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。     

有限深势阱中自旋-轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚的集体动力学

研究了一维有限深势阱中自旋-轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚的集体动力学,利用变分法得到了该系统的动力学方程和基态方程.首先,通过基态方程分析了系统基态平面波相和零动量相之间的量子相变,发现有限深势阱能很好地控制基态的相变;其次,对系统的动力学方程进行了线性化并得到了凝聚体集体动力学的解析解,发现自旋-轨道耦合会引起非简谐的集体动力学.当势阱足够弱的时候,凝聚体会逃逸出势阱,相应的集体动力学也会被阻尼.这些结论为操控玻色-爱因斯坦凝聚体的基态相变和动力学特性提供了理论指导.     

含时双阱玻色-爱因斯坦凝聚体的几何相因子

利用构造不变量理论,研究了一种含时双阱玻色-爱因斯坦凝聚系统的精确解,得到了相应的几何相因子。     

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.     

一类阻尼非线性Schr(o)dinger方程的坍塌性质

讨论了出现在吸引玻色-爱因斯坦凝聚中的一类带调和势的阻尼非线性Schrodinger方程.对照玻色爱因斯坦凝聚的物理性质, 运用能量方法, 作者得到了一个较为简单的判别条件,当初值满足该条件时,初值问题的解将在有限时间内坍塌.     

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。     

BEC中非线性薛定谔方程的数值研究

通过数值求解非线性薛定谔方程，来分析温度在绝对零度时束缚在谐振子势阱中弱相互作用玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)的特性．在一维的情况下，利用定态薛定谔方程，得到了一维谐振势下的基态波函数，同时求得单粒子的基态能量，进一步，利用含时薛定谔方程，研究了宏观波函数随时间的演化，特别是当势阱随时间变化或受扰动的情况．研究表明，一维情况下，不论正散射长度还是负散射长度的原子都可以形成BEC，且非线性相互作用在一定范围内时负散射长度原子的解具有孤立子的性质。     

受驱双势阱中玻色-爱因斯坦凝聚的动力学行为

研究了受驱双势阱中玻色-爱因斯坦凝聚的动力学行为.受驱外力为一单色正弦波,随着驱动强度、频率的不同,受驱双势阱中经典粒子的运动可以是周期的也可以是混沌的,还可以两者共存.描述凝聚体的方程采用Gross-Pitaevskii方程,首先利用单个阱凝聚波函数展开,推导出了受驱双势阱GP方程的经典方程,研究了其相空间的动力学行为和自俘获现象的产生.     

一类带无界势的非线性Schrdinger方程的整体解

对于描述玻色-爱因斯坦凝聚的带无界势的非线性Schrdinger方程,证明了解整体存在的充分条件,并且该条件与方程的基态解密切相关.     

一类具非线性阻尼项的Schr?dinger方程的达布变换

考虑一类具非线性阻尼项的Gross-Pitaevskii方程,该方程出现在玻色-爱因斯坦凝聚中.首先运用AKNS方法构造方程的Lax对,并推导出相应的达布变换公式,最后应用此公式得到该方程的孤子解.     

一类带无界势的非线性Schr(o)dinger方程的整体解

对于描述玻色-爱因斯坦凝聚的带无界势的非线性Schr(o)dinger方程,证明了解整体存在的充分条件,并且该条件与方程的基态解密切相关.     

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.     

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.     

一类带无界势的非线性Schroedinger方程的整体解

对于描述玻色-爱因斯坦凝聚的带无界势的非线性Schroedinger方程，证明了解整体存在的充分条件，并且该条件与方程的基态解密切相关。     

基于量子算符涨落的非线性隧穿效应

本文主要讨论玻色-爱因斯坦凝聚体系(BECs)中关于量子算符涨落的非线性隧穿效应.通过数值模拟对称双势阱中BECs粒子与非线性作用的演化关系,可以得到在引入量子的算符涨落后,体系同样表现出Josephson效应和自囚禁现象.该理论极大地补充了基于平均场描述和量子描述下的非线性隧穿效应,为BECs的非线性隧穿效应的实验研究提供了理论依据.     

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.     

广义准二维玻色-爱因斯坦凝聚方程的初边值问题

考虑广义带空间调制非线性的准二维玻色-爱因斯坦凝聚方程。研究其初边值问题解的存在性和唯一性。通过一系列的先验估计,利用Galerkin方法验证了上述问题广义解的存在性,并进而确认了解的唯一性。     

在周期边界条件下的类Casimir力

研究了在绝对零度下2个平行板之间周期边界条件下均匀稀释玻色爱因斯坦凝聚体中的类Casimir力,得到Bogoliubov色散关系的高阶修正项.计算中没有引入任何截断函数,获得了有限的结果.该结果有助于进一步了解玻色爱因斯坦凝聚体的物理机制,并且对Casimir效应和玻色-爱因斯坦凝聚的实验研究具有一定的参考价值.     

吸引玻色-爱因斯坦凝聚在二维空间中的整体稳定性

讨论出现在吸引玻色-爱因斯坦凝聚中的一类阻尼Gross-Pitaevskii（GP）方程（在数学上又称为带调和势的阻尼非线性Schroedinger方程） iφ1＋△φ-｜x｜^2φ＋｜φ｜^2φ＋iλφ=0， 其中t≥0，x∈R^2，λ是阻尼参数．这类方程已不再满足能量守恒定律，与不带阻尼的GP方程有很大的区别．对照玻色-爱因斯坦凝聚的物理性质，获得了其初值问题的整体稳定性的一个充分条件，且证明了该条件与一个非线性数量场方程的唯一正解相关．另外还获得了初值问题解坍塌的一个必要条件．     

山西大学成功实现铷原子的玻色-爱因斯坦凝聚

山西大学量子光学与光量子器件国家重点实验室张靖教授研究小组于2007年7月7日成功实现了铷原子的玻色爱因斯坦凝聚（BEC）。实验结果显示，冷原子云在温度降低到约为500nK时开始发生相变，经过进一步蒸发冷却，最终得到了约为6×10^4个原子的纯净BEC。目前该小组正将铷原子和费米原子咏同时装入磁阱中，蒸发冷却铷原子来协同冷却钾原子，最终同时实现玻色气体玻色爱因斯坦凝聚和费米气体量子简并。