一维谐振子束缚的自旋轨道耦合玻色气体的研究

发布时间：2021-05-19 08:10

　　近些年来,冷原子物理的主要进展之一是实现了中性原子的自旋轨道耦合,并提出了光诱导合成规范场的思想。在此以前,自旋轨道耦合的影响只在费米子物质如电子气体中进行了研究,而这一进展为在玻色子系统中研究自旋轨道耦合开辟了新的机遇。冷原子系统具有良好的可调控性,可以改变束缚势阱的频率以及Raman激光的波长和强度。虽然大多理论工作都集中在Rashba耦合的自旋轨道耦合的均匀系统上,但是谐振子束缚势下具有自旋轨道耦合的冷原子系统也受到关注和研究。本文研究了谐波势阱中具有拉曼诱导自旋轨道耦合的玻色气体,通过将受限系统映射为量子Rabi模型,引入量子光学中的平移Fock态利用变分方法求解了系统的本征能态和基态,发现左右平移Fock态的奇宇称叠加态能量低于本征平移Fock态的能量,并分别研究了粒子在动量和坐标空间的动力学Zitterbewegung振荡特性以及原子极化的动力学,并利用Von Neumann熵和Concurrence这两种常用的度量纠缠的方法研究了自旋轨道耦合模型中原子内外自由度之间纠缠,分别讨论了纠缠随拉曼耦合强度的依赖关系以及随时间的演化情况,并且研究了纠缠随时间的周期性演化特性。最后... 

【文章来源】：山西大学山西省

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 自旋轨道耦合
        1.1.2 光与原子的相互作用-- Rabi模型到Jaynes-Cummings模型
    1.2 平移Fock态和相干态的定义及其基本性质
        1.2.1 平移算符
        1.2.2 平移Fock态
        1.2.3 相干态
        1.2.4 自旋相干态
    1.3 本论文的研究内容
第二章 一维谐振子束缚的自旋轨道耦合玻色气体
    2.1 引言
    2.2 谐振子势束缚自旋轨道耦合的Bose气体
    2.3 映射为量子Rabi模型
    2.4 变分法求解基态
    2.5 系统动力学演化
    2.6 本章小结
第三章 原子内外自由度之间的量子纠缠和度量方法
    3.1 两体系统的量子纠缠
    3.2 两体非正交态纠缠的度量
    3.3 SOC模型中原子内外自由度之间的纠缠
        3.3.1 纠缠与拉曼耦合强度的依赖关系
        3.3.2 纠缠随时间的演化
    3.4 本章小结
第四章 自旋轨道耦合诱导的机械运动的内禀压缩
    4.1 背景
    4.2 模型
    4.3 信息熵与量子涨落的压缩
    4.4 Wigner函数
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果及参与科研的项目
致谢
个人简况及联系方式


【参考文献】：
博士论文
[1]自旋相干态及在量子—经典对应研究中的应用[D]. 辛俊丽.山西大学 2015



本文编号：3195436