三腿梯子上硬核玻色-哈伯德模型的量子蒙特卡罗研究

运用集团平均场和密度矩阵重整化群方法得到三腿梯子中玻色-哈伯德模型基于z方向密度交错排布的超固体相,比单层三角晶格多一种超固体.然而平均场超流序参量没有考虑超流的方向,这种超固体的本质有待于进一步探索.本文运用可靠的有向圈随机序列展开量子蒙特卡罗方法模拟了三腿梯子上硬核玻色-哈伯德模型,通过测量层内和层间的结构因子和超流刚硬度,发现系统具有密度ρ=1/2的固体,增加量子隧穿后,z方向不存在超固体.计算结果有助于冷原子实验寻找新的量子相.     

具有局域E2对称性的推广玻色-哈巴德模型

利用局域的E2生成元构造了一种具有准严格解的推广玻色-哈巴德模型.与原来的玻色-哈巴德模型类似,推广玻色-哈巴德模型可用于描述格点玻色系统从超流相到Mott绝缘相的量子相变.介绍了模型的准严格解及其显著特点,给出了一维推广玻色-哈巴德模型填充数ρ=1时的相图,并计算了N=M=14时体系的基态纠缠度随控制参量的变化特征.     

二维囚禁广义玻色气体的玻色-爱因斯坦凝聚

应用广义玻色-爱因斯坦分布函数研究在幂函数外势中二维广义玻色气体的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC),导出二维广义玻色气体的临界温度、基态粒子占据率和热容量等物理量的解析表达式,讨论了非广延参数q对玻色系统热统计性质的影响.     

光晶格中多体极化子在Mott绝缘体区域的量子相

极化子是在玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)背景下,光晶格中的玻色子与BEC声子库耦合形成的一种准粒子。通过Lang-Firsov变换得到极化子体系的有效哈密顿量,其形式为拓展的玻色-哈伯德模型。在Mott绝缘体区域,通过直接求解体系的哈密顿量得到了单组份极化子在填充数分别为1/2和1/4时的量子相;通过Hartree-Fock近似,进一步得到了双组份极化子在填充数分别为1/2和1/4时体系的量子相。研究预测了单组份和双组份极化子体系可能存在的非平庸量子相。     

随机边界条件下玻色-爱因斯坦凝聚的临界温度

研究了d维空间随机箱中玻色气体的凝聚问题，在箱子的线度L满足均匀分布和高斯分布两种情况下，分别求出了系统发生玻色-爱因斯坦凝聚的临界温度Tc，并将Tc与固定箱子中玻色气体发生玻色-爱因斯坦凝聚的临界温度Tc^R作了比较，发现Tc小于或等于Tc^R，其具体的关系取决于L所满足的分布函数．同样研究了被限制在频率随机改变的谐振子势阱中的玻色气体的凝聚问题，发现Tc与Tc^R的关系与上面的结论类似．     

外磁场中一维自旋-1/2XY模型的玻色化

采用Jordan-W igner变换和玻色化方法研究外场中的自旋-1/2XY模型.由于外磁场的引入,该模型的玻色化过程受到影响,首先讨论该模型在无磁场情况下的哈密顿,随后对磁场引入的扰动项做了单独地玻色化;并在阿贝尔玻色化方案下对玻色场算符做了重新定义,从而解决了由于扰动所带来的协变问题,给出了各关联函数的表达式;最后简单讨论在处理此类模型时,玻色化方法较之其他方法的优长.     

玻色-爱因斯坦凝聚中的色散关系

超流性是玻色-爱因斯坦凝聚宏观量子效应的重要体现,分别用运动方程法和哈密顿量对角化方法,通过傅里叶变换导出了玻色-爱因斯坦凝聚超流体的色散关系,并给出了凝聚体中声子速度的表达式.结果表明,在长波极限下,色散关系与波数近似成线性关系.     

