玻色-爱因斯坦凝聚体系相干性研究

来源 :河北师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:huangyulin2007
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玻色-爱因斯坦凝聚(Bose-Einstein condensation,简称BEC)是玻色子在冷却到极低温度时宏观数量的粒子占据最低能态时所展现的奇特的量子现象。自从被理论预言后的几十年间,一直是科研工作者广泛关注的研究对向。尤其是BEC的实验成功实现为我们提供了一个更加广阔的研究平台。凝聚体的宏观量子效应,如超导约瑟夫森结、超流、自囚禁、宏观量子隧穿等现象为我们对微观量子世界的认识提供了更多的理论基础。我们可以利用BEC的宏观量子特性及相干特性,观测凝聚体的孤子、量子涡旋及干涉以及制造更加精密的原子干涉仪、原子钟等种种应用。   在玻色-爱因斯坦凝聚的研究工作中,相干性研究是一项很重要的工作。本文的主要研究内容为凝聚体的相干性研究,并且利用相位相干性对BEC中非线性拉姆齐干涉现象进行了研究分析。   第一部分,从微观量子角度以及热力学统计方法介绍了玻色-爱因斯坦凝聚的形成以及实验实现过程,并对其相干性研究现状及其应用前景进行了简单介绍。   第二部分,详细推导了本文工作中使用的理论基础——平均场模型以及量子经典对应方法。然后对双势阱体系中的相干度的动力学过程进行了讨论。   第三部分,在平均场理论基础上研究了两分量凝聚体中的非线性拉姆齐干涉现象,数值模拟了不同系统参数下的拉姆齐干涉的图样,并对干涉图样的频率进行了细致的讨论。   第四部分,对本文的工作进行了总结与展望。
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