《呈現與揭示超冷原子體系的量子相干特性》是依託浙江大學，由呂麗花擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：呈現與揭示超冷原子體系的量子相干特性
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：呂麗花
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
隨著對超冷原子體系研究的深入，人們發現該體系在模擬和呈現許多量子現象方面有著其它物理體系無法比擬的優勢。例如，雙阱中的超冷原子體系由於其系統參數易於調節，而被廣泛用來呈現與揭示眾多非線性量子現象。雖然近年來雙阱體系的非線性動力學現象被廣泛研究，但是關於其量子相干性的研究卻相當匱乏且不夠深入。本項目將對雙阱中單分量及雙分量超冷原子體系的量子相干性進行全面深入研究。首先我們將考慮部分相干單分量體系，揭示該體系的相干度對其非線性動力學性質的影響，提出通過觀測動力學現象而確定體系相干度的實驗建議。其次我們將研究雙分量體系，呈現其與單分量體系不同的量子相干現象，揭示體系參數對其相干度演化的影響規律，提出實驗上如何通過調節體系參數而控制相干度演化的建議。此外，我們還將用該雙分量體系模擬研究量子信息中的退相干及退糾纏問題，挖掘超冷原子體系在模擬量子信息問題中的潛力。
結題摘要
根據該項目研究計畫，我們主要採用平均場近似及純量子的方法，從理論上研究了冷原子體系的動力學及量子相干特性。基於我們的研究成果，我們發表SCI論文3篇, 另有1篇論文在審稿中，實現了項目預期研究目標。具體研究成果可以概括為如下幾點： （一）在平均場近似下，我們研究了雙阱中部分相干玻色凝聚體系的動力學特性。對於單分量體系，我們主要研究了體系的自囚禁現象，呈現與揭示了體系的相干度對自囚禁現象的影響。同時們還研究了混合體系的絕熱保真度問題，發現它能夠刻畫混合體系的絕熱條件。對於兩分量體系，我們的研究結果表明即使不考慮外界環境的影響，體系也能夠呈現出退相干特性。此外，我們對平均場近似加以改進研究了以上體系的量子相干性。發現由於粒子間相互作用的存在，即使對應孤立體系，體系的相干度也會隨著時間而變小，即呈現出量子退相干性。 （二）在考慮原子能夠在兩個不同精細態間相互轉化的情況下，我們研究了存在原子分子間轉化體系中的量子相變問題。通過平均場近似和純量子的兩種方法，我們研究了該體系的相變特性。我們的研究結果表明當體系的粒子數很大時，量子方法和平均場近似方法給出同樣的相邊界。通過計算，我們給出了一種調節量子相變的新方法。 （三）在平均場近似下，我們研究了磁格點中原子-分子之間的轉化問題，在這裡原子分子之間採用的是光Feshbach耦合。我們分別研究了淺格點和深格點兩種情況。我們發現人們可以通過改變原子在不同格點中的躍遷幾率及原子間的相互作用強度來提高原子-分子間的轉化率。對於格點很深的情況，我們的研究結果表明，格點的存在能夠提高原子-分子之間的轉化率。
