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玻色-爱因斯坦凝聚的实现及应用 总被引:2,自引:0,他引:2
玻色-爱因斯坦凝聚(Bose-EinseinCondensation,简称BEC)是爱因斯坦于1925年预言的奇特的凝聚现象.70年过去了,人们一直在寻找可能的BEC候选者.近20年来,随着碱金属原子的激光冷却和囚禁技术取得的巨大进展,高密度大数目产生超冷原子气体已成为可能,在此基础上,1995年,3个美国研究小组相继实验实现了碱金属原子气体BEC,震惊了整个物理学界.BEC是物理学家长期梦寐以求观察的物理现象,它的实现带来了广阔的应用前景.本文将对产生BEC的物理条件,实验技术和研究历史作详细介绍,并简述BEC研究的近期发展和重要应用──原子激光器. 相似文献
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超冷原子物理学与原子光学 总被引:1,自引:1,他引:0
最近十多年来 ,一个新的领域———超冷原子物理学蓬勃地发展起来 .所谓“超冷” ,是指原子作为整体的平动速度极低 ,对应温度低于1mK( 1 0 -3K) .如此低温度下的原子体系 ,体现若干新的现象 ,遵从新的物理规律 .其中特别有意义的是原子气体玻色 爱因斯坦凝聚(BEC)现象 ,2 0 0 1年的诺贝尔物理学奖就是授予在BEC实验实现和性质研究方面做出重要贡献的E .A .Cornell,W .Ketterle和C .E .Wieman三位物理学家的 .超冷原子体系技术上能实现 ,有赖于发展于 2 0世纪 80年代的激光冷却和捕陷中性原子的方法 .鉴… 相似文献
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理论预言 ,处于玻色 -爱因斯坦凝聚 (BEC)中的原子有可能结合形成双原子分子 .最近 ,来自美国德克萨斯大学的Wynar等已将上述预言变成现实 .他们通过相干双光子Raman过程 ,将处于BEC的87Rb原子两两缔合 ,从而产生出铷二聚物分子———Rb2 .这些分子的平动动能几乎为零 ,并且同处于单一量子态 .在Wynar等的实验中 ,87Rb原子气首先被捕获在一个高真空光阱中 ,并接受激光冷却 ;然后 ,经预冷的原子气被转移到磁“TOP”阱中 ,被实施射频感应的蒸发冷却 .通过以上步骤 ,实验者获得的87Rb原子BEC具有低于 130n… 相似文献
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2 .2 超冷原子气体的玻色—爱因斯坦凝聚(BEC)玻色—爱因斯坦凝聚是一种相变 ,其特点是宏观数量的粒子处于同一量子态 .有关这一物理现象的较详细的讨论 ,读者可参阅笔者有关的评述文章[16 ] .(1 )BEC的提出和有关研究的历史发展1 92 4年印度的物理学家S .N .玻色在其论文“普朗克定律和光量子假说”中提出了一种新的统计方法 ,他将论文寄给了爱因斯坦 .爱因斯坦认识到该论文的重要意义 ,将其从英文译成德文并加上评注后寄给《物理学期刊》发表[17] .爱因斯坦接着在同年及次年初接连发表了二篇文章[18] (“单原子理想气体的量子理… 相似文献
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BEC实验研究新进展 总被引:1,自引:0,他引:1
玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)的实验实现,是近年来物理学领域中十分重要的一个进展.基于BEC的形成继而实现的原子激射器[1](atomlaser)更展示了十分吸引人的应用前景,其在科学技术上的意义至今尚难以完全估计.目前,BEC研究的核心仍然是BEC的... 相似文献
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让相干原子束更像激光 总被引:2,自引:1,他引:1
激光具有极佳的准直性以及随之而产生的无与伦比的聚焦性能.激光的应用遍及当今世界从高技术武器到摇滚音乐会场的各个领域.1995年,碱金属原子的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)实验获得成功.之后不久,理论物理学家就作出了预言,从超冷的BEC中可以发射像激光一样的相干原子束.1997年,麻省理工学院的Ketterle小组令相干原子流从捕获的BEC中“滴出”,获得了物质波激射的雏形.随后,德国马普量子光学所(慕尼黑)的TheodoreH¨ansch小组和美国耶鲁大学的BPAnderson等也分别做出了有… 相似文献