莫特绝缘态中偶极玻色子的动力学演化

在具有偶极相互作用的一维玻色哈伯德系统中,通过利用强耦合展开及微扰理论的方法,计算了偶极相互作用V与在位相互作用U_I满足V0.36U_I的区间内淬火后莫特绝缘态的动力学演化。研究发现在此区间基态对应平均填充为1的莫特绝缘态,在强排斥极限下,激发态可近似保留仅激发一对粒子空穴对的态。与标准的玻色哈伯德模型相比,偶极相互作用使得动量分布在演化过程中的振幅和周期增大且出现塌缩与恢复的特性。另外可见度随时间成周期振荡,在小V极限下,振荡的周期与偶极相互作用近似成正比。     

原子-分子玻色-爱因斯坦凝聚系统中Q函数和量子动力学研究

利用数值对角化方法和相空间中准几率分布函数Q函数,研究了原子-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时间演化行为.在此基础上,通过不同时刻原子和分子准几率分布的比较,分析了在上述2种不同性质的初态下,非线性相互作用对原子-分子玻色-爱因斯坦凝聚体系统布居数以及量子涨落的影响.     

反抛物势与双光晶格势中的三维玻色-爱因斯坦凝聚涡旋孤子

提出了一种处理囚禁于反抛物势和双光晶格复合势中玻色-爱因斯坦凝聚涡旋孤子动力学的能量密度泛函和直接数值仿真相结合的方法.利用静态Gross-Pitaevskii方程和柱对称玻色-爱因斯坦凝聚涡旋孤子试探波函数,给出了玻色-爱因斯坦凝聚静态涡旋孤子能量密度泛函的解析式,再运用数值模拟含时Gross-Pi-taevskii方程的方法,得到了稳定演化的涡旋孤子;并且通过调控双光晶格势,实现了玻色-爱因斯坦凝聚涡旋孤子从某一晶格势槽为初始位置到任意位置的操控,为玻色-爱因斯坦凝聚的实验和应用研究提供了一定的理论依据.值得指出的是,双涡旋孤子的稳定演化与操控是最重要的发现.     

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。     

两分量玻色-爱因斯坦凝聚系统的经典相空间研究

脉冲撞击的两分量玻色-爱因斯坦凝聚系统在经典极限下具有典型的混沌动力学行为,通过对对应的经典相空间结构进行研究,直观地得到了相空间由规则结构过渡到混沌结构的参数范围,研究结果对玻色-爱因斯坦凝聚的稳定性研究具有一定的意义。     

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。     

外势场中理想玻色气体的玻色-爱因斯坦凝聚的热容性质

研究了在任意空间外势场中理想玻色气体的玻色-爱因斯坦凝聚问题,从而计算热容量且讨论了热容量性质.     

87Rb原子气体的玻色-爱因斯坦凝聚体的产生和测量

报道了针对⁸⁷Rb原子气体设计的玻色-爱因斯坦凝聚体研究实验平台, 采用双磁光阱结构和QUIC磁势阱蒸发冷却的方法获得玻色凝聚体. 用吸收成像法分别对自由飞行和紧束缚状态下的玻色凝聚体进行了特性测量. 测量结果符合玻色凝聚体产生的判据, 证实了玻色-爱因斯坦凝聚体的相变过程, 获得了2×10⁵个原子的纯凝聚体.     

87Rb原子气体的玻色-爱因斯坦凝聚体的产生和测量

报道了针对⁸⁷Rb原子气体设计的玻色-爱因斯坦凝聚体研究实验平台, 采用双磁光阱结构和QUIC磁势阱蒸发冷却的方法获得玻色凝聚体. 用吸收成像法分别对自由飞行和紧束缚状态下的玻色凝聚体进行了特性测量. 测量结果符合玻色凝聚体产生的判据, 证实了玻色-爱因斯坦凝聚体的相变过程, 获得了2×10⁵个原子的纯凝聚体.     

泛函积分与玻色费米子模型中的长波激发

本文采用泛函积分方法研究了高温超导中玻色-费米子模型的长波激发.推导了能隙方程和激发谱方程,并且计算了在长波近似下费米场的玻色能谱,得到了简并和非简并激发模.     

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。     

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.     

均匀相互作用玻色气体的凝聚温度

最近人们已经在实验中实现了相互作用玻色气体的玻色－爱因斯坦凝聚,相互作用玻色气体的凝聚温度是玻色－爱因斯坦凝聚问题中一个重要的热力学量,运用鹰势方法和巨正则分布,作者对盒子中相互作用玻色气全的凝聚温度给预了详细考察,研究表明凝聚温度的移动为δTc/Tc=-2.9an^1/3,此处a和n分别为两粒子的S波散射长度和粒子精密度。