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.     

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。     

玻色-爱因斯坦凝聚体波函数的研究

研究了微扰对玻色-爱因斯坦凝聚体波函数的影响．结果给出了微扰对基态和激发态的影响程度以及对凝聚体最大粒子数的限制．这表明：微扰的作用会对跃迁率产生影响，这种影响与涡旋的形成密切相关．     

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.     

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.     

一维周期棘齿势场作用下玻色-爱因斯坦凝聚体的混沌

考虑非对称的一维周期棘齿势场作用下拉长的玻色-爱因斯坦凝聚原子云的动力学行为.运用直接微扰和积分方程的方法研究了该系统的空间Melnikov混沌特征.理论解析和相应数值结果均表明,此系统在空间坐标具有Melnikov混沌性质.     

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.     

2001年度诺贝尔物理学奖与玻色-爱因斯坦凝聚

简要介绍了2001年度诺贝尔物理学奖及其获得者--埃里克·科内尔,卡尔·维曼与沃尔夫冈·克特勒的有关研究工作;评述了玻色-爱因斯坦凝聚的实现及其应用.     

旋量玻色-爱因斯坦凝聚体平均自旋在外场中的演化

利用平均场理论和单空间模近似,研究了总自旋F=1的旋量玻色-爱因斯坦凝聚体的平均自旋在外磁场的演化行为．理论研究结果表明平均自旋演化行为与对称相互作用无关;当处于不同量子态的粒子数不随时间变化时,体系自旋的行为由外磁场、反对称相互作用决定．     

在二态体系和受力谐振子相干态中的几何相

在讨论二态体系中几何相的导出时，特别重视Ｂａｒｇｍａｎｎ不变量，并与受力谐振子相干态中的几何相作了比较。     

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。     

自旋为1/2的粒子在二能级体系中的几何相位

该文利用3种方法计算了自旋为1／2的粒子在二级体系中的几何相位,并得到了相同的结果,但用从方法与Berry方法计算得到的结果相差一负号,同时分析了该系统中从的单个几何相位因子为什么对应Berry的2个几何相因子．     

各向异性耦合量子位的几何相位

对于各项异性耦合的两个量子位,当外加磁场缓慢变化时,计算了该体系的几何相位.结果表明,各向异性对于几何相位有显著的影响,这使得几何相位与磁场各分量形成的立体角之间的关系不再成立.并且各向异性耦合还可以使在各向同性耦合情况下几何相位为0状态的几何相位不为0.     

任意量子演化过程中的几何相位特征

给出了任意量子演化过程中的几何相表达式。证明了几何相的测量不变性与消失特性。在任意量子演化过程中不仅观察到了几何相,还发现有其它几何结构,诸如长度和距离等几何结构也存在。指出了所有这些几何量之间的关系。     

可化为不含时等效哈密顿量子体系的几何相研究

本文研究了可化为不含时等效哈密顿的量子体系的几何位相问题，给出了处理这一问题的一个新的方法。     

含时电磁场下具有含时平方反比项的谐振子系统

研究了含时电磁场下具有含时平方反比项的二维谐振子系统,运用幺正变换及Lewis-Riesenfeld不变量算符的方法求解了体系的精确波函数。在系统随时间周期变化的情况下,分析讨论了系统的非绝热Berry相。     

基于迂回相位和几何相位复合的散射调控超表面

提出了一种基于迂回相位和几何相位复合的电磁散射调控超表面设计方法,以实现不同入射角下对电磁波的独立调控.作为设计实例,采用能够实现宽带极化转换的开口谐振环(SRR)作为超表面结构单元,通过移动和旋转SRR同时引入迂回相位和几何相位,构成超表面反射相位设计方案.当电磁波垂直入射到超表面时,几何相位设计使得散射波分裂为两束...     

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。     

量子循环演化及几何位相普遍存在的证明

证明了由Ａｈａｒｏｎｏｖ和Ａｎａｎｄａｎ假设的量子循环演化及几何位相可以普遍地存在于量子体系及循环演化存在只依赖于初始条件，与哈密顿的形式无关。并举例演示。