基于Gross-Pitaevskii能量泛函求解谐振势阱中玻色凝聚气体基态波函数

基于Gross-Pitaevskii(G-P)平均场能量泛函和变分方法，对囚禁在谐振势阱中的玻色凝聚气体，在T=0K时的基态波函数提出一种新解法.运用这一方法能得到基态波函数的解析表达式，求解出系统的化学势与凝聚原子数的关系等.其结果与Edwards和Dalfovo等人直接数值求解G-P方程所得到的结果相一致，并在Na_s/a1大原子数N的极限条件下，与托马斯-费米近似模型的结论也趋向一致.该方法计算简单，而且能够进行解析处理. 关键词： 玻色凝聚气体 G-P泛函 谐振势阱 基态波函数     

谐振势阱中有弱相互作用的玻色爱因斯坦凝聚

应用数值计算的方法计算了谐振势阱中有弱相互作用的玻色气体凝聚的临界温度和基态占据库，计算结果表明，二者都随着散射长度的增大而减小；但与理想玻色气体相比仅差约０．４％。     

多个子玻色-爱因斯坦凝聚气体膨胀叠加形成的量子涡旋现象研究

基于二维模型,研究了多个子玻色-爱因斯坦凝聚气体在谐振势阱内膨胀叠加形成的量子涡旋现象.运用传播子方法,分析了对称分布的三个子玻色-爱因斯坦凝聚气体膨胀叠加形成宏观量子涡旋的物理过程,得到量子涡旋随时间演化的规律;发现涡旋核分布在谐振势阱内出现振荡;涡旋与反涡旋随时间演化而相互转变,并对这些现象进行了物理分析.     

非谐势阱中玻色-爱因斯坦凝聚的数值计算

从G-P平均势场理论出发,探讨了玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)的G-P方程的一维形式,用数值计算方法研究了非谐势阱中非理想玻色凝聚气体的基态和第一激发态解.给出了能量随非线性系数的变化规律.     

用遗传算法研究一维光晶格中玻色凝聚气体基态波函数

以Gross-Pitaevskii（G-P）平均场能量泛函为目标函数,运用遗传算法研究一维光晶格系统中玻色凝聚气体的基态性质,提出了求解系统波函数的一种新方法.通过优化计算,对当前常用的托马斯-费米近似和高斯近似模型进行修正和讨论,并给出最优基态波函数. 关键词： 玻色凝聚气体 遗传算法 波函数     

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.     

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．     

三维非谐势阱中玻色-爱因斯坦凝聚的数值计算

本文从G-P平均势场理论出发,探讨了三维球对称非谐势阱中玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)的G-P方程;用数值计算方法研究了三维球对称非谐势阱中原子间有相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚气体的基态解;分析了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.     

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).     

势阱中二维理想玻色气体的磁性质

采用半经典近似方法,研究简谐势阱中二维理想带电玻色气体的磁性质.推导出了该体系的热力学势、相变温度、内能、比热、磁场强度和磁化率随外加磁场的变化关系,进而分析了约束势阱对理想带电玻色气体热力学性质的影响.     

The stability of a quantized vortex in a dilute Bose gas confined to a toroidal trap

We investigate the stability of a quantized vortex in a weakly interacting Bose gas, trapped in a toroidal container with hard walls. Calculating the excitation spectrum numerically and determining the stability condition by the Landau criterion, we examine the effect of reducing the confinement region of the condensate on the vortex stability. We find that tight confinement of the condensate increases the stabilization of the quantized vortex because an increase in the zero sound velocity due to tight confinement prevents the emergence of the elementary excitation which breaks superfluidity of the Bose system. We also discuss the experimental setup to observe such an effect.     

基态球谐振子的空间“塌陷”

用幂级数方法研究球谐振子定态薛定谔方程解析解，发现波函数球系表示ψ(r,θ，φ)在r～0处可以无界，只要rψ(r,θ，φ)在r～0处有界，就不违背波函数的玻恩统计解释而且基态能量是ω/2, 而不是3ω/2，这是低能量条件下的振动系统空间“塌陷”现象. 关键词： 球谐振子 基态能量 波函数 空间塌陷     

谐振子在含时均匀外场作用下跃迁概率的精确解

采用尝试波函数的方法求解了含时受迫振子的严格波函数，并给出了跃迁概率的精确解。     

Generalized path-integral solution and coherent states of the harmonic oscillator in D-dimensions

We construct a general form of propagator in arbitrary dimensions and give an exact wavefunction of a time- dependent forced harmonic oscillator in D（D ≥ 1） dimensions. The coherent states, defined as the eigenstates of annihilation operator, of the D-dimensional harmonic oscillator are derived. These coherent states correspond to the minimum uncertainty states and the relation between them is investigated.     

三维光晶格中玻色凝聚气体基态波函数及干涉演化

基于Gross-Pitaevskii方程，运用有效化学势概念，研究了囚禁在组合势(由磁阱和三维光 晶格组成)中玻色凝聚气体在三维光晶格中的分布规律，并由此得到玻色凝聚气体的归 一化基态波函数.在取消组合势和仅取消光晶格而保留磁阱的两种情况下，运用传播子方 法求解出玻色凝聚气体密度分布的解析表达式.取消组合势后，理论计算所得到的玻色凝聚 气体聚随时间的演化规律与Greiner等的实验结果相一致.仅取消光晶格而保留磁阱时，研 究表明玻色凝聚气体的干涉模式呈现周期性的振荡行为.此外，在磁阱为各向异性的情况下 ， 关键词： 玻色凝聚气体 磁阱 光晶格 干涉模式     

Entanglement concentration and teleportation of multipartite entangled states in an ion trap

We propose an effective scheme for the entanglement concentration of a four-particle state via entanglement swapping in an ion trap. Taking the maximally entangled state after concentration as a quantum channel, we can faithfully and determinatively teleport quantum entangled states from Alice to Bob without the joint Bell-state measurement. In the process of constructing the quantum channel, we adopt entanglement swapping to avoid the decrease of entanglement during the distribution of particles. Thus our scheme provides a new prospect for quantum teleportation over a longer distance. Furthermore, the success probability of our scheme is 1.0.     

Ground state and vortex states of bosons in an anisotropic trap: A variational approach

We propose a simple variational form of the wave function to describe the ground state and vortex states of a weakly interacting Bose gas in an anisotropic trap. The proposed wave function is valid for a wide range of the particle numbers in the trap. It also works well in the case of attractive interaction between the atoms. Further, it provides an easy and fast method to calculate the physical quantities of interest. The results compare very well with those obtained by purely numerical techniques. Using our wave function we have been able to verify, for the first time, the predicted behaviour of the aspect ratio. Received 7 December 1998 and Received in final form 4 February 1999     

Fermi气体在势阱中的最大囚禁范围与状态方程

在Thomas-Fermi近似条件下,研究了n维广义幂律势阱中Fermi原子气体的最大囚禁范围,给出了n维势阱中气体的实际囚禁体积,导出了状态方程.结果表明,最大囚禁范围和囚禁气体压强不仅与势阱性质有关,也与自由理想Fermi系统的化学势有关.对三维球对称简谐势阱进行了应用,表明在Thomas-Fermi近似有效的前提下,当系统满足条件((kT)/(hω))² ((16π²g)/ 关键词： Fermi气体 n维势阱')" href="#">n维势阱 最大囚禁范围 状态方程