《微腔中超冷原子的非平衡多體效應及其調控》是依託山西大學，由劉妮擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：微腔中超冷原子的非平衡多體效應及其調控
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：劉妮
- 依託單位：山西大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
超冷原子與超精細光腔相互作用研究是量子光學和凝聚態物理學的重要內容之一。該系統有著豐富的物理內容，同時在量子信息、量子計算等領域有著廣泛的套用前景。2010年，實驗報導了開放系統中Dicke量子相變的實現和BEC的自組織現象，並引入由光格勢誘導的原子-光非線性相互作用。該系統中原子-光非線性相互作用與原子-場耦合強度的競爭導致新奇的量子相變。本項目將在集體量子動力學基礎上，重點探討以下內容：研究混合光機械系統中，原子-場耦合的單頻非絕熱調製對系統基態能量的影響，進而探討將原子-場耦合的單頻非絕熱調製項用任意形式的含時項取代，並找到一種通用的規範變換項；用自旋相干態變換求腔-BEC系統基態能譜和波函式；用虛時函式路徑積分方法探討原子-場耦合強度含時的腔-BEC多體系統有限溫度下的非平衡多體效應。這些研究成果將為進一步理解原子與光相互作用基本問題提供理論基礎和實驗依據。
結題摘要
開放系統中Dicke量子相變的實現為理論上探討超冷原子與光腔相互作用提供了強有力的實驗指導，而且該系統在量子信息與量子計算等領域有廣泛的套用前景。我們主要探討以下內容：基於Holstein-Primafoff變換方法和自旋相干態變分法研究了光腔內囚禁兩組分超冷原子組的基態特性；討論機械振子對光力腔系統的基態相圖和量子相變的影響，尤其是機械振子共振阻尼下誘導的超輻射相的塌縮；Floquent理論和旋波近似理論指導下含時光力腔系統的非平衡量子相變及其多穩特性；基於虛時路徑積分方法分析機械振子在有限溫度下誘導的新奇量子相變和巨觀多穩特性等。這些研究成果將為深入理解多組分原子與光腔或光力腔相互作用的多穩性及其量子相變提供理論基礎和實驗依據。
