磁偶极相互作用下玻色-爱因斯坦凝聚体中出现的奇特涡旋晶格结构

文章简要地介绍了玻色-爱因斯坦凝聚体中出现的涡旋和铬原子玻色-爱因斯坦凝聚体的实验研究进展，还介绍了文章作者的一项最新的理论工作。研究指出，由于铬原子磁偶极相互作用的影响，凝聚体中将出现奇特的各向异性的涡旋晶格结构。     

偶极-偶极相互作用下玻色-爱因斯坦凝聚体中涡旋的非线性动力学研究

基于平均场理论和分裂算符谱算法, 研究了偶极-偶极相互作用下玻色爱因斯坦凝聚体中涡旋的非线性动力学. 研究发现外势运动速度小于临界值时,偶极-偶极相互作用对系统涡旋的非线性动力学影响较小,而外势运动速度超过临界速度时,偶极-偶极相互作用对涡旋的非线性动力学影响很大,可使系统产生涡旋对、涡旋偶极子和简单涡旋,并使它们形成涡街.     

偶极-偶极相互作用下玻色-爱因斯坦凝聚体中涡旋的非线性动力学研究

基于平均场理论和分裂算符谱算法,研究了偶极-偶极相互作用下玻色爱因斯坦凝聚体中涡旋的非线性动力学.研究发现外势运动速度小于临界值时,偶极-偶极相互作用对系统涡旋的非线性动力学影响较小,而外势运动速度超过临界速度时,偶极-偶极相互作用对涡旋的非线性动力学影响很大,可使系统产生涡旋对、涡旋偶极子和简单涡旋,并使它们形成涡街.     

两分量Bose-Einstein凝聚体的非线性Ramsey干涉

以非线性Rosen-Zener隧穿理论为基础,用两分量Bose-Einstein凝聚体设计了非线性Ramsey干涉计.通过数值模拟实验在时间域上观察到了丰富的Ramsey干涉图样,凝聚体中原子间重要的非线性相互作用导致这些干涉图样明显不同于线性Ramsey干涉时的正弦型条纹.通过进一步对干涉图样作Fourier分析,发现干涉图样的基频能够精确反映系统的非线性和不对称性特征,从而为测量原子的相关性质提供了理论依据. 关键词： Bose-Einstein凝聚 非线性Ramsey干涉 Rosen-Zener隧穿     

Tavis-Cummings模型中原子间偶极相互作用对场熵演化特性的影响

研究了单模辐射场与耦合双原子相互作用系统场熵的演化特性,讨论了原子间偶极相互作用对场熵演化特性的影响.研究结果表明,当原子间偶极偶极相互作用不太强时,场熵的时间演化行为与单光子JC模型相似;当原子间偶极偶极相互作用足够强时,场熵的时间演化行为与双光子JC模型相似 关键词： 单模辐射场 耦合双原子 场熵演化     

压缩真空场与耦合双原子Raman相互作用系统场熵的演化特性

利用全量子理论,研究了压缩真空场与耦合双原子Raman相互作用系统的场熵演化特性,讨论了系统耦合常数和光场初始压缩因子对场熵演化特性的影响.结果表明,场熵的时间演化规律与原子布居差的时间演化规律非常相似.当原子间的偶极-偶极相互作用较弱时,场熵演化呈现周期性的崩塌与回复现象;当原子间的偶极-偶极相互作用较强时,场熵演化呈现不规则振荡,崩塌与回复周期现象消失.     

六极子磁场中自旋轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体的基态结构

研究囚禁在环形势中的Rashba自旋轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体在六极子磁场中的基态特性。在这种情况下,磁场破坏了自旋轨道耦合哈密顿量的旋转对称性,但系统仍具有2π/3的离散对称性。数值结果发现:在弱相互作用情况下,六极子磁场和Rashba自旋轨道耦合使环形囚禁的凝聚体呈类六边形的基态密度分布,当磁场强度超过某一临界值时,凝聚体将崩塌;在强相互作用情况下,半量子涡旋出现在凝聚体中,且被六极子磁场钉在方位角Ф=nπ/3的径向位置,涡旋的旋转方向取决于径向磁场的方向。     

