在光学微腔内实现光子的玻色-爱因斯坦凝聚

玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）已经在多个物理体系中观测到，包括冷原子气和固态准粒子。然而，最为普遍存在的玻色气体——黑体辐射却没有表现出能够发生这种相变。在这种体系中，光子具有可消失的化学势，这意味着当光子气的温度发生改变时，光子的数目并不能保持不变。当温度很低时，光子会消失而不是占据在基态。     

中国科学家成功构建量子计算原型机“九章”

正从中国科学技术大学获悉,中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳等组成的研究团队与中科院上海微系统所、国家并行计算机工程技术研究中心合作,构建了76个光子的量子计算原型机"九章",实现了具有实用前景的"高斯玻色取样"任务的快速求解。根据现有理论,该量子计算系统处理高斯玻色取样的速度比目前最快的超级计算机快一百万亿倍。等效地,其速度比2019年谷歌发布的53个超导比特量子计算原型机"悬铃木"快一百亿倍。     

量子遥感信息机理研究

研究了量子遥感提出的背景和需求以及目前量子信息技术的发展现状;阐述了量子遥感的基本概念,并研究了量子遥感和遥感的对应关系;详细论述了量子遥感信息机理,并进行公式推导;辐射场经过量子化之后,变成了由光子组成的系统,从而在量子层次上解决了遥感理论中黑体辐射的问题,从本质上研究了象元的辐射方向性问题。     

光子气体量子相变对原子衰减率的影响

本文在二维非线性光学微腔中研究了光子的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC),并研究了光子气体量子相变对原子衰减率的影响.我们发现,纯光子对凝聚相原子衰减率是温度依赖的,随着系统温度的升高,系统自由能增大,原子衰减率也相应变大.     

玻色—爱因斯坦凝聚状态下的轴子:一种新的冷暗物质模型

最近的研究表明冷轴子在宇宙背景辐射光子温度低于T～100 eV(f/1012GeV)1/2后可以达到热平衡状态,由此将形成冷轴子的玻色—爱因斯坦凝聚。文章同时对轴子凝聚和普通冷暗物质模型的区别进行了探讨。     

在玻色-爱因斯坦凝聚态中类Dicke模型的相变

自旋和轨道耦合为中性的超冷原子在玻色-爱因斯坦凝聚态(BEC)中的玻色系统提供了研究的机会.文章研究此类系统的相变和基态性质.首先将它映射到著名的量子光学中的Dicke模型,Dicke模型描述了一个原子系综和单模光场之间的相互作用.Dicke模型的中心问题是预测了超辐射相和一个正常相之间的量子相变.我们研究在自旋和轨道耦合中的类似Dicke模型的量子相变.采用平均场自旋相干态法,特别是考虑原子之间的相互作用,计算出描述系统的相变点和基态性质的物理量如平均光子数,平均基态能量、两种自旋激化等物理量的解析表达式,得到在相变前后物理量变化的趋势图并与实验结果相比较.     

自旋轨道耦合BEC系统中类Dicke模型的相变

本文研究了自旋轨道耦合玻色爱因斯坦凝聚(BEC)系统的基态性质,并把它映射为量子光学中我们所熟悉的Dicke模型(N个二能级原子与光场的相互作用).采用自旋相干态的方法得出系统的基态能量、光子数和自旋极化随拉曼耦合强度的变化关系,从而探测了系统超辐射相和正常相之间的量子相变.     

平衡辐射统计理论的探讨

运用经典统计物理理论对平衡辐射进行研究,存在着致命的缺陷,主要原因是经典统计物理理论把平衡辐射场看作是由无穷多个单色平面波的叠加,按能量均分定理,每个单色平面波具有一定的能量值,因而平衡辐射场的总能量将趋于无穷大。要正确解决经典统计物理对平衡辐射的缺陷,需要用量子统计物理理论来研究。量子统计理论认为,平衡辐射是由大量光子组成,光子的自旋量子数为1,满足玻色分布,从而能得到与实际完全相符的结论,即普朗克公式。利用普朗克公式还可以得出瑞利-金斯公式以及维恩公式等其他一些重要结论。     

关于“量子统计分布”教学法的讨论

一、引言当经典统计物理学的理论应用到辐射和固体比热等问题上得到与实验不相符合的结果时,促使人们对微观世界的运动规律性作进一步的研究,从而在1924年,玻色——爱因斯坦提出第一种量子统计法。1926年费密——狄喇克提出第二种量子统计法。有了量子统计法之后,经典统计物理所遇到的困难得到了解决。经典统计物理学与量子统计物理学的主要区别在于对微观运动状态描写的不同;至于统计方法本身,二者是完全一致的。在经典统计法中我们引入     

