费米原子对的玻色-爱因斯坦凝聚

通过磁场可以用原子散射的Feshbach共振来调节原子间的相互作用，使之成为排斥或吸引，以及改变作用的强度，运用这个方法可以使费米原子形成分子，也可以在多体作用下形成费米原子配对，在温度够低的条件下可以得到分子的BEC以及原子配对的凝聚体，这些现象在实验室中的实现是2004年物理学的重要成就之一，本文对此给予简短的评述。     

玻色-爱因斯坦凝聚领域Feshbach共振现象研究进展

Feshbach共振现象是当前玻色一爱因斯坦凝聚领域中的一个研究热点．目前在大多数低温碱金属原子气体里都已观测到Feshbach共振现象．在实验里利用Feshbach共振可以任意改变这些系统中原子之间的相互作用强度，从强相互排斥作用到强相互吸引作用都可以实现．文章详细介绍Feshbach共振现象以及目前它在原子气体系统里的最重要的两个应用，研究费米子气体里的超流态和有强相互作用的玻色子气体．     

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。     

费米原子对的玻色-爱因斯坦凝聚(续)

费米原子组成的分子BEC之发现被认为是冷量子气体研究的一个里程碑．除本身的意义外，它还被作为向对凝聚超流体研究进军的桥头堡。     

偶极旋量玻色-爱因斯坦凝聚体在外场中的自旋混合动力学

探讨了外场中偶极旋量玻色-爱因斯坦凝聚体的静态和动力学行为.研究结果表明,可以调节外场、自旋交换相互作用和偶极-偶极相互作用来调控三组分之间的隧穿,控制布居数动力学演化范围和相对相位动力学行为. 关键词： 玻色-爱因斯坦凝聚 偶极-偶极相互作用 自旋混合动力学     

玻色-爱因斯坦凝聚体中非线性相互作用对量子共振棘流的影响

研究了玻色-爱因斯坦凝聚体中非线性相互作用对量子共振棘流的影响．满足量子共振条件的周期驱动使得波包在动量空间出现弹道扩散,当波包扩散具有特定方向时,系统就出现定向的动量流．弱非线性相互作用下的冷原子分成两簇,它们分别受到方向相反的稳定周期驱动力,以各自恒定的加速度沿相反方向运动．波包在动量空间的扩散表现为两个稳定的沿相反方向运动的峰．非线性相互作用的增强使得正方向运动的冷原子减少,负方向运动的冷原子增加,从而系统的动量流减弱甚至反转．当非线性相互作用足够强时,动量空间中的波包只有一个稳定的峰,且峰值对应的动量不随时间变化．此时冷原子受的周期驱动力为零,定向的动量流消失．     

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。     

一维双组分玻色-爱因斯坦凝聚体系的量子隧穿特性

利用双模近似方法研究了一维双组分玻色-爱因斯坦凝聚体(Bose-Einstein condensates,BECs)的量子隧穿特性.从描述三维双组分BECs系统的Gross-Pitaevskii方程(GPE)出发,得到了描述一维体系的GP方程.把体系波函数写成原子数和相位指数的乘积,得到描述体系隧穿特性的费曼方程.数值求解费曼方程,研究了原子之间相互作用(双组分BECs体系原子之间的相互作用包括组分内部原子之间的相互作用和不同组分原子之间的相互作用)对隧穿特性的影响.结果显示,当原子之间的相互作用较弱时,体系发生量子隧穿现象,表现为原子数在平衡位置附近作周期振荡;随着原子之间相互作用增强,体系经历一个临界状态,进入自俘获状态,即由于原子之间相互作用的存在,在对称双势阱中演化的BECs可以呈现出原子数高度的不对称分布,好像绝大数原子被其中一个势阱俘获.从隧穿到自俘获原子之间的相互作用存在一个临界值,从而体系的能量也对应一个临界值,根据体系的哈密顿函数,就能求出相互作用临界值的表达式.     

具有纠缠序参量的玻色-爱因斯坦凝聚体

对最近提出的具有纠缠序参量的玻色-爱因斯坦凝聚体作通俗简要的介绍.在这个凝聚体中,不同种原子间形成自旋纠缠的原子对,而系统就在这个纠缠对上发生玻色-爱因斯坦凝聚.     

具有纠缠序参量的玻色-爱因斯坦凝聚体

对最近提出的具有纠缠序参量的玻色-爱因斯坦凝聚体作通俗简要的介绍．在这个凝聚体中，不同种原子间形成自旋纠缠的原子对，而系统就在这个纠缠对上发生玻色-爱因斯坦凝聚.     

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.     

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．     

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     

玻色-爱因斯坦凝聚临界温度的估算

引进有效数密度的概念，对球谐势阱中理想玻色气体的临界温度作了简便的估算，并以此为例讨论应如何将玻色－爱因斯坦凝聚的研究引入教学，同时还阐述了这种引入的重要意义。     

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．     

玻色-爱因斯坦凝聚系统的量子Fisher信息与混沌

量子Fisher信息作为经典Fisher信息的自然推广,与量子信息中的纠缠判断具有密切联系.在表现为典型量子混沌特征的受击两分量玻色-爱因斯坦凝聚系统中,研究了与经典相空间对应的纠缠和量子Fisher信息动力学性质. 结果表明,初次撞击后的系统量子态是纠缠的,与初态所处相空间中的混乱程度无关.而量子Fisher信息的动力学演化对系统初态非常敏感,当初态处于混沌区域时,量子Fisher信息值比初态处于规则区域时大.利用这种较好的量子-经典对应关系,得到量子Fisher信息可以刻画量子混沌的结论. 关键词： 量子Fisher信息 玻色-爱因斯坦凝聚 量子混沌 量子-经典对应