两二能级原子在共同环境下的量子关联动力学

通过精确求解带有偶极-偶极相互作用的两个二能级原子与一个共同热库相互作用模型, 得到了两原子间量子纠缠和量子失谐(quantum discord)的解析表达式. 综合考虑了环境的非马尔可夫效应、原子间的偶极-偶极相互作用以及原子的本征频率同腔模中心频率之间的失谐量对两原子间量子纠缠和quantum discord的影响. 研究显示: 在非马尔可夫机制下, 且原子的本征频率与腔模中心频率是共振时, 当两原子初态处于纠缠态时, 原子间偶极-偶极相互作用可以显著抑制包括量子纠缠和quantum discord等量子关联的衰减, 更特别的是, 如果原子的本征频率同腔模中心频率有一定的失谐时, 利用原子间偶极-偶极相互作用可大大地延长两原子退纠缠的时间; 当两原子初态处于可分离态时, 从短时间来看, 原子间偶极-偶极相互作用可以提高量子纠缠和quantum discord振荡的振幅,而在长时间极限下, 原子间偶极-偶极相互作用不会改变量子纠缠和quantum discord达到的稳定值. 最后, 讨论了原子间偶极-偶极相互作用对量子纠缠和quantum discord动力学不同的影响. 关键词： 量子纠缠 量子失谐 共同环境 偶极-偶极相互作用     

玻色爱因斯坦凝聚体一维轴向干涉中的非线性现象

利用含时的Ｇｒｏｓｓ－Ｐｉｔａｅｖｓｋｉｉ方程,研究了轴对称的高密度玻色爱因斯坦凝聚体在干涉过程中因原子间相互人用而产生的非线性现象。发现玻色爱因斯坦凝聚体的一维轴向干涉条纹的密度分布是一种驻波状结构。通过原子波之间非线性耦合相互作用,这种结构可以表现为物质波光栅,对其周期的原子波产生衍射现象。     

谐振子势与高斯势的联合势阱中玻色-爱因斯坦凝聚体的涡旋结构

本文用虚时演化法研究了玻色-爱因斯坦凝聚体在谐振子势与高斯势的联合势阱中的涡旋结构,给出了旋转角频率和原子间相互作用强度对涡旋分布的影响,以及对凝聚体中量子化涡旋、鬼涡旋以及隐涡旋分布的不同作用。在联合势阱中凝聚体除了量子化涡旋和鬼涡旋外,在势阱中心位置还出现了隐涡旋。当相互作用强度一定时,可见涡旋数和隐涡旋数随着旋转角频率的增大而增加。当旋转角频率一定时,随着原子间相互作用逐渐增强,可见涡旋数随之增加,而隐涡旋数并没有改变。我们分析发现,只有考虑了隐涡旋之后,才能满足费曼规则。     

单模辐射场与耦合双原子相互作用系统中场熵的压缩特性

研究了单模辐射场与耦合双原子相互作用系统中场熵的压缩特性,讨论了系统初始状态及原子间偶极相互作用对场熵压缩特性的影响.数值计算结果表明,当系统初始时刻处于合适的相干叠加态时,场熵呈现出周期性压缩现象,其压缩深度和压缩时间与原子间偶极相互作用强度有关. 关键词： 单模辐射场 耦合双原子 光场熵压缩     

单镜面附近激发态极化原子的自发辐射

利用格林函数和费米黄金定律,我们计算了单镜面附近的激发态极化原子的自发辐射率。结果表明：原子的自发辐射与原子的极化偶极距取向有关,并且随着原子与镜面间距的增大,辐射率呈现正弦形式的振荡。当偶极距取向与镜面方向平行时,自发辐射的正弦式振荡最为激烈。但是随着极化方向与镜面方向夹角的增大,自发辐射的振荡越来越弱。当偶极距取向与镜面垂直时,振荡几乎消失。利用光子的闭合轨道理论,我们可以发现激发态原子偶极距取向影响辐射光子数的多少,从而可以改变原子的自发辐射率。     

共同环境中三原子间纠缠演化特性研究

研究了三个二能级原子与共同热库发生相互作用的系统纠缠动力学演化. 采用三体负本征值来描述系统间纠缠, 通过数值计算分析了初始状态和原子间偶极-偶极相互作用对系统间纠缠演化的影响. 结果表明, 初始状态的原子相位可以控制量子干涉现象; 长时间演化下原子的激发态布居出现俘获现象; 通过调节偶极-偶极相互作用强度, 可以提升三原子间纠缠.     

