝聚体处于一维周期量子阱中的时候,我们可以得到定态GP方程的一组精确解,利用这组精确解我们对玻色爱因斯坦凝聚体在一维周期量子阱中的有效质量进行了研究,经过研究发现原子间的非线性相互作用使得有效质量增大。