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1995年 ,在美国科罗拉多州“实验室天体物理联合研究所”(简称JILA)的科学家 ,对87Rb原子气 ,首次实现了玻色 -爱因斯坦凝聚 (BEC)之后 ,BEC实验又陆续在7Li、2 3Na和1H等系统中获得成功 .在BEC凝聚体中 ,超冷原子被锁定到单一量子态 ,从而使量子力学法则在宏观世界中得到了展示 .然而 ,上述进展仅仅是量子凝聚故事的一半 .如所周知 ,中性碱金属原子还有另外一半 ,即费米原子———6 Li和4 0 K等 .它们在极低温条件下的行为将会怎样呢 ?最近 ,同是来自美国科罗拉多JILA的物理学家D .S .Jin和她的研究生B .… 相似文献
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对文献中给出的光场与二能级原子玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)相互作用系统的哈密顿量进行分析,表明文献中对原子间相互作用部分的处理有不合理之处,文献中的处理过高估计了原子间相互作用的贡献,从而对该哈密顿量作出了改进.用改进的哈密顿量解析地求解了非旋波近似下光子和原子算符的运动方程,并结合BEC的有关实验条件对哈密顿量中的有关参数作出了估计,研究了光场与原子玻色-爱因斯坦凝聚体相互作用系统中,光场和耦合输出相干原子束的压缩性质.结果表明:光场两正交分量的涨落均随时间按余弦规律周期性地变化,原子激光的两正交分量
关键词:
玻色-爱因斯坦凝聚
压缩相干态
光场的正交压缩
压缩原子激光 相似文献
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玻色-爱因斯坦凝聚中的等效约瑟夫森效应 总被引:1,自引:1,他引:0
超导电子约瑟夫森位相相干实验已经成为研究宏观量子系统的范式(paradigm).1995年在美国科罗拉多州,E.Cornel和C.Wieman首次实现了碱金属原子的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC).1997年,麻省理工学院(MIT)的W.Keterle小... 相似文献
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最近美国MIT的Ketterle W教授和他的同事们对超冷费米原子气体具有超流动性作出了实验论证,他们观察到在锂-6原子气体形成玻色-爱因斯坦凝结时会出现涡流运动,涡流呈现出持久的无摩擦的流动特性.Ketterle研究组用激光束将冷冻的原子固定在各自的位置上,然后再分离出若干激光光束来激发出涡流.通常玻色原子与费米原子在低温下的量子行为是很不相同的. 相似文献
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在超高真空环境下实现中性原子的激光冷却与俘获,可以有效地避免背景气体对冷原子的碰撞所造成的影响,已成为玻色-爱因斯坦凝聚、冷原子光学腔量子电动力学、中性原子玻色-费米混合气体等实验研究的出发点。结合气室磁光阱和超高真空磁光阱的所谓双磁光阱,以其真空系统相对简单、参数易于控制、效率高等优点,得到了很大发展。双磁光阱既能在气室磁光阱部分从处于室温的原子背景中快速冷却和俘获原子,然后将其通过一定途径输运到超高真空磁光阱中,又能达到在压力极低的超高真空环境下制备冷原子的目的。 相似文献
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20 0 1年度的诺贝尔物理奖被授予在原子气玻色 -爱因斯坦凝聚 (BEC)领域作出贡献的三位科学家 :EricA .Cornell,WolfgangKetterle和CarlE .Wie man .1995年 ,他们先后在87Rb蒸气和2 3 Na蒸气系统中实现了BEC .今天 ,全世界已有 30多个研究小组开展了这一领域的实验研究 ,发表了 2 5 0 0 0多篇科学论文 .研究者们认为 ,通过实现BEC可以提高原子钟的精度 ,并使卫星导航系统的定位精度提高到10cm左右 .此外 ,这项研究也与凝聚态物理的超导涡旋、超流涡旋密切相关 ,与宇宙中天体之间以及… 相似文献
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自1995年气体原子Bose-Einstein凝聚发现以来,新成果不断涌现。文献「1」叙述了气体原子BEC实验实现的物理基础以上发现过程。 相似文献
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综述了形成玻色-爱因斯坦凝聚的物理条件及其的牢来的研究进展情况,叙述了实现BEC的几种关键实验技术,并展望了BEC的应用前景。 相似文献