玻色—爱因斯坦凝聚

1924年印度物理学家BoseS．N．寄给爱因斯坦一篇文章，该文将光子视为全同粒子气体而推导了黑体辐射的普朗克定律。爱因斯坦将玻色的理论推广到全同原子或全同分子气体。全同原子或分子的粒子数是守恒的。同年爱因斯坦预言，在足够低的温度下粒子将在系统的最低量子态上全体锁在一起。现在我们知道这种称作玻色一爱因斯坦凝聚的现象仅发生于“玻色子”─—具有总自旋为万的整数倍的粒子，是普朗克常数除以2。这种玻色凝聚物以及凝聚过程本身被预期具有很多异乎寻常的特点。多年来实验研究者试图在实验室中实现玻色一爱因斯坦凝聚。最终，…     

原子激光

激光问世以来以其高强度高单色性在科学和技术中获得广泛应用 ,改变了整个光学的面貌 ,特别是在世界通信网中起了主导作用。激光器、光放大器和光电子元件每年的产值达到数十亿美元。原子物理学家也在期待原子激光的发明会导致原子光学或物质波光学的一场革命。基于光波与物质波的类同性 ,像光学那样 ,原子的透镜、反射镜和分束器也能控制原子束。现在 ,关键是要实现这种高强度、高方向性具有同一波长的相干原子束 ,即原子激光。玻色 -爱因斯坦统计　　原子激光基于稀释气体的玻色 -爱因斯坦凝聚体的量子特性。只是在 1995年首次发现这种凝…     

原子激光器和非线性原子光学

本文讨论玻色－爱因斯坦凝聚及其相关实验技术,介绍原子激光的实现方法和它的一个非线性效应——四波混频．     

玻色-爱因斯坦凝聚原子与Schr(o)dinger猫态相互作用系统中的压缩特性

利用全量子理论,研究了玻色-爱因斯坦凝聚原子与Schrodinger猫态相互作用系统中,光场和原子激光的压缩特性.结果表明;在系统中,偶相干态、奇相态分别与玻色-爱因斯坦凝聚原子相互作用,偶相干态、奇相态光场和原子激光均不呈现压缩效应.而Yurke-Stoler相干态光场和原子激光呈现压缩效应.在强场(|α|=1)情况下,三种不同光场的两种压缩现象均不产生.光场和原子激光的压缩特性主要受初始光强和耦合常数的影响.     

以光镊输运玻色-爱因斯坦凝聚物

研究玻色-爱因斯坦凝聚物的物理学家用光镊，可将凝聚物输运较以往远的距离。玻色-爱因斯坦凝聚物由冷却至接近绝对零度的原子构成，其相干特性与激光光子的行为类似。因玻色-爱因斯坦凝聚物的研究最近获得诺贝尔物理学奖的Wolfgang Ketterle及其在麻省理工学院的同事，用基频为1064nm的Nd∶YAG激光，将凝聚物移动近半米。过去用磁学方法输送玻色-爱因斯坦凝聚物，但只能移动很短的距离。Ketterle说：“利用光镊，我们现在可将它们用以往无法利用的新几何形状移动，接近表面，或用它们装载原子小片。”据Ketterle说，在操纵玻色-爱因斯…     

玻色-爱因斯坦凝聚原子与Schr?dinger猫态相互作用系统中的压缩特性

利用全量子理论,研究了玻色-爱因斯坦凝聚原子与Schr?dinger猫态相互作用系统中, 光场和原子激光的压缩特性。 结果表明: 在系统中,偶相干态、奇相态分别与玻色-爱因斯坦凝聚原子相互作用,偶相干态、奇相态光场和原子激光均不呈现压缩效应。 而Yurke-Stoler相干态光场和原子激光呈现压缩效应。 在强场 (|a|=1)情况下,三种不同光场的两种压缩现象均不产生。 光场和原子激光的压缩特性主要受初始光强和耦合常数的影响。     

原子激光器和非线性原子光学

本文讨论玻色－爱因斯坦凝聚及其相关实验技术，介绍原子激光的实现方法和它的一个非线性效应－四波混频。     

玻色-爱因斯坦凝聚的量子操控

玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）是当前原子分子物理的一个国际前沿课题。自从1995年在激光冷却的基础上实现玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）以后,全世界已有几十个研究小组成功地获得了BEC,并取得了一批引人注目的成果。研究玻色凝聚体的动量操控是超冷量子气体研究的重要研究方向,北京大学研究小组于2004年在实验上获得铷原子玻色凝聚以来,在玻色凝聚体的超辐射散射方面作了一系列研究工作,本文主要介绍该研究组近五年来利用超辐射散射在铷原子玻色凝聚动量操控方面的研究工作。     

中性原子的磁导引及其应用

本文综述了采用载流导线或永久磁管等实现中性原子磁导引的原理、方法及其最新进展,并简单介绍了原子磁导引技术在原子光学和玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）实验以及各种原子光学器件研制等方面的应用.     

