玻色—爱因斯坦凝聚的物理实验及其应用展望

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。     

玻色-爱因斯坦凝聚的瞬态过程

众所周知 ,玻色 -爱因斯坦凝聚 (BEC)是指成千上万的原子以稀薄气体的形式在瞬间凝聚到具有相干性的基态上 ,这种状态可以显示许多极有意义的量子效应 .当然要出现BEC状态 ,首要的条件是必须让系统处于临界点 .但长期以来科学家们却很少关注凝聚时的崩塌现象 .最近荷兰原子与分子物理研究所的J .Walraven教授及其研究组对此进行了研究 ,他们细致地观察了这个崩塌现象 ,并发现了在凝聚时出现的奇异的类似于雪茄烟状的凝聚云团 .研究组采用“激波冷却 (shockcooling)”方法来冷却原子 (即利用无线频率波使原子在 1ms内迅速冷却 ,而不是采…     

玻色-爱因斯坦凝聚在中国科学院上海光机所实现

文章报道了在稀薄87Rb原子气体中观测到的玻色 -爱因斯坦凝聚 (BEC)现象 .在四极矩和Ioffe组合磁阱 (QUIC)中装载了 1× 10 8个原子 ,经过 19s蒸发冷却达到了相变条件 .在高原子密度的情况下 ,文章作者观察到了BEC对探测光的衍射光环 .这时降低磁阱势垒和绝热的放开冷原子样品 ,我们拍摄到冷原子和BEC的吸收像 .根据数据拟合满足双高斯分布 ,表明发生了BEC相变 .相变温度约 2 15nK ,凝聚的原子数约为 5× 10 4 .     

激发态氦原子的玻色—爱因斯坦凝聚

1996年 ,《科学美国人》杂志的资深记者约翰·霍根出版了他的一本科普著作———《科学的终结》 .在书中霍根断言 :科学发现的伟大时代已经一去不复返了 .这一令人瞩目的观点 ,加上作者对众多科学家尖刻的讽刺 ,使得该书在上市不久便引发了科学界乃至社会各界的争论 .美国Ｓｃｉｅｎｃｅ周刊曾于 1996年 6月 14日发表了戴维·古德斯坦对该书的书评 .5年后的今天 ,作为对古德斯坦书评的注释 ,在这篇短文中 ,我们将以玻色 -爱因斯坦凝聚 (ＢＥＣ)的研究进展为例 ,批判霍根的科学悲观主义 .将 4千年前的金字塔与哈勃太空望远镜相比 ,哪一个是更…     

玻色-爱因斯坦凝聚的物理实现及其应用展望

综述了形成玻色－爱因斯坦凝聚的物理条件及其近年来的研究进展情况．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     

物理学家产生新的物态：玻色—爱因斯坦凝聚

１９９５年６月５日．美国国家标准和技术研究所和科罗拉多大学物理系联合研究所（ＪＩＬＡ）的物理学家怀曼（Ｃ．ｗｉｅｍａｎ）和康耐尔（Ｅ．Ｃｏｒｎｅｌｌ）等人，采用激光冷却和蒸发冷却的联合技术．首先在原于钩（８７Ｒｂ）的蒸汽中产生了玻色－爱因斯坦凝聚（ＢＥＣ），使上千个原子进入同一个量子态［１］．这一发现轰动了整个物理界，美国《科学》杂志显要地报道了这个消息［２，３］．麻省理工学院的一位在探素ＢＥＣ方面很有经验的原子物理学家——克理普耐尔（Ｋｌｅｐｐｎｅｒ）说：“这是一项惊人的发现，简直让我透不过气…     

玻色-爱因斯坦凝聚在中国科学院上海光机所实现

文章报道了在稀薄87Rb原子气体中观测到的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)现象.在四极矩和Ioffe组合磁阱(QUIC)中装载了1×10\\+8个原子,经过19s蒸发冷却达到了相变条件.在高原子密度的情况下,文章作者观察到了BEC对探测光的衍射光环.这时降低磁阱势垒和绝热的放开冷原子样品,我们拍摄到冷原子和BEC的吸收像.根据数据拟合满足双高斯分布,表明发生了BEC相变.相变温度约215nK,凝聚的原子数约为5×10\\+4.     