量子光学的群论方法

由于实验技术的发展,量子光学作为物理学的一个分支,在过去的几年内获得了迅速的发展。目前人们已经能够产生并探测单个光子,并且可以研究在超导谐振腔中的单个原子。现今,诸如冷离子、玻色-爱因斯坦凝聚物、量子信息及量子计算之类的量子光学应用推动了对量子系统聚合性的研究。     

冷冻光:找到新的可能

<正>光子与原子之间的模糊界线变得更加暧昧了。量子物理学家首次创造出处于玻色-爱因斯坦凝聚态的光子——这一物质形态先前被怀疑只可能在原子上实现。新     

M.B.积分、B.E.积分、F.D.积分及其应用

本文给出了麦免斯韦—玻耳兹曼积分(M.B.积分)、玻色—爱因斯坦积分(B.E.积分)和费密—狄拉克积分(F.D.积分)的计算公式,并应用这些积分公式对经典理想气体、理想玻色气体和理想费密气体的主要热力学量进行了计算。其特点是对经典系统和量子系统都给出了统一的表述形式。     

玻色—爱因斯坦凝聚与光子气体

本文一般地讨论了理想玻色气体的空间维度和能谱对玻色-爱因斯坦凝聚的影响,并用玻色爱因斯坦凝聚解释了光子气体的特殊性质,有助于较深刻地理解光子气体的物理内容。     

自旋相干态法研究自旋轨道耦合BEC系统的基态性质

文章采用自旋相干态的方法研究自旋轨道耦合玻色爱因斯坦凝聚(BEC)系统的基态性质,在自旋相干态表象下把系统的哈密顿量对角化,由变分法求出系统的基态能谱、原子布居数和光子数,从而得到系统的量子相变,与Holstein-Primakoff方法所得的结果一致.     

克尔非线性黑体中光超流态的研究

研究了克尔非线性黑体中一种新的光超流态.研究表明:非线性黑体中具有相反波矢和旋量的裸光子结合成对,未成对的裸光子则转换成一种新的准粒子--非极化激元;光子对系统是一个超流态,而非极化激元系统是一个正常流态.正常流态的光谱能量密度和辐射压强都比普通黑体大并且随温度单调增加.在理论上证明了克尔非线性黑体中光超流态的存在并给出了测量这种光超流态的方法.     

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。     

光腔内一维扩展玻色-哈伯德模型的量子相变

光晶格为研究冷原子提供了一个非常纯净并且容易调节的实验平台.在光腔内的光晶格中载入冷原子,可以引入光子原子之间的耦合相互作用,有助于人们研究超辐射转变以及超流和超固体等量子相.除了最近邻格点之间原子排斥相互作用有助于形成超固体以外,原子光子耦合系数的正负符号随位置交替变化也有助于形成超固体.本文将这两种相互作用都考虑进光腔中扩展玻色-哈伯德模型,通过测量原子密度、光子密度、超流序参量、固体序参量和超固体序参量,用平均场方法得到系统的基态相图,发现与硬核系统相比,软核系统的超固体范围更大更容易被发现.此研究结果有助于指导光腔中冷原子实验寻找新的量子相.     

玻色-爱因斯坦凝聚体与双模光场相互作用中光场的量子特性

目的 研究玻色-爱因斯坦凝聚体与双模光场相互作用中光场的量子特性.方法 在波戈留波夫近似下,求解系统的动力学方程.结果 双模光场与波色-爱因斯坦凝聚体相互作用过程中,光场的两正交分量交替呈现周期性压缩现象,光子是聚束的.结论 模间相关恒为非经典相关.     

中国科大实现“无噪声光子回波”量子存储方案

正中国科学技术大学郭光灿院士团队李传锋、周宗权研究组提出并实验实现"无噪声光子回波",成功将背景噪声从1光子降低到0.0015光子,首次观察到单光子的光子回波并实现高保真度的固态量子存储。该成果已于7月19日发表于《自然·通讯》,对研发量子优盘和量子网络具有重要意义。光子回波是原子与一系列电磁波脉冲相互作用时发出的相干辐射,是存储和操纵光的有力工具。光子回波作为光与物质作用的一种基本物理过程,     

P—P碰撞大横动量光子直生过程

本文简要地综述了用量子色动力学微扰论研究P—P碰撞大横动量光子直生过程的历史和现状。文中叙述了这个过程的物理图象,应用量子色动力学微扰论进行计算的基本方法和一些主要结果,并与现有的实验数据作了比较。这方面工作的成绩也说明了量子色动力学是当前较好的和最有希望成功的强相互作用动力学理论。