玻色—愛因斯坦凝聚體耗散動(dòng)力學(xué)的理論研究.pdf

1、從量子力學(xué)誕生至今，對(duì)于量子開放系統(tǒng)的研究從未間斷。這些研究涉及到量子信息、量子光學(xué)、原子分子物理、凝聚態(tài)物理等各個(gè)物理學(xué)分支。尤其是近些年來(lái)，對(duì)于精確模型和操控量子開放系統(tǒng)的研究熱情與日俱增。這些研究工作包括，利用隨機(jī)過(guò)程實(shí)現(xiàn)重要的量子態(tài)、達(dá)到量子極限精度等方面的各種理論提案和實(shí)驗(yàn)技術(shù)。這篇論文的主要研究對(duì)象是玻色-愛因斯坦凝聚(BEC)系統(tǒng)。這類系統(tǒng)包含著大量復(fù)雜的量子效應(yīng)和物理規(guī)律，而且很容易受到環(huán)境的影響，發(fā)生量子退相干。耗散效

2、應(yīng)是發(fā)生量子退相干的原因之一，描述被研究系統(tǒng)中的粒子流入周圍環(huán)境的過(guò)程。本篇論文就是圍繞著耗散效應(yīng)對(duì)幾種不同類型的BEC系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)性質(zhì)的影響而展開的。本文分別討論了粒子數(shù)耗散下的原子-分子轉(zhuǎn)化系統(tǒng)、粒子數(shù)耗散對(duì)雙勢(shì)阱BEC動(dòng)力學(xué)的影響、距離選擇型耗散對(duì)受驅(qū)動(dòng)光晶格中BEC動(dòng)力學(xué)的影響、雙勢(shì)阱BEC系統(tǒng)中依賴時(shí)間的宏觀量子自捕獲效應(yīng)。全文共分六章，其中第三章到第六章是我們的主要研究工作，整篇論文的具體內(nèi)容安排如下:
　　第一章和第二

3、章介紹了論文的研究背景和研究意義以及與本文研究課題密切相關(guān)的基本概念。分別回顧了量子開放系統(tǒng)和玻色-愛因斯坦凝聚系統(tǒng)這兩類系統(tǒng)的研究歷史。詳細(xì)介紹了平均場(chǎng)近似和雙模近似、Gross-Pitaevskii方程、約瑟夫森效應(yīng)和約瑟夫森模型等模型和近似。
　　第三章研究了粒子數(shù)耗散情況下原子分子BEC轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)。在平均場(chǎng)近似下，我們計(jì)算了系統(tǒng)相空間中穩(wěn)定點(diǎn)位置和類型隨時(shí)間的變化情況，將系統(tǒng)的參數(shù)空間劃分成不同的區(qū)域。每個(gè)區(qū)域具

4、有對(duì)應(yīng)的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)和特征，系統(tǒng)在耗散過(guò)程中動(dòng)力學(xué)性質(zhì)的變化表現(xiàn)為不同區(qū)域間的轉(zhuǎn)換。
　　第四章研究了粒子數(shù)耗散對(duì)雙勢(shì)阱BEC系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的影響。在平均場(chǎng)近似下，我們計(jì)算了系統(tǒng)相空間中的穩(wěn)定點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)穩(wěn)定點(diǎn)的類型會(huì)在耗散效應(yīng)作用下發(fā)生變化，由橢圓類型變?yōu)槲踊蚺懦庾印＿@種變化體現(xiàn)了系統(tǒng)的亞穩(wěn)定性質(zhì)。
　　第五章研究了受驅(qū)動(dòng)光晶格中玻色-愛因斯坦凝聚體的耗散動(dòng)力學(xué)。利用平均場(chǎng)近似和數(shù)值模擬方法，我們發(fā)現(xiàn)距離選擇型耗散可以使凝聚體在