低維玻色-愛因斯坦凝聚的量子蒙特卡羅方法研究.pdf

1、玻色-愛因斯坦凝聚(BEC)作為一類涉及物理學(xué)許多領(lǐng)域的普遍物理現(xiàn)象，具有很重要的基礎(chǔ)研究意義和美好的應(yīng)用前景。自從人們在實(shí)驗(yàn)上實(shí)現(xiàn)了87Rb、23Na、7Li 等一系列原子的BEC 以來，國內(nèi)外許多學(xué)者都在積極探討有關(guān)BEC的普遍規(guī)律以及影響B(tài)EC 的主要物理因素。早期的BEC 研究主要集中在三維體系。然而，隨著體系維度的降低，體系中粒子的熱漲落以及量子漲落會變得重要起來，導(dǎo)致在低維體系中存在一些三維體系中所沒有的奇異性質(zhì)。低維體系的

2、某些獨(dú)特性質(zhì)已經(jīng)被應(yīng)用于新材料和新器件的研制。因此，低維體系中BEC 的性質(zhì)成為目前研究的熱點(diǎn)之一。 在關(guān)于BEC 的研究中，平均場理論成功地解釋了弱相互作用下粒子間相互作用對凝聚體性質(zhì)的影響，但在強(qiáng)相互作用下，平均場理論就不再適用。量子蒙特卡羅方法在處理粒子間相互作用時不做物理近似，從而可以用來研究任何相互作用強(qiáng)度下凝聚體的性質(zhì)。本文基于量子蒙特卡羅方法研究了二維簡諧勢阱中有相互作用的玻色子和一維簡諧勢阱中帶電玻色子的基態(tài)性質(zhì)

3、。 全文分為五章。第一章是本文的引言。第二章中，簡單介紹了玻色-愛因斯坦凝聚研究的發(fā)展歷程，包括BEC 的基本理論和相關(guān)實(shí)驗(yàn)。第三章闡述了量子蒙特卡羅方法的基本原理及其應(yīng)用，并重點(diǎn)介紹了變分蒙特卡羅方法和擴(kuò)散蒙特卡羅方法。第四章中，用變分蒙特卡羅方法研究了囚禁于二維簡諧勢阱中存在粒子間相互作用的玻色氣體的基態(tài)性質(zhì)。研究表明，在強(qiáng)相互作用下，凝聚體在勢阱中心存在反常損耗。第五章中，研究了一維簡諧勢阱中帶電玻色氣體的基態(tài)性質(zhì)，并討論