基于掺杂玻色-爱因斯坦凝聚的冷原子量子电池研究

发布时间：2021-04-19 01:05

　　量子电池是指利用基于量子相干性和量子关联等非经典效应实现能量存储的量子系统或量子装置。它的特征性能具有优于经典电池的量子优势,对于发展未来新的能量转化和存储技术具有重要科学意义和潜在应用价值。本文基于掺杂BEC系统提出了可实现静态充电和动态充电的冷原子量子电池模型,研究了冷原子量子电池模型的量子充电过程,获得了一系列具有创新性的研究结果。本文获得的主要研究结果如下:1、基于掺杂BEC系统提出了可实现静态充电的冷原子量子电池模型。在这类冷原子量子电池模型中,两能级的杂质原子作为量子电池存储能量的基本单元,BEC作为杂质原子的载体,通过外加静态或动态磁场对杂质的相互作用实现对量子电池的充电过程。在量子充电过程中,外加磁场的能量转化为杂质原子的激发能量从而实现电池存储的能量。2、对于静态充电的冷原子量子电池模型,研究了当BEC和杂质原子都没有初始量子相干性的量子充电过程,获得了量子电池的容量和平均功率的解析表达式。发现电池的容量的上限值正比于杂质原子的数目和外加磁场的强度,量子电池的平均功率与杂质原子数成正比,增加BEC的初态原子数和/或增大外加磁场的强度可以提高量子电池的平均功率。表明通过... 

【文章来源】：湖南师范大学湖南省 211工程院校

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景与现状
    1.2 量子电池的基本概念
    1.3 本文的主要内容
第二章 几类精确可解的量子电池模型
    2.1 腔QED量子电池模型
    2.2 耦合自旋量子电池模型
    2.3 耦合谐振子量子电池模型
    2.4 本章小结
第三章 静态充电的冷原子量子电池模型
    3.1 掺杂的玻色-爱因斯坦凝聚
    3.2 静态充电的冷原子量子电池模型
    3.3 没有初始量子相干性的量子充电过程
    3.4 初始量子相干性支持的量子充电过程
    3.5 本章小结
第四章 动态充电的冷原子量子电池模型
    4.1 动态充电的冷原子量子电池模型
    4.2 动态充电的冷原子电池的量子充电过程
    4.3 本章小结
第五章 总结与展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表和完成的论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]Complementarity between micro-micro and micro-macro entanglement in a Bose–Einstein condensate with two Rydberg impurities[J]. Zhen Li,Yu Han,Le-Man Kuang.  Communications in Theoretical Physics. 2020(02)

博士论文
[1]量子比特系统中环境辅助的动力学演化速度的调控[D]. 宋亚菊.湖南师范大学 2017



本文编号：3146521