具有渦刻的玻色凝聚氣體的一階和二階干涉現(xiàn)象研究.pdf

1、玻色-愛因斯坦凝聚(Bose-Einstein Condensate,簡稱BEC)是一種嶄新的物質(zhì)形態(tài),已成為當代物理學研究的熱點之一。而諧振勢和光晶格中BEC宏觀性質(zhì)的研究以及BEC中量子渦旋的研究是BEC研究領(lǐng)域的三個重要的方面。許多圍繞它們而展開的理論和實驗研究已取得了令人矚目的成果。本文主要以雙勢阱和一維光晶格為物理模型,研究有渦旋的超冷原子的一階干涉和密度關(guān)聯(lián)函數(shù)(二階干涉)性質(zhì)。主要工作包括以下幾個方面:
　　 首先

2、研究了有渦旋的兩組分玻色凝聚體從雙勢阱中釋放后密度分布隨時間演化的規(guī)律。與沒有渦旋存在時的情況進行比較,分析了渦旋存在時密度分布(干涉圖樣)的特點。結(jié)果表明這種特殊的干涉結(jié)構(gòu)可為實驗上證明渦旋存在提供依據(jù)。
　　 接著以一維光晶格為物理模型,研究了處于Mott-insulator(MI)態(tài)的超冷原子,從光晶格中釋放后的密度關(guān)聯(lián)函數(shù)(二階干涉)性質(zhì)。由于處于MI態(tài)的凝聚原子云不存在空間相干性,因而自由膨脹、疊加的結(jié)果不會出現(xiàn)密度分

3、布的干涉圖樣(一階干涉),然而,密度關(guān)聯(lián)函數(shù)(二階干涉)將產(chǎn)生顯著的干涉現(xiàn)象。這一方法為研究非相干原子間的干涉效應提供強有力的工具,并能從中得到系統(tǒng)量子態(tài)的許多重要性質(zhì)。
　　 在以上兩方面研究的基礎(chǔ)上,最后我們研究了有渦旋的非相干超冷原子從光晶格中釋放后的密度關(guān)聯(lián)函數(shù)特性。討論了原子的非零角動量對密度關(guān)聯(lián)函數(shù)的影響,特別是原子旋轉(zhuǎn)方向不同時,密度相關(guān)函數(shù)的干涉圖樣也有相應的變化。研究表明有渦旋的非相干原子的密度關(guān)聯(lián)函數(shù)和高斯波