玻色-爱因斯坦凝聚中的新转机

1引言在1995年首次在极低密度汽体中实现玻色-爱因斯坦凝聚(BEC),使原子处于与激光对等的地位。就在高强度相干光源为科学研究开辟了很多新领域的时候,玻色-爱因斯坦凝聚也开辟了相干原子物理的很多类似领域。非线性光学研究针对媒质中的光场与光场本身经过中介力(源于媒质中的原子)发生作用。特别在当激光推动非线性光学发展的时     

中性粒子的激光俘获和操作

１　引　言中性粒子的俘获和操作给光散射、原子物理和生物学等科学研究领域带来了一场革命。它已经在玻色－爱因斯坦凝聚和原子激光等新学科里得到了令人振奋的应用，同时在化学中也用于小分子的形成和研究。这项技术能够灵敏地控制小中性粒子的动力学，因而在许多基础和应用领域有着广泛的用处。这项技术涉及到多学科交叉。借助激光的辐射压力实现中性粒子的光俘获是在１９７０年首次发现的。这项技术适用于尺寸在几十微米到几十纳米的小介质粒子，也可用于原子、分子和最近发现的原子蒸气中的玻色－爱因斯坦凝聚。甚至生物粒子例如病毒、…     

德克萨斯大学制造分子聚合物

德克萨斯大学的一个研究组，已创造一种玻色-爱因斯坦的铷分子聚合物。理论家已预测聚合物可能展示的现象，如分子孤子和像液体一样的性质，并可能导致制出分子激光器，类似相干原子激光器。 物理学家用激光冷却在磁阱中的87Rb原子聚合物到130 nK以下。双色拉曼光子组合在弱束缚振动态生成原子对，振动频率约636 MHz，低于自由原子的振动频率。     

玻色—爱因斯坦凝聚物中的孤子

弱相互作用气体中玻色 -爱因斯坦凝聚( BEC)的最新观测已打开相干物质波光学领域的大门。当许多服从玻色统计的粒子占有单个量子态时便发生 BEC。这种在原子阱中基态的相干占据类似单模激光腔中的许多光子。然而 ,原子间的弱 (但不能忽略的 )相互作用改变了占据模的结构 ,并在系统中引入非线性。在用平均场近似处理多原子态时 ,非线性项出现在凝聚波函数的运动方程中。形成的非线性薛定谔方程形式上类似于描写光在非线性媒质中传播的方程。因为超冷气体最终在纳米技术 -精密计量和量子计算中会得到应用 ,理解这些系统所显示的非线性现象…     

晶格原子光学及其应用

首先介绍了近年来发展起来的晶格原子光学,包括冷原子光学晶格、磁晶格和磁光晶格,并报道了国内一些小组研究磁晶格和磁光晶格的一些新结果.其次,简单综述了光学晶格中原子动力学、玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)和量子态的相干传输与控制等晶格原子光学研究的最新进展.最后,介绍了冷原子光学晶格、磁晶格和磁光晶格在光子晶体制备等方面的潜在应用.     

用激光冷却得到费米简并

5年前,EricA.Cornell和CarlE.Wieman在实验天体物理学联合研究所得到玻色-爱因斯坦凝聚,把玻色子冷却至几乎绝对零度。现在,该室的另外两名研究人员用相似的办法冷却了费米子。DeborahS.Jim和BrlanDehareo在激光冷却和磁阱实验中把40K的费米子气体冷却至低于300nK。经证明,费米子比类似的玻色子更难得到这种寒冷的量子态。为得到玻色-爱因斯坦凝聚,他们用激光光束来俘获原子。这些原子陷入磁场,因蒸发冷却进一步降温。当高能原子离开陷阱时,剩余原子的能量由于碰撞而重新分配,导致冷却。要得到费米简并更加困难,因为同样状态下的费米…     

周期和非周期势阱对三个玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)孤子特性的影响

考察了周期和非周期阱中玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)系统中BEC明孤子的交换和自陷特性以及孤子随时间演化的规律.分析了三个BEC之间原子的迁移率随时间的变化关系,发现三个BEC之间粒子的迁移率和自陷特性与阱的种类、耦合系数、凝聚体的总粒子数和势阱深度有关.     

浅谈统计物理中的玻色-爱因斯坦凝聚现象

本文以大学统计物理中关于玻色-爱因斯坦凝聚的内容为基础,拓展分析了低维系统中理想玻色气体能否发生玻色-爱因斯坦凝聚,为统计物理的教学提供了新思路。     

雪茄型势阱对两个玻色-爱因斯坦凝聚孤子的交换和自陷特性的影响

运用变分法研究了雪茄形的调谐势阱中两个玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)孤子间的交换和自陷特性,运用常规的线性稳定分析法讨论了非线性薛定谔方程同相和反相定态解的稳定性.结果指出,雪茄形势阱对BEC系统的演化、孤子间粒子数的迁移率有明显影响,改变了两个BEC孤子间的交换与自陷特性.     

在原子阱内外玻色凝聚物都相干

最近WolfgangKetterle及其同事在麻省理工学院演示了“原子激光器”，对这件事的报导使物理界人士为之兴奋，自然也吸引了大众媒体的关注。激光的基本特征之一是其相干性，该组提供的证据是惊人的：两团玻色一爱因斯坦凝聚物在从同一陷欧中的捕获态释放出后发生膨胀和重叠，形成高锐度干涉条纹。这种条纹使人联想到双缝相干光波的干涉（见图1）。恐怕不会有人对上述玻色一爱因斯坦凝聚物相干性的证明感到意外。说到底，它是处于量子力学基态的一群原子，可用单一的宏观波函数来描写。但若无实验验证，某些理论研究者会提出以下疑问：谁能确…     

玻色-爱因斯坦凝聚与Schrödinger猫态光场作用系统中原子信息熵压缩

运用量子信息熵理论,研究了玻色-爱因斯坦凝聚原子与Schrödinger猫态光场作用系统中,原子信息熵压缩随时间的演化特性. 结果表明：该体系中Schrödinger猫态光场的两个相干态的相位角为 时, 原子信息熵的压缩将随着光场强度、原子间及原子与场间的耦合系数的变化而呈现交替压缩现象.