一维玻色爱因斯坦凝聚体中的暗孤子以及宏观量子隧穿

来源 :湘潭大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liu723590
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
玻色爱因斯坦凝聚体是当前科学研究中广泛关注的热点之一。它不仅为各种非线性现象提供了全新的研究平台,也为量子力学基本问题的研究提供了一个宏观系统。本文在平均场理论的框架下,以Gross-Pitaevskii方程为出发点,主要研究了排斥型凝聚体中的暗孤子动力学,以及凝聚体的宏观量子隧穿。全文共分为六章,具体内容如下:  第一章,介绍了BEC的基本概念,发展历程,基本理论,以及一些基本的实验现象。特别地,详尽地探讨了Gross-Pitaevskii方程描述下的凝聚体的基本特性,以及作为本文研究重点的暗孤子的产生方法。  第二章,阐述了暗孤子的基本动力学行为。包括暗孤子的本质特性、暗孤子的能量、暗孤子与各种势垒的相互作用,以及在各种势阱中的行为。在非同质体系中,暗孤子发生声波辐射,其本质是暗孤子能量的耗散。并且,辐射强度是与孤子加速度的平方成正比的。声-孤子的相互作用为控制暗孤子提供了可能的方法。  第三章,具体研究了受到扰动的凝聚体中的暗孤子。暗孤子的动力学行为依赖于势阱运动方向与暗孤子运动方向的耦合。暗孤子的能量/深度周期性的演化。同时,与没有受到扰动的情况相比,暗孤子的运动轨迹发生偏移。总体上,即使改变扰动的幅度以及频率,暗孤子的震荡频率也不会发生改变。  第四章,探讨了干涉法产生暗孤子的基本特性。基于这一方法,计算了产生的孤子和声波的能量,并证明能量从分裂势垒区域转移给暗孤子和声波。本文也首次对能量转移过程中体系和暗孤子分配得到的能量分别进行了量化分析。  第五章,涉及了一维凝聚体的二元混合物,介绍了它的两个基本构型:对称破缺态与对称保护态。通过一个混合模型探索了二元凝聚体混合物的亚稳态和宏观量子隧穿,充分展示了阻尼机制对宏观量子隧穿的影响。  第六章,展示了二元混合物的形成对称破缺态中,暗孤子通过畴壁的动力学行为。发现暗孤子携带部分凝聚体原子进入了另一凝聚体,这导致了孤子深度的下降和孤子能量的损失。在长时间演化中,振荡孤子最终消失。  最后,对本文的研究工作做了一个简单的总结和展望。
其他文献
近年来,一维半导体异质结纳米材料成为当今纳米材料科学的研究热点。一维半导体异质结除了具备同质纳米线的特性又具有同质纳米线不具备的新性能,如Ⅱ-Ⅵ/Ⅳ族异质结集Ⅱ-Ⅵ
光学格子(光子晶格)及光束在其中的动力学性质是目前经典物理和非线性光学研究的一个重要组成部分。光学格子是一种具有折射率周期变化的微结构,其周期结构的尺寸远远大于光的波
水包合物(clathrate hydrates)是由主体水笼和包含在水笼中的客体气体分子组成的,其中主体水笼由氢键连接的水分子构成。目前水包合物储存和运输氢气的作用得到了广泛的关注。 
随着全球工业化进程的加快,世界能源危机和环境污染已成为各个国家不容忽视的问题,严重制约着人类发展。研究和开发新能源已成为全球能源发展的趋势。而热电材料作为新型能源
高能重离子碰撞物理学的主要目的是研究核核碰撞产生的高温,高压的核物质的性质;而椭圆流是能够反映核核碰撞早期信息的重要物理量。2000年开始的RHIC实验在高能核核碰撞物理学
学位
以锆钛酸铅(PZT)系列压电陶瓷为代表的压电材料经过数十年的研究发展,现已广泛应用于医学、军事、工业、民用等领域,如压电变压器,压电传感器和医用超声波换能器等功能器件。但随着新型弛豫铁电单晶研究的快速发展,人们已经成功掌握制备高性能弛豫型铁电单晶的技术。目前实验数据表明铌镁酸铅钛酸铅(PMN-PT)单晶压电性能和机电耦合系数等均远远优于PZT陶瓷,这种优异的性质引起了广大铁电压电学者的极大兴趣,同
基于分布式拉曼温度传感器(RDTS)的温度解调原理,研究了光纤温度附加损耗对传感器测温结果的影响。采用一条光纤的不同位置同时测量两个温控箱温度的实验方法,得出当光纤温度
稀薄超冷原子气体研究是微观量子物理的一个重要方向,是人们理解微观量子物理世界的一个重要途径,其研究涵盖了原子分子物理、量子光学、凝聚态物理等相关领域。光晶格中的量子
在标准模型的框架下,我们采用瞬时Bethe-Salpeter方法计算J/ψ的半轻子弱衰变过程和非轻子衰变过程。首先通过求解洛伦兹协变的Salpeter方程来得到初末态的相对论波函数,接着用