非线性作用随空间变化的玻色-爱因斯坦凝聚原子的规则与混沌分布

本文研究了非线性作用随空间变化的玻色-爱因斯坦凝聚原子的规则与混沌空间分布.空间变化的凝聚体相位导致系统中存在稳定的原子流.对化学势为正,原子间呈排斥作用的系统,构造了系统的一级微扰通解,该通解的有界性条件包含了著名的Mel'nikov混沌判据.在系统不满足微扰条件的情况下,数值模拟表明无论凝聚原子呈混沌分布还是规则分布,原子流的增大都可以破坏凝聚原子分布的空间对称性.     

玻色-爱因斯坦凝聚系统中原子的空间混沌分布

研究了非对称周期势阱中玻色-爱因斯坦凝聚原子的空间混沌分布结构. 在凝聚体相位为常数的情况下, 凝聚体内部不存在原子流,凝聚原子的空间分布结构可以用一个无阻尼双驱动Duffing方程描述. 理论分析给出了原子间呈排斥作用系统的Mel'nikov混沌判据.数值模拟结果显示,化学势的增大能够对原子混沌分布产生明显的抑制作用,甚至使混沌完全消失. 对于原子间呈吸引作用的系统,在一定参数条件下,调节光格势强度比可以使凝聚原子由周期状态进入到空间混沌分布状态,随着化学势的增大这种空间混沌分布被完全抑制. 关键词： 玻色-爱因斯坦凝聚 Mel'nikov函数 混沌     

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-爱因斯坦凝聚体系中的混沌隧穿行为

研究了双势阱玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)系统在外加周期调制下的混沌相变过程,着重讨论了混沌现象对BEC系统隧穿的影响.当外加调制频率与系统固有频率达到共振时,相平面会出现不稳定现象,即混沌现象.在量子情况下,研究了系统的Husimi函数随时间的演化.研究发现：当混沌现象出现时,系统中粒子间相互作用增大,使得混沌区域扩大,进而引起混沌辅助隧穿程度的变化. 关键词： 玻色-爱因斯坦凝聚 混沌 隧穿     

玻色-爱因斯坦凝聚中的混沌反控制

提出一种实现玻色-爱因斯坦凝聚中的混沌反控制方法——周期信号驱动法.数值模拟结果表明,用小的周期信号控制系统,采用恰当的调制相位和强度,只要满足系统的最大Lyapunov指数大于零即可实现不同的混沌轨道重构.调制相位在混沌轨道重构中起了很重要的作用. 关键词： 玻色-爱因斯坦凝聚 混沌反控制 小周期信号 Lyapunov指数     

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…     

外势场作用下的玻色-爱因斯坦凝聚啁啾孤子的演化与操控

提出了一种处理玻色-爱因斯坦凝聚啁啾孤子动力学的拓展变分方法,深入研究了玻色-爱因斯坦凝聚孤子在周期势与抛物势联合作用下的动力学演化,利用拓展变分法给出了解析处理,并和基于分步傅里叶变换的直接数值法进行比较,发现这种拓展变分方法能够充分揭示上述外势场中的玻色-爱因斯坦凝聚啁啾孤子的动力学行为和特征．同时给出了能支持多稳定晶格囚禁玻色-爱因斯坦凝聚啁啾孤子的周期势与抛物势强度比值的临界值和一种通过控制外势场可有选择地移动玻色-爱因斯坦凝聚啁啾孤子的操控方法,这为玻色-爱因斯坦凝聚的实验和应用研究提供了理论参 关键词： 玻色-爱因斯坦凝聚 Gross-Pitaevskii方程 啁啾孤子 操控     

球对称非谐势阱中玻色-爱因斯坦凝聚Gross-Pitaevskii方程的精确解

考虑了描述玻色 爱因斯坦凝聚的Gross-Pitaevskii(GP)方程, 得到了在球对称非谐势阱中玻色-爱因斯坦凝聚GP方程的精确亮孤子解。In this paper, we analyze Gross Pitaevskii equation which describes the dynamics of a bright soliton in trapped atomic Bose Einstein condensates, and obtain the exact bright soliton solution of Gross Pitaevskii equation in spherically symmetric non harmonic trap.     

