偶极量子气体在晶格中相干性的研究

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基于玻色-爱因斯坦凝聚在相关领域潜在的应用价值,近年来人们对于玻色-爱因斯坦凝聚的研究进入了高潮阶段。特别是在实验中气体相互作用可控的实现和无序势的获取之后,研究粒子间的相互作用与晶格无序的关系引起科学家们的极大关注。以此,本论文讨论了无序光晶格玻色及玻色-费米偶极气体量子相干性,特别是无序和相互作用的耦合对系统相干性的影响。我们又进一步分析了无序和相互作用的关系。  第一章简要介绍了与本文相关的物理概念及其模型:玻色-爱因斯坦凝聚(BEC),接触相互作用,偶极相互作用,三势阱模型及在此模型下的基态相位图,又进一步介绍了无序及其不同无序条件下相位图,最后介绍了玻色-费米混合系统。  第二章介绍了无序下的三格点玻色一哈伯德模型中偶极玻色气体的相位相干性。在此模型中,通过调节短程相互作用,偶极偶极相互作用和晶格无序,在三者耦合下出现了新的有趣的相干特性。通过研究表明,短程相互作用与偶极偶极相互作用的耦合对相位相干性起着至关重要的作用。当系统无序和粒子间相互作用在某一特定的值时,可以引起相干性的共振特性。在相干区域内,偶极系统中的无序对相干性的影响远大于非偶极系统。在纯净的偶极系统中,短程相互作用和偶极偶极相互作用的共同耦合可以增强相干性,但是,当短程相互作用不存在时,不仅无序和偶极偶极相互作用各自抑制相干性而且两者耦合同样抑制相干性。此外,我们还进一步讨论了相干性和能级差之间的关系及系统的压缩性。  第三章我们又研究了囚禁在三格点玻色-哈伯德模型中超冷偶极玻色-费米混合气体量子相干性。当玻色-玻色短程相互作用存在时,不但玻色-费米偶极偶极相互作用和玻色-费米短程相互作用共同作用使相干性产生共振并且当玻色-费米短程相互作用和玻色-费米偶极偶极相互作用耦合时,相干性也会增强。费米-费米偶极偶极相互作用对相干性的影响较弱,随着费米-费米偶极偶极相互作用增强,相干性线性减小。  我们希望我们的研究成果能为以后的相关的理论和实验研究提供我们有价值的参考,并在以后的研究理论上和试验中能够得到证实,并且以后可以将三势阱扩展到多势阱。
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