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     

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，…     

研究或实现玻色-爱因斯坦凝聚

德国科学家在11月24日出版的《自然》杂志上报告称,他们成功让光子形成＂玻色-爱因斯坦凝聚＂,创造出一种全新的光源。新方法可让科学家设计出新型紫外或X射线激光器,从而制备出功能更强的计算机芯片。     

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。     

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…     

玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)中的辐射修正

在最近几年随着对玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）研究的迅速发展，关于BEC各种性质，尤其是其光学性质的研究引起了人们的关注。现已有大量的报道．本文将讨论BEC中的自发辐射和兰姆位移修正。我们知道，原子被激发后，会自发辐射跃迁到较低的能级，同时发射出光子。如果在共振频率的光模场中已有N个光子存在，由于光场和原子的相互作用，原子则会受激辐射，受激辐射速率为自发辐射速率的N倍。在基态存在N个简并的原子时是否可以产生原子辐射的类似受激过程呢？结论是肯定的。总的辐射速率为自发辐射速率与受激过程速率的和，即，其中，ν为…     

双阱势中玻色-爱因斯坦凝聚原子

本文讨论了对称双阱势中玻色-爱因斯坦凝聚原子几个性质,其中包括隧道效应、原子的干涉及与驻波光场相互作用的动力学等等。结果表明,在这样的双阱势中,尽管隧道效应存在,凝聚在两个阱中的平均原子数依然相等,这保证了原子干涉的可见度。而凝聚原子的干涉条纹与两阱中原子波包的动量差与动量和密切相关。此外,隧道效应的存在对驻波激光场与凝聚原子构成的体系的态函数和能谱等一些动力学性质都有明显影响。     

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…     

光学格点中玻色-爱因斯坦凝聚的自旋孤子

得到了一个有关光学格点中的玻色-爱因斯坦凝聚的改进的非线性薛定谔方程,并且通过仔细考察自旋概率幅方程的高阶非线性项,求得了一个改进孤子解.并求出了孤子的宽度、峰值和能量.     

从激光物理观点看玻色-爱因斯坦凝聚体

1玻色-爱因斯坦凝聚体的相干性和反转条件玻色-爱因斯坦凝聚体很久以来就是研究者有兴趣的对象。首先由于它与超导性和超流动性问题有关而引起人们注意。激光器产生一定频率和空间结构电磁场的相干状态也可看作光子玻色-爱因斯坦凝聚体。较早以前,由于进行了将原子冷却至约10-7K创记录低温的成功实验而掀起了玻色-爱因     

玻色-爱因斯坦凝聚实验中光学系统和控制系统的研究

设计了适用于玻色-爱因斯坦凝聚实验的光学系统和控制系统.在光学系统中,采用三次微分稳频的技术将半导体激光的频率锁定在87Rb原子的饱和吸收谱线上.冷却光频率和光强的控制通过声光调制器实现.讨论了激光频率的稳定性对于玻色-爱因斯坦凝聚实验中冷原子温度的影响;制作并改进了基于锁相环技术声光调制器的射频驱动源,使所有输入声光调制器射频场的相位来自同一个参考源,从而避免了经过移频后激光频率和相位的随机抖动对原子产生的加热.在控制系统中采用LabVIEW作为时序控制平台,综合了磁光阱和运动光学粘团中的冷却激光频率和光强的控制,上下两个磁光阱装载原子的过程,87Rb原子从磁光阱过渡到静磁阱的过程,静磁阱的电流快速开关控制,蒸发冷却过程中扫描射频场的频率和时间控制,以及CCD成像系统的控制.着重讨论在蒸发冷却过程中87Rb原子的统计状态随着扫描射频场的改变而发生的变化.(OA2)     

原子玻色-爱因斯坦凝聚与二项式光场相互作用系统的保真度

利用全量子理论和量子信息中的保真度理论,研究了玻色 - 爱因斯坦凝聚原子与二项式光场相互作用系统的保真度.讨论了原子间相互作用强度,处于基态时超冷原子数和光场参数的不同取值对系统保真度的影响.结果表明,通过改变原子间相互作用强度和基态原子数可以改变系统保真度的幅值和振荡周期,而光场参数的改变只影响保真效果.适当选取参量可以得到较好量子信息保真.     

双模压缩真空态与玻色-爱因斯坦凝聚相互作用系统中的量子纠缠

研究的系统为双模压缩真空态和玻色-爱因斯坦凝聚体相互作用体系,在双光子跃迁过程中,分别用量子约化熵和量子相对熵研究了该系统中的双模压缩真空态与凝聚体间的纠缠以及双模压缩真空态的模间纠缠,分析了光场初始压缩因子、原子间相互作用对场-凝聚体间纠缠和模间纠缠的影响.     

激光场与玻色—爱因斯坦凝聚原子间的关联

本文研究在激光场与玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）相互作用过程中激光场和BEC原子的统计分布特性和它们之间的关联特性．表明激光场与BEC原子间的相互作用导致激光场与BEC原子间的关联．发现当激光场初始处于相干态，BEC原子场初始处于数态时，激光场与BEC原子在相互作用过程中可呈现非经典关联．     

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。