《超冷原子氣的新奇自發對稱破缺》是依託復旦大學，由施郁擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：超冷原子氣的新奇自發對稱破缺
- 依託單位：復旦大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：施郁
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
我們研究可以在超冷原子氣中展現出的新奇的自發對稱破缺態。自發對稱破缺是物理學中的一個普遍現象，也是凝聚態物理和粒子物理的關鍵概念。 而超冷原子氣由於多體量子漲落，可以帶來一些在以前這些領域中比較少見的新的種類的自發對稱破缺。我們主要研究以下兩種情形,並將兩者相結合。 (1) 冷原子系統中的希格斯模。具體來說，我們將研究多分量及各種混合及旋量量子氣中的Higgs模、人造規範場中的量子氣的Higgs模、六角光晶格上的量子氣的Higgs模。（2）在混合旋量玻色氣中，在不同種原子間的自旋交換作用下，量子漲落可以導致兩種原子的自發對稱破缺態發生互相鎖定。玻色子和費米子都將被考慮。
結題摘要
圍繞項目主題，我們研究了一系列相關問題，包括：2維冷原子玻色氣體中的希格斯模、Skyrmion的性質、糾纏介子和糾纏超子、背景場中的退相干以及量子Z2規範理論的量子模擬。我們用O(2)模型研究了冷原子氣體的希格斯模，計算了所有多圈圖貢獻，否定了之前關於磁化率的結論，又用有效場論研究了希格斯模的回響函式，得到與實驗一致的結果，希格斯模的峰是一個寬的連續的峰，但是而且隨著躍遷常數增加而最終消失。我們還用諧振子波函式展開進行變分法計算，得到skyrmion形狀的近似解析解，與數值解和格點模擬結果符合得很好。 而且我們進一步提出了利用釘扎來製造和穩定skyrmion的方法。 我們還提出了用一個非對稱的空間和時間上都是周期性的電流對skyrmion進行調控。我們指出，在有限溫度下的隨機輸運，skyrmion的平均速度是某個基本單位的整數倍。我們還研究了C=-1糾纏的中性D介子對的T（時間反演）破壞，而且基於標準模型對T破壞信號進行了定量預測。我們發現D介子中的T破壞信號在10-5到10-4數量級，而10-4的omega效應（一種CPT破壞）會對T破壞信號帶來10%–30%的影響。通過蒙特卡洛模擬的研究，可以認為當事例數達到109到1010數量級，T破壞信號就能被觀測到。我們還提出一種非局域實在論的一種新的Leggett不等式，並提出用糾纏介子來檢驗它的破壞。我們還藉助於糾纏超子，提出局域實在論的一種新的貝爾不等式。在這兩個工作中，在隱變數理論中，衰變取決於局域隱變數，這解決了測量設定漏洞問題。我們還研究了自旋與一個玻色子場或者引力場耦合而導致的退相干。
