12911.應(yīng)用特殊量子態(tài)和自旋軌道耦合操控少粒子的量子隧穿

1、分類(lèi)號(hào)學(xué)校代碼046910542密級(jí)學(xué)號(hào)201201110116應(yīng)用特殊量子態(tài)和自旋軌道耦合操控少粒子的量子隧穿CoherentManipulationofFewParticleTunnelingviaSpecialQuantumStatesandSpin—OrbitCoupling研究生姓名羅云榮指導(dǎo)教師姓名、職稱(chēng)海文華教授學(xué)科專(zhuān)業(yè)原子與分子物理研究方向冷原子物理湖南師范大學(xué)學(xué)位評(píng)定委員會(huì)辦公室二零一六年五月II湖南師范大學(xué)博士學(xué)位論

2、文第三章，我們利用囚禁在一個(gè)深度和斜度聯(lián)合可調(diào)的驅(qū)動(dòng)雙阱三粒子系統(tǒng)，研究具有相同準(zhǔn)能量的暗類(lèi)定態(tài)之間量子躍遷的相干控制。在高頻近似和多重共振條件下，我們解析地求解了含時(shí)三體薛定諤方程并得到了所有的Floquet本征態(tài)和準(zhǔn)能量。通過(guò)合適地調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)參數(shù)和初始條件，我們得到了不同的暗類(lèi)定態(tài)和選擇性隧穿相干破壞(CDT)態(tài)，使得暗類(lèi)定態(tài)之間的量子躍遷能夠被顯性的操控。得到的解析結(jié)果被數(shù)值結(jié)果所證實(shí)，并且兩者保持很好的一致性。這種在沒(méi)有準(zhǔn)能量差的

3、兩個(gè)暗類(lèi)定態(tài)之間的量子躍遷能夠被我們所提出的實(shí)驗(yàn)方案所觀(guān)測(cè)，并可以通過(guò)調(diào)節(jié)初始和最后的原子布居來(lái)控制，這種暗類(lèi)定態(tài)之間的量子躍遷在電磁誘導(dǎo)透明、量子裝置的設(shè)計(jì)和量子信息處理等方面可能具有潛在的應(yīng)用。第四章，我們利用一個(gè)具有自旋軌道耦合的單原子囚禁在受周期驅(qū)動(dòng)的雙重光晶格系統(tǒng)中，研究其依賴(lài)于自旋的動(dòng)力學(xué)局域化和定向輸運(yùn)的相干控制。在高頻極限和最近鄰緊束縛近似下，我們發(fā)現(xiàn)了一種新的去耦合機(jī)制，能夠把具有相同自旋的兩個(gè)量子態(tài)之間或者具有不同自

4、旋的兩個(gè)量子態(tài)之間的耦合消除，在這種新的去耦合機(jī)制下，我們能夠得到兩組描述系統(tǒng)自旋反轉(zhuǎn)(或者不反轉(zhuǎn))的動(dòng)力學(xué)局域化和定向輸運(yùn)的精確的解析解。其解析結(jié)果被數(shù)值結(jié)果所證實(shí)，兩者完美的一致性被呈現(xiàn)。將自旋軌道耦合單原子雙重光晶格系統(tǒng)所得到的結(jié)果推廣到自旋軌道耦合的多原子雙重光晶格系統(tǒng)(雙阱串中每個(gè)雙阱囚禁一個(gè)原子)，具有可控傳播速度和傳播距離的自旋流和量子信息輸運(yùn)被研究。我們這里所得到的結(jié)果在量子信息處理等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用。第五章，對(duì)本文的