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…     

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…     

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.     

双磁阱中玻色凝聚气体干涉演化探测量子涡旋

研究了两部分具有量子涡旋的玻色凝聚气体相干叠加时的干涉演化图样,并与没有涡旋的情况进行比较。研究发现,在涡旋态下,干涉条纹变得倾斜并且在涡旋核处条纹发生融合。根据干涉条纹的倾斜方向可判断涡旋的方向,由干涉图样在涡旋核处融合的条纹数可确定涡旋量子数。这种特殊的干涉结构图样为实验上探测涡旋提供了有效的方法。     

利用V型三能级原子玻色-爱因斯坦凝聚体与双模压缩光场相互作用制备双模原子激光

研究了Ⅴ型三能级原子的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)与双模压缩相干态光场相互作用系统的量子动力学行为，分析了利用Ⅴ型三能级原子BEC与双模压缩相干态光场相互作用制备双模原子激光的可能性。结果表明：在光场作用下，Ⅴ型三能级原子BEC中被激发到非俘获态的原子，仍保持其相干态的特性，从而在理论上证明了利用Ⅴ型三能级原子BEC与双模压缩相干态光场相互作用可以产生双模原子激光。     

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。     

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（BEC）及其光学性质的研究

本文（１）扼要地回顾了ＢＥＣ研究的历史；（２）着重介绍了用激光冷却和捕陷技术实现碱金属原子ＢＥＣ的实验；（３）结合我们的工作综述了对ＢＥＣ的性质，特别是光学性质的理论研究状况。     

中性原子的磁囚禁技术及其最新发展与应用

本文就近二十年来国际上用于三维限制中性原子运动的磁囚禁原理、方案、特点及其最新发展进行了系统介绍与综述。根据构成磁阱的装置大小、磁场特征以及产生磁场方式的不同，可以将囚禁原子的各种磁阱分为宏观静磁囚禁、微观静磁囚禁和微波或交流磁囚禁三大类。最后，文章简单介绍了中性原子磁囚禁技术在玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)和原子芯片中的最新应用。     

~7Li原子在光学晶格中Mott相的激发谱

在考虑三体排斥相互作用的前提下,本文讨论了加载在光学晶格中具有两体吸引相互作用的7Li原子Mott相的准粒子和准空穴的激发,并得出:随着三体排斥相互作用的增加,准粒子的激发能会增加,准空穴的激发能会减小.对于低填充粒子数,准空穴激发能减小得不明显,随着填充粒子数的增加,准空穴激发能会明显减小.     

双模压缩相干态光场与二能级原子玻色-爱因斯坦凝聚体相互作用系统中原子激光的压缩效应

应用全量子理论,通过求解系统的海森堡方程,研究了双模压缩相干态光场与二能级原子玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)相互作用系统中原子激光的压缩效应,讨论了原子-光场耦合系数,原子间相互作用强度对压缩频率、压缩深度的影响。结果表明,原子激光两个正交分量周期性地被压缩,压缩持续时间依赖于原子-光场耦合系数和原子间相互作用强度;最大压缩深度依赖于原子间相互作用强度和光场初始压缩因子。     

一种新型的中性原子交流电磁囚禁

提出了一种新型的冷原子强场seeking态磁势阱 ,利用的是原子在交变四极场中受到的梯度力。计算结果表明通过选择合适的参数 ,可以控制势阱在轴向和径向的势阱深度。在得到一个径向势阱深度达 0 6mK ,纵向深度为 0 5mK的交流磁势阱 ,可以将温度为～ 10 0 μK的冷原子囚禁在径向 1mm ,纵向 4mm的范围内。如果撤消轴向囚禁 ,还可以获得一个径向囚禁深度为 1 8mK ,能将温度为～ 10 0 μK的冷原子囚禁在径向 5 0 μm范围内的新型磁导管。     

类W-势阱与应变超晶格量子阱的带间跃迁

假设量子阱是类W-势阱,应变效应表现为势阱底部出现了类抛物线鼓包。在量子力学框架下,讨论了应变效应对输出波长的影响。结果表明,在应变作用下,量子阱出现了能级分裂,正是这种分裂为高性能量子阱光学器件的研制提供了更大的设计空间,为量子阱激光器件输出波长的调节提供了理论基础。     

GaAs-AlxGa1-xAs双势垒结构中电子共振隧穿寿命

采用转移矩阵和数值计算相结合的方法求解含时Schrodinger方程，计算了电子在双势垒结构中的构建时间和隧穿寿命. 结果表明：构建时间和隧穿寿命对于描述电子隧穿时间特性同等重要. 通过研究隧穿时间对结构参数的依赖情况发现，隧穿寿命随阱宽和垒厚的增加而迅速增大.     

抛物形量子阱的共振隧穿

文中通过求解薛定谔方程得到抛物型形量子阱的变换矩阵与透射系数。利用这一结果计算透射系数可以达到任意高的精度，最后，讨论了结构变化对抛物型量子阱的共振隧穿的影响。     

旋量玻色－爱因斯坦凝聚体中的自旋压缩

自旋压缩是量子力学中的重要概念,最近发现与量子信息中的纠缠判据有着密切联系。本文提出了一种利用激光脉冲制备旋量玻色－爱因斯坦凝聚（SBEC）的自旋压缩态的理论方案。利用单模近似, 得到了SBEC的含时波函数, 以及压缩角和自旋压缩参数的解析表达式。通过研究SBEC的自旋压缩可以看出,增强激光脉冲与凝聚体之间的耦合强度可以制备压缩程度更高的自旋压缩态。