《人工合成規範場下超冷簡併氣體的多體理論》是依託杭州師範大學，由徐曉強擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：人工合成規範場下超冷簡併氣體的多體理論
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：徐曉強
- 依託單位：杭州師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
得益於實驗上的進展，目前關於人工合成規範場下超冷原子氣（玻色-愛因斯坦凝聚體，簡併費米氣等）的理論討論變得相當活躍。我們的前期工作討論了兩分量凝聚體在旋轉與Rashba自旋軌道耦合共同作用下的基態相圖，在本項目中我們擬繼續推進這方面的研究，具體包括：（1）建立體系的流體力學理論，討論其集體激發譜等動力學行為；（2）分析非阿貝爾規範場可能引起的新奇強關聯態；（3）自旋軌道耦合與Feshbach共振（包括原子分子轉化過程）的相互影響等。我們期待這些理論研究可以深化對物質場與規範場相互作用的理解。
結題摘要
本項目的研究對象是超冷原子，關注的是在極低溫度下原子氣體在外場作用下的多體性質。在實驗室里，我們可以通過磁場或光場（電場）的方式將原子氣體囚禁住，並施加額外雷射的方式使得原子感受到有效的規範勢場，由此其自身的特性會發生很多有意思的變化。 在本項目中，原子的囚禁系統是一個光腔結構，原子自身在相互作用的同時，也會與光場發生相互作用。當腔場的模式選定之後，光場可以看成是以光子的形式存在。與以往的工作不同，我們在這個光腔中同時考慮了原子與分子相互轉化的過程，對應的機制是費許巴赫共振（主要通過磁場調節）。原子和分子都是以粒子的形式存在，它們各自的能級會與光子進行耦合。這裡為簡單起見，我們只考慮了單模情況，即光腔中只存在一種光子模式。在泵浦作用下，我們研究了原子分子轉化過程與腔場光子數的雙穩現象。 我們發現，當原子分子相互轉化的參數取某些區域值的時候，絕熱增加泵浦與腔場模式之間的失諧，與絕熱減小泵浦與腔場模式之間的失諧，這兩個過程會進入到兩個不同的演化軌道。這一現象有點像磁性材料中的磁滯效應。在我們這裡，我們稱之為“雙穩現象”。這一現象不僅出現於光子數的演化。反過來，如果我們將腔場的參數調節到合適的區域，我們同樣可以觀測到原子數或分子數的雙穩現象。我們分別用平均場理論和量子化的方法對此進行了驗證，得到了相同的結果。 本工作的意義在於可以加深我們對物質場與腔場之間相互作用的理解，同時對相關實驗提出指導。期待在實驗室里可以觀測到我們預言的現象。
