開放少阱系統(tǒng)中量子隧穿的相干控制.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、隨著科技的迅速發(fā)展,人們對(duì)未知世界興趣的高漲,探究事物的尺度進(jìn)一步縮小,從以前的毫米到微米、再到現(xiàn)在的納米以及更加精細(xì)。例如:生物學(xué)從細(xì)胞層面已經(jīng)到現(xiàn)在的基因?qū)用?;化學(xué)研究的選鍵反應(yīng)、精密機(jī)械制造已經(jīng)進(jìn)入微納尺度等等。這些領(lǐng)域無一例外都需要考慮對(duì)原子的操控的相關(guān)問題。由于激光技術(shù)的不斷發(fā)展,激光整形技術(shù)的應(yīng)用,激光帶寬的不斷縮小,為更加細(xì)致的操縱原子提供了技術(shù)支持。光與物質(zhì)間的相互作用表現(xiàn)出來的相關(guān)特性,為我們相干操控原子,從實(shí)驗(yàn)上控制

2、粒子提供了理論支持。微觀粒子在量子力學(xué)中表現(xiàn)出來了許多經(jīng)典力學(xué)所禁戒的情況,如粒子的量子隧穿,粒子波函數(shù)的相干疊加等特性。利用這些特性,人們制造了許多研究設(shè)備,如掃描隧道顯微鏡等器件。但是,人們關(guān)于粒子的相干操控僅限于理想系統(tǒng),即未考慮外界環(huán)境參數(shù)的影響。為了進(jìn)一步適應(yīng)實(shí)驗(yàn)的需要,更好的為實(shí)驗(yàn)提供理論指導(dǎo),本文詳細(xì)研究了單個(gè)原子在開放的雙阱系統(tǒng)中的相干操控,并且初步研究了單個(gè)原子在開放的三阱中的相干操控的情況。希望能對(duì)實(shí)驗(yàn)提供參考。

3、r>   全文共分為四章。第一章為緒論部分,簡單介紹了原子的激光冷卻與囚禁,量子力學(xué)復(fù)延拓理論,以及NooN態(tài)理論。
   第二章,我們研究了處于單模光場驅(qū)動(dòng)下的雙阱中單原子隧穿的相干控制。通過對(duì)基本模型構(gòu)建,在高頻驅(qū)動(dòng)場的情況下,我們得到了該系統(tǒng)一些比較有趣的解。例如,通過調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)場的幅度和頻率,我們可以得到準(zhǔn)Noon態(tài)布居。在這種情況下,粒子在兩阱中的布居為1/2;其次,我們通過調(diào)節(jié)外場參數(shù),還能使粒子在兩個(gè)阱中出現(xiàn)部分隧

4、穿的情形;當(dāng)然,該系統(tǒng)也會(huì)出現(xiàn)布居衰減的情況。這一工作系統(tǒng)地研究了開放的雙阱中的單粒子的相干隧穿,而且通過分析計(jì)算和數(shù)值模擬之間的比較發(fā)現(xiàn),兩者之間吻合的十分好,但是,我們還是希望能從實(shí)驗(yàn)上給予相關(guān)驗(yàn)證,以有力支撐該研究結(jié)果。
   第三章,為了更好的研究開放的三阱系統(tǒng),我們?cè)诟哳l極限下得到了該系統(tǒng)的解析解。并且可以通過調(diào)節(jié)激光場的幅度和頻率得到不同的解。通過初步分析,這些解大體分為三種類型:發(fā)散的非物理解,應(yīng)當(dāng)予以略去;粒子布

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