開放少阱系統(tǒng)中量子隧穿的相干控制.pdf

1、隨著科技的迅速發(fā)展，人們對未知世界興趣的高漲，探究事物的尺度進一步縮小，從以前的毫米到微米、再到現(xiàn)在的納米以及更加精細。例如：生物學從細胞層面已經(jīng)到現(xiàn)在的基因?qū)用妫换瘜W研究的選鍵反應、精密機械制造已經(jīng)進入微納尺度等等。這些領域無一例外都需要考慮對原子的操控的相關問題。由于激光技術的不斷發(fā)展，激光整形技術的應用，激光帶寬的不斷縮小，為更加細致的操縱原子提供了技術支持。光與物質(zhì)間的相互作用表現(xiàn)出來的相關特性，為我們相干操控原子，從實驗上控制

2、粒子提供了理論支持。微觀粒子在量子力學中表現(xiàn)出來了許多經(jīng)典力學所禁戒的情況，如粒子的量子隧穿，粒子波函數(shù)的相干疊加等特性。利用這些特性，人們制造了許多研究設備，如掃描隧道顯微鏡等器件。但是，人們關于粒子的相干操控僅限于理想系統(tǒng)，即未考慮外界環(huán)境參數(shù)的影響。為了進一步適應實驗的需要，更好的為實驗提供理論指導，本文詳細研究了單個原子在開放的雙阱系統(tǒng)中的相干操控，并且初步研究了單個原子在開放的三阱中的相干操控的情況。希望能對實驗提供參考。

3、r>　　 全文共分為四章。第一章為緒論部分，簡單介紹了原子的激光冷卻與囚禁，量子力學復延拓理論，以及NooN態(tài)理論。
　　 第二章，我們研究了處于單模光場驅(qū)動下的雙阱中單原子隧穿的相干控制。通過對基本模型構建，在高頻驅(qū)動場的情況下，我們得到了該系統(tǒng)一些比較有趣的解。例如，通過調(diào)節(jié)驅(qū)動場的幅度和頻率，我們可以得到準Noon態(tài)布居。在這種情況下，粒子在兩阱中的布居為1/2；其次，我們通過調(diào)節(jié)外場參數(shù)，還能使粒子在兩個阱中出現(xiàn)部分隧

4、穿的情形；當然，該系統(tǒng)也會出現(xiàn)布居衰減的情況。這一工作系統(tǒng)地研究了開放的雙阱中的單粒子的相干隧穿，而且通過分析計算和數(shù)值模擬之間的比較發(fā)現(xiàn)，兩者之間吻合的十分好，但是，我們還是希望能從實驗上給予相關驗證，以有力支撐該研究結果。
　　 第三章，為了更好的研究開放的三阱系統(tǒng)，我們在高頻極限下得到了該系統(tǒng)的解析解。并且可以通過調(diào)節(jié)激光場的幅度和頻率得到不同的解。通過初步分析，這些解大體分為三種類型：發(fā)散的非物理解，應當予以略去；粒子布