三能级原子系统的量子特性

第1章 绪论

1．1引言

1．1．1旋量玻色一爱因斯坦凝聚体

1．1．2自旋交换相互作用

1．1．3Feshbach共振与BEC混合物

1．1．4旋量BEC自旋混合动力学

1．1．5平均场与量子多体理论

1．2本人的工作与本书内容

第2章 旋量BEC的基态性质

2．1多粒子系统的二次量子化

2．2平均场方法

2．2．1多分量Gross―Pitaevskii方程组

2．2．2旋量BEC基态问题的平均场处理

2．3量子多体方法

2．3．1单模近似下的有效哈密顿量

2．3．2赝角动量算符与系统基态

2．3．3破裂凝聚态

2．3．4磁场梯度与自旋反转

第3章 旋量BEC的自旋混合动力学性质

3．1平均场动力学

3．1．1等效非刚性单摆模型

3．1．2非刚性摆模型的解

3．1．3无磁场时的动力学

3．2量子动力学

第4章 旋量：BEC混合物的基态特性

4．1旋量BEC混合物的哈密顿量

4．2平均场单模近似下的基态相图

4．3DIA近似与角动量理论

4．3．1量子多体基态

4．3．2基态相图特性分析

4．4AA相特性与粒子数涨落

4．5r≠0时的基态特性

4．6c1B1=c2B2=c12B／2时的基态特性

4．7小结

第5章 非均匀外场中的旋量BEC的动力学特性

5．1有效哈密顿量

5．2半经典模型

5．3结果与讨论

5．4小结

结论与展望

附录A 量子多体问题对易关系总汇

附录B 旋量凝聚体自旋单态归一化系数的计算

附录C 严格对角化哈密顿量的矩阵元

参考文献

《三能级原子系统的量子特性》是在作者多年从事基础物理研究的基础上，结合攻读博士研究生期间参与的国家自然科学基金项目，“973项目”等科研工作，总结提炼而成的一本专著。是结合世界范围内量子物理科学领域取得的进展，准确把握科研动态，以科学严谨的态度编撰而成的。
　　《三能级原子系统的量子特性》主要介绍了超冷原子系统的量子物理特性，属于近代量子物理科学前沿研究领域。超冷原子系统指的是利用激光技术将碱金属原子降温到几乎接近绝对零度，大量原子的集体行为表现为一种非常特殊的状态，即形成了所谓的玻色一爱因斯坦凝聚体。由于温度极低，这种状态下的原子其量子特性得以凸显。再加上利用激光电场的极化效应，可以囚禁各种自旋状态的原子，从而实现一个崭新的量子自旋体系——旋量玻色凝聚体。它既具备量子超流性，但是由于白旋自由度的解放，又携带着非常丰富的磁学效应，再加上凝聚体本身的光学响应特性，使得旋量凝聚体在分数量子霍尔效应、高分辨率微弱磁场测量、地震学、量子存储及量子通信等实际应用方面有着广泛的前景。