1420.冷原子量子態(tài)的操控及其動(dòng)力學(xué)研究

1、冷原子量子態(tài)的操控及其動(dòng)力學(xué)研究重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文(學(xué)術(shù)學(xué)位)學(xué)生姓名：劉真真指導(dǎo)教師：張小龍副教授專業(yè)：物理學(xué)學(xué)科門類：理學(xué)重慶大學(xué)物理學(xué)院二O一七年五月重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要I摘要超冷原子的相關(guān)性質(zhì)研究是當(dāng)代物理學(xué)中一項(xiàng)重要的研究，同時(shí)也作為重要的資源，有著十分廣泛的運(yùn)用。然而，冷原子的實(shí)驗(yàn)條件要求很嚴(yán)格，雖然現(xiàn)在有關(guān)冷原子的實(shí)驗(yàn)條件已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)新的高度，但并不是十分普及，因此，對(duì)冷原子的理論研究和數(shù)值模擬顯得十分的重要。

2、本文對(duì)冷原子的有關(guān)研究包含以下幾個(gè)部分：第一部分主要介紹了本文研究?jī)?nèi)容的理論背景知識(shí)，包含冷原子物理的發(fā)展及運(yùn)用。第二部分提出了通過(guò)腔模壓縮真空態(tài)產(chǎn)生確定的任意偶數(shù)個(gè)N原子的具有高保真度的平衡Dicke態(tài)的方案，即在腔QED中用壓縮算子的辦法實(shí)現(xiàn)對(duì)冷原子的操控。第三部分基于旋轉(zhuǎn)雙組份BECs物理系統(tǒng)，我們通過(guò)數(shù)值分析研究發(fā)現(xiàn)，一維和二維情況下，組份間相互作用項(xiàng)和組份內(nèi)相互作用項(xiàng)對(duì)旋轉(zhuǎn)雙組份BECs能譜結(jié)構(gòu)產(chǎn)生相同的影響，隨著相互作用的增

3、大，系統(tǒng)的量子態(tài)發(fā)生躍遷的概率逐漸增大，但組份內(nèi)相互作用的增大更易使系統(tǒng)的量子態(tài)發(fā)生躍遷，破壞系統(tǒng)的絕熱過(guò)程。此外，相互作用的大小不僅可以影響旋轉(zhuǎn)雙組份BECs能級(jí)的變化幅度，其正負(fù)還可以影響能級(jí)的變化方向。而內(nèi)部Josephson耦合常數(shù)大小可以影響旋轉(zhuǎn)雙組份BECs能譜的變化頻率，但其正負(fù)值不能影響其能譜結(jié)構(gòu)的變化。第四部分，在Rashba自旋軌道耦合背景下，我們通過(guò)數(shù)值分析，探討了Rashba自旋軌道耦合和外部磁場(chǎng)引起的Zeema

4、n效應(yīng)對(duì)冷原子系統(tǒng)的影響。當(dāng)自旋軌道耦合常數(shù)α?很小時(shí)，Zeeman效應(yīng)對(duì)能級(jí)的影響十分明顯，而Rashba自旋軌道耦合對(duì)能級(jí)的影響相對(duì)較弱，但隨著α?的增大，Rashba自旋軌道耦合對(duì)能級(jí)的影響逐漸抵消了Zeeman效應(yīng)對(duì)能級(jí)的影響，并且隨著外加磁場(chǎng)的增大，需要更強(qiáng)的Rashba自旋軌道耦合才能抵消Zeeman效應(yīng)對(duì)能級(jí)的影響，因此它們兩者之間存在著明顯的競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制。此外，我們通過(guò)數(shù)值分析還發(fā)現(xiàn)由外部磁場(chǎng)變化引起的Zeeman效應(yīng)不會(huì)改