单镜面附近激发态极化原子的自发辐射简

利用格林函数和费米黄金定律,我们计算了单镜面附近的激发态极化原子的自发辐射率.结果表明:原子的自发辐射与原子的极化偶极距取向有关,并且随着原子与镜面间距的增大,辐射率呈现正弦形式的振荡.当偶极距取向与镜面方向平行时,自发辐射的正弦式振荡最为激烈.但是随着极化方向与镜面方向夹角的增大,自发辐射的振荡越来越弱.当偶极距取向与镜面垂直时,振荡几乎消失.利用光子的闭合轨道理论,我们可以发现激发态原子偶极距取向影响辐射光子数的多少,从而可以改变原子的自发辐射率.     

利用平均场法计算里德堡原子的 偶极阻塞效应

利用平均场法计算了里德堡原子的偶极相互作用,分析了主量子数、拉比频率以及原子密度等对偶极阻塞效应的影响。随着主量子数以及原子密度的增大,原子间的相互作用增强,里德堡原子的偶极阻塞效应越明显;激光功率的增加,能提高里德堡原子的激发几率,但激发几率会趋于饱和,此时里德堡原子间的偶极阻塞效应最为显著。里德堡原子的偶极阻塞效应广泛应用于量子信息等领域。     

里德里原子偶极阻塞效应的平均场的研究

利用平均场法计算了里德堡原子的偶极相互作用,分析了主量子数、拉比频率以及原子密度等对偶极阻塞效应的影响.随着主量子数以及原子密度的增大,原子间的相互作用增强,里德堡原子的偶极阻塞效应越明显;激光功率的增加,能提高里德堡原子的激发几率,但激发几率会趋于饱和,此时里德堡原子间的偶极阻塞效应最为显著.里德堡原子的偶极阻塞效应广泛应用于量子信息等领域.     

里德里原子偶极阻塞效应的平均场的研究

利用平均场法计算了里德堡原子的偶极相互作用,分析了主量子数、拉比频率以及原子密度等对偶极阻塞效应的影响.随着主量子数以及原子密度的增大,原子间的相互作用增强,里德堡原子的偶极阻塞效应越明显;激光功率的增加,能提高里德堡原子的激发几率,但激发几率会趋于饱和,此时里德堡原子间的偶极阻塞效应最为显著.里德堡原子的偶极阻塞效应广泛应用于量子信息等领域.     

里德里原子偶极阻塞效应的平均场的研究

利用平均场法计算了里德堡原子的偶极相互作用,分析了主量子数、拉比频率以及原子密度等对偶极阻塞效应的影响.随着主量子数以及原子密度的增大,原子间的相互作用增强,里德堡原子的偶极阻塞效应越明显;激光功率的增加,能提高里德堡原子的激发几率,但激发几率会趋于饱和,此时里德堡原子间的偶极阻塞效应最为显著.里德堡原子的偶极阻塞效应广泛应用于量子信息等领域.     

系统-环境初始关联对纠缠动力学的影响

研究了存在偶偶相互作用的两个二能级原子与共同单洛伦兹热库相互作用模型下的两体间的纠缠动力学行为。主要考虑了原子系统与环境存在初始关联时,两原子间的偶偶相互作用对纠缠动力学的影响,可以发现:偶偶相互作用一定时,马尔科夫环境下初始关联使原子与热库间的纠缠比原子间的纠缠衰减得慢,非马尔科夫环境下初始关联使原子间的振荡减弱;另外在马尔科夫热库中,随着偶偶相互作用的增强,两原子纠缠可以得到提升,而在非马尔科夫热库中,随着偶偶相互作用的增强,原子间及原子与热库间最终保持较大纠缠值。     

Kerr介质中压缩真空场与耦合双原子依赖强度耦合系统原子偶极压缩

研究了存在Kerr介质时依赖强度耦合单模压缩真空场与耦合双原子非共振相互作用系统中原子的偶极压缩,运用数值方法讨论了系统参数对原子偶极压缩的影响.结果表明:Kerr介质、失谐量、原子间相互作用、光场初始压缩因子和原子的初始状态对原子偶极压缩有较大的影响.