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-爱因斯坦凝聚的相变特征

研究玻色-爱因斯坦凝聚的相变特征，证明了粒子间存在弱排斥相互作用的玻色系统的玻色-爱因斯坦凝聚是二级相变。     

Chaos in a Bose-Einstein condensate

It is demonstrated that Smale-horseshoe chaos exists in the time evolution of the one-dimensional Bose-Einstein condensate driven by time-periodic harmonic or inverted-harmonic potential.A formally exact solution of the time-dependent Gross-Pitaevskii equation is constructed,which describes the matter shock waves with chaotic or periodic amplitudes and phases.     

大N近似下旋量玻色-爱因斯坦凝聚的基态能级分裂

采用超越单模近似,研究了纯光学势阱中自旋s=1的旋量BEC对单模的模式偏离效应.通过对有效哈密顿量的能量泛函变分,给出了模式偏离修正因子ε,并计算了模式偏离修正因子和分裂能随凝聚体粒子数N的变化关系. 关键词： 玻色-爱因斯坦凝聚 GP泛函 单模近似     

非谐势阱中二维G-P方程的数值计算

通过能量泛函的方法得到描述囚禁在非谐势阱中玻色-爱因斯坦凝聚体的二维G-P方程数值解,讨论原子间相互作用和非谐振势能项对玻色-爱因斯坦凝聚体的分布、能量和化学势的影响.     

Matter-Wave Solitons in Two-Dimensional Bose-Einstein Condensates with Time-Dependent Scattering Length in a Harmonic Trap

We present three families of one-soliton solutions for (2+1)-dimensional Gross-Pitaevskii equation with both time-dependent scattering length and gain or loss in a harmonic trap. Then we investigate the dynamics of these solitons in Bose-Einstein condensates (BECs) by some selected control functions. Our results show that the intensities of these solitons first increase rapidly to the condensation peak, then decay very slowly to the background; thus the lifetime of a bright soliton, a train of bright solitons and a dark soliton in BECs can be all greatly extended. Our results offer a useful method for observing matter-wave solitons in BECs in future experiments.     

Excitations of optomechanically driven Bose Einstein condensates in a cavity: Photodetection measurements

We present a detailed study to analyze the Dicke quantum phase transition within the thermodynamic limit for an optomechanically driven Bose-Einstein condensate in a cavity. The photodetection-based quantum optical measurements have been performed to study the dynamics and excitations of this optomechanical Dicke system. For this, we discuss the eigenvalue analysis, fluorescence spectrum and the homodyne spectrum of the system. It has been shown that the normal phase is negligibly affected by the mechanical mode of the mirror while it has a significant effect in the superradiant phase. We have observed that the eigenvalues and the spectra both exhibit distinct features that can be identified with the photonic, atomic and phononic branches. In the fluorescence spectra, we further observe an asymmetric coherent energy exchange between the three degrees of freedom of the system in the superradiant phase arising as a result of optomechanical interaction and Bloch-Siegert shift.     

Stability and chaotic behavior of a two-component Bose–Einstein condensate

We investigate the stability and chaotic behavior of a periodically driven Bose–Einstein condensate (BEC) with two hyperfine states. The effects of the population transfer K and relative energy fluctuation γ between the two hyperfine states are demonstrated analytically and numerically. The stability analysis shows that the steady-state relative population will appear the tuning-fork bifurcation, when the physical parameters are changed to some critical values. Meanwhile, the dependence of the macroscopic quantum self-trapping (MQST) on the initial conditions, the population transfer and the relative energy is revealed, and the stationary, periodical and chaotic MQSTs are found. Finally, we illustrate that the relative population oscillation can undergo a process from order to chaos, through a series of period-doubling bifurcations.