玻色-愛(ài)因斯坦凝聚中亮孤子的動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、超冷原子氣體的玻色-愛(ài)因斯坦凝聚(BEC)為非線(xiàn)性科學(xué)提供了一個(gè)理想的系統(tǒng)。弱相互作用原子形成的BEC使得研究其非線(xiàn)性現(xiàn)象成為可能，因?yàn)樗鼈兪悄芙⒑撩准?jí)別有效宏觀波函數(shù)的純超冷氣體。在其眾多的非線(xiàn)性現(xiàn)象中，孤子的形成與研究也許是最有趣的。而在許多物理學(xué)領(lǐng)域，孤子之間的相互作用有著潛在而廣泛的應(yīng)用。在溫度在絕對(duì)零度時(shí)，凝聚體可以由Gross-Pitaevskii(GP)方程精確地描述，它是一個(gè)非線(xiàn)性薛定諤(NLS)方程，其中非線(xiàn)性項(xiàng)來(lái)自

2、原子之間的相互作用。眾所周知，在非線(xiàn)性光學(xué)中非線(xiàn)性薛定諤方程有孤子解。在BEC實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和光纖中都觀察到暗孤子與亮孤子。亮孤子的特點(diǎn)是一不彌散的物質(zhì)波包，亮孤子已在吸引相互作用的BEC中觀測(cè)到，囚禁于周期勢(shì)中的排斥相互作用的BEC在合適的反常色散時(shí)觀測(cè)到亮孤子鏈。然而囚禁在諧振子阱中的排斥相互作用的BEC只有暗孤子，并在實(shí)驗(yàn)中觀測(cè)到暗孤子。
　　 隨著混合成分的BEC中孤子的出現(xiàn)，人們從實(shí)驗(yàn)和理論上都發(fā)現(xiàn)種間的相互作用起著非常重要