玻色-爱因斯坦凝聚实现10周年

自1995年首次实现玻色一爱因斯坦凝聚（BEC）以来，相关研究发展迅速．截止到2005年6月，已实现凝聚的碱金属原子气有六种：7^Li，23^Na，41^K,85^Rb，和133^Cs．自旋极化1^H最早被遴选为BEC的对象，但因技术上的难度问题，它的凝聚迟至1998年6月，是由“BEC教父”Daniel Kleppneer领导的小组实现的．     

玻色—爱因斯坦凝聚(BEC)实验及其最新进展

近年来,有关玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)的实验研究得到了快速发展,并取得了一系列重大的实验进展。本文重点介绍了玻色-爱因斯坦凝聚的实验结果及其最新进展,主要包括具有正、负散射长度碱金属(7Li,23Na,41K,85Rb,87Rb和133Cs)原子BEC的实现,自旋极化1H原子、亚稳态4He原子和具有2个价电子的174Yb稀土原子BEC的实现,全光型BEC和微阱BEC乃至低维BEC的实现,甚至分子BEC和费米原子对的凝聚以及超冷BEC凝聚体的应用等。     

玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)实验及其最新进展

近年来,有关玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)的实验研究得到了快速发展,并取得了一系列重大的实验进展。本文重点介绍了玻色-爱因斯坦凝聚的实验结果及其最新进展,主要包括具有正、负散射长度碱金属(7Li,23Na,41K,85Rb,87Rb和133Cs)原子BEC的实现,自旋极化1H原子、亚稳态4He原子和具有2个价电子的174Yb稀土原子BEC的实现,全光型BEC和微阱BEC乃至低维BEC的实现,甚至分子BEC和费米原子对的凝聚以及超冷BEC凝聚体的应用等。     

外势场中玻色--爱因斯坦凝聚性质的研究

(1)简要介绍BEC概念的一种含义及BEC形成的条件；(2)着重对外势场中的BEC作了研究，得出了低维情况下产生BEC的条件：当U(x)-2^η时，一维情况发生BEC满足η＜2；二维情况发生BEC满足η＞0。     

玻色——爱因斯坦凝聚的研究

综述了玻色—爱因斯坦凝聚的由来、概念及其形成条件 ,并介绍了当前国内外玻色—爱因斯坦凝聚研究的动态与进展及其前景展望。     

三维简谐势阱中玻色-爱因斯坦凝聚的边界效应

在定义特征长度的基础上,应用Euler–MacLaurin公式,研究了理想玻色气体在三维简谐势阱中玻色-爱因斯坦凝聚的边界效应.结果表明:粒子的凝聚分数由于有限尺度和有限粒子数效应而减小,修正的凝聚分数和凝聚温度由于边界效应存在一个极大值,选择优化的最佳势阱参数,可以有效提高凝聚分数和凝聚温度;热容量的跃变存在边界效应和粒子数效应,选择合理的势阱参数时,热容量的跃变存在一个极小值.导出了简谐势阱中有限理想玻色气体的状态方程,揭示了压强的各向异性(或各向同性)取决于简谐势频率的各向异性(或各向同性).     

玻色-爱因斯坦凝聚物理本质探索

针对玻色-爱因斯坦凝聚这一课题,综述了玻色-爱因斯坦凝聚理论的诞生和发展、概念,着重阐述了其形成条件、物理机制、性质及其应用,接着将介绍一些玻色—爱因斯坦凝聚的实验和国内外的研究动态,最后展望了其发展前景。     

玻色-爱因斯坦凝聚特性及其应用

本文介绍了北京大学建立的玻色-爱因斯坦凝聚实验平台，实现了玻色-爱因斯坦凝聚（图1），获得了原子数为五十万个，温度为50纳开尔文的玻色凝聚体。在此基础上我们精密测量了玻色-爱因斯坦凝聚的相变温度，还利用玻色-爱因斯坦凝聚实验平台通过马越让那跃迁获得了可控的多量子态玻色爱因斯坦凝聚体。并利用四种方法获得了原子激光（图2），其中有三种方法是国际上第一次使用。另外，我们提出了将玻色一爱因斯坦凝聚转入Magic光晶格阱，实现精度优于10^-17的新型原子钟的设想。     

谐振子势阱囚禁玻色气体的玻色-爱因斯坦凝聚

基于Thomas-Fermi半经典近似方法研究了谐振子势阱约束下任意维理想玻色气体的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)．导出了玻色气体的BEC转变温度、基态粒子占据比例、内能和热容量等物理量的解析表达式,讨论了空间维度和谐振子势阱的影响．以二维和三维玻色系统为例,数值计算了上述热力学量,并与解析结果进行了对比,二者获得了较好的吻合．     

谐振子势阱囚禁玻色气体的玻色-爱因斯坦凝聚

基于Thomas-Fermi半经典近似研究了谐振子势阱约束下任意维理想玻色气体的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC).导出了玻色气体的BEC转变温度、基态粒子占据比例、内能和热容量等物理量的解析表达式,讨论了空间维度和谐振子势阱的影响.以二维和三维玻色系统为例,数值计算了上述热力学量,并与解析结果进行了对比,二者获得了较好的吻合.