光晶格中冷原子耗散动力学的研究

发布时间：2021-03-06 03:08

　　冷原子系统是指利用激光冷却等技术将原子冷却到接近绝对零度所形式的稀疏气团,随着实验技术的进步,冷原子物理逐渐成为研究的热点。原子在极低温度下将会展现出很多新奇有趣的量子特性,如玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）、非线性量子隧穿、超流-Mott绝缘态量子相变等,并且冷原子系统易于操控,是进行量子模拟的绝佳平台。光晶格作为一种纯净可控的实验平台,具有很多独特的优势,其晶格常数、势阱深度等可以通过调节激光强度、偏振度、频率等进行精确控制。2005年,超冷原子气首次被成功装载入光晶格中,从而使得利用原子模拟电子在周期性晶格内的运动成为可能,光晶格也由此成为研究冷原子系统的重要平台。作为一种开放系统,光晶格中的冷原子系统也要与环境发生相互作用,也会存在耗散效应,但是近年来的实验表明受控耗散可以作为控制量子系统的一种有利工具,因此本文主要研究了距离选择性耗散、外部驱动等因素对光晶格中冷原子系统动力学的影响,并且通过进行数值模拟找到了距离选择性耗散等因素对原子在光晶格中传输的影响规律以及提高冷原子在光晶格中输运效率的方法,从而可以实现操控冷原子在光晶格中的分布,驱动系统到达我们所期望的量子态。本文主要工作... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：56 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 量子开放系统介绍
        1.1.1 时间演化方程法
        1.1.2 马尔科夫主方程法
        1.1.3 随机模拟法
    1.2 冷原子物理概述
        1.2.1 冷原子物理的研究历史
        1.2.2 冷原子系统中的耗散效应
        1.2.3 实现原子冷却的相关技术
            （1）激光冷却和磁光阱技术
            （2）静磁阱技术
            （3）蒸发冷却技术
    1.3 光晶格中的冷原子系统
        1.3.1 光晶格的介绍
        1.3.2 利用光晶格装载冷原子
    1.4 本文主要研究工作及论文结构
2 基本理论方法概述
    2.1 平均场理论
    2.2 Gross-Pitaevskii方程
    2.3 双模近似
    2.4 玻色-哈伯德模型
    2.5 数值求解方法
3 光晶格中冷原子耗散动力学的理论分析和模拟计算
    3.1 研究背景
    3.2 理论方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 环境因素对原子输运过程的影响
            （A）距离选择性耗散对原子输运过程的影响
            （B）外部驱动对原子输运过程的影响
        3.3.2 原子间的相互作用对原子输运过程的影响
        3.3.3 冷原子高度局域化地周期性输运时系统各因素间的关系
        3.3.4 环境因素对BEC自捕获现象的影响
        3.3.5 随时间变化的外部驱动对系统动力学的影响
    3.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]用于超冷原子囚禁的一体式结构三维光晶格系统[J]. 田晓,张俊,黄宝玉,杨航,现嘉裕.  中国光学. 2019(06)
[2]量子气体在光晶格中的一维玻色-哈伯德模型模拟[J]. 栾添,张雪松,陈徐宗.  计算机工程. 2018(12)
[3]光晶格中的冷原子[J]. 郭文祥,刘伍明.  物理. 2016(06)

博士论文
[1]基于超冷原子的量子模拟研究[D]. 潘建松.中国科学技术大学 2017
[2]玻色—爱因斯坦凝聚体耗散动力学的理论研究[D]. 崔博.大连理工大学 2014
[3]光晶格中玻色爱因斯坦凝聚体动力学特性的研究[D]. 陈艳.兰州大学 2011

硕士论文
[1]稀薄超冷气体中的玻色—哈伯德模型研究[D]. 应涛.哈尔滨工业大学 2010



本文编号：3066331