基于自旋轨道耦合超冷原子的孤子动力学研究

发布时间：2022-02-19 13:42

　　超冷原子作为全新的量子模拟平台,在基础物理研究和应用科学方面意义重大。对其研究不仅能加深我们对相关基本概念的理解,而且也会促进原子分子物理、光物理、凝聚态物理、量子光学等学科的交叉和融合;同时,超冷原子在原子钟、精密测量、量子计算与量子信息等领域也有着广泛的应用前景。自旋轨道耦合在玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）中的实验实现为研究规范场中的新奇宏观量子现象提供了平台,成为续Feshbach共振和光晶格后,冷原子领域又一重大突破。研究自旋轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体奇异物性和新颖量子态及其量子调控已成为当前超冷原子物理和量子信息等交叉领域的研究热点之一。首先,本论文对超冷原子气体的自旋轨道耦合的实验实现、研究现状及发展趋势作了简要的介绍。自旋轨道耦合对超冷原子气体的动力学、基态以及激发态等都有着重要的影响,对实现自旋霍尔效应、拓扑绝缘体也起着决定性的作用。并对基于光晶格钟的自旋轨道耦合理论研究进行了简要的分析介绍,相比于在碱金属原子中实现自旋轨道耦合,冷原子光晶格钟系统打破了传统量子系统中寿命短的限制,在自旋轨道耦合物理研究中展示出了诸多的优势。其次,本文对两组分的环状暗孤子及其衰退后形成的... 

【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院国家授时中心)陕西省

【文章页数】：109 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究意义及研究现状
    1.2 超冷原子系统中的孤子
    1.3 超冷原子系统中的涡旋
    1.4 平均场理论下的Gross-Pitaevskii方程
    1.5 本论文的研究内容与结构
第2章 超冷原子中的自旋轨道耦合
    2.1 引言
    2.2 自旋轨道耦合的实验实现
        2.2.1 拉曼诱导的自旋轨道耦合(Raman-induced SOC)
        2.2.2 Rashba自旋轨道耦合
    2.3 基于光钟的自旋轨道耦合的理论研究
第3章 环状暗孤子及其涡旋动力学
    3.1 引言
    3.2 简谐势中两分量超冷原子气体动力学
    3.3 两分量环状暗孤子理论模型
    3.4 环状暗孤子动力学以及半量子化涡旋对
        3.4.1 初始深度相同的两环状暗孤子
        3.4.2 初始深度不同的两环状暗孤子
    3.5 结论
第4章 超冷偶极玻色气体基态研究
    4.1 引言
    4.2 简谐势加光晶格势中凝聚体的理论模型
    4.3 简谐势加光晶格势中凝聚体的基态结构
    4.4 简谐势加四次势中凝聚体的理论模型
    4.5 简谐势加四次势中凝聚体的基态结构
第5章 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与科研成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]Preface:special topic on cold atoms[J]. Jun Ye.  National Science Review. 2016(02)



本文编号：3633003