量子微腔中冷原子動(dòng)力學(xué)的研究.pdf

1、本論文應(yīng)用原子與激光場(chǎng)相互作用的量子理論研究了量子微腔中激光冷卻原子的動(dòng)力學(xué)。建立了量子微腔中激光場(chǎng)與冷原子相互作用模型，給出綴飾態(tài)原子(dressedatoms)的本征函數(shù)及能量本征值。分析了二能級(jí)原子、三能級(jí)原子被真空腔場(chǎng)捕陷的條件。通過(guò)應(yīng)用高階量子絕熱似理論(HOAA)研究了量子微腔中腔場(chǎng)與原子相互作用的絕熱動(dòng)力學(xué)及其非絕熱修正，定量地闡述了實(shí)現(xiàn)原子俘獲的絕熱近似條件。建立了單模光場(chǎng)與考慮到質(zhì)心運(yùn)動(dòng)的二能級(jí)冷原子相互作用模型并給出

2、了精確的解析解，討論了能量和動(dòng)量在光子與二能級(jí)冷原子之間的遷移過(guò)程，給出Dressed態(tài)下能量和動(dòng)量轉(zhuǎn)移量隨時(shí)間t變化公式.分析了質(zhì)心運(yùn)動(dòng)的多普勒效應(yīng)和光子反彈對(duì)超冷原子演化動(dòng)力學(xué)的影響.研究了雙模腔場(chǎng)和二能級(jí)原子質(zhì)心運(yùn)動(dòng)交換動(dòng)量過(guò)程，得到了通過(guò)控制雙模腔場(chǎng)的光子數(shù)，原子質(zhì)心運(yùn)動(dòng)可同時(shí)吸收和發(fā)射多個(gè)光子的結(jié)論。建立了一套處理快-慢自由度復(fù)合量子系統(tǒng)演化的準(zhǔn)絕熱近似方案，從整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)出發(fā)，對(duì)質(zhì)心運(yùn)動(dòng)參量用Heisenberg表象描述