《超冷費米原子氣體中渦旋態的動力學研究》是依託河海大學，由文文擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：超冷費米原子氣體中渦旋態的動力學研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：文文
- 依託單位：河海大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
超冷原子氣體及其相關問題的研究是原子與分子物理、非線性與量子光學、統計與凝聚態物理等學科的交叉前沿研究課題。由於相關研究在精密光譜與精密測量、物質波光學、量子計算、多體量子模擬等領域中有重要套用，從而備受關注。隨著超流費米原子氣體的實現，人們將更多地致力於研究超流費米原子氣體在整個BCS-BEC渡越過程中的非線性非平衡問題，其中最重要的就是渦旋態。本項目以申請人在該領域的理論研究為基礎，進一步研究三維諧振子勢囚禁下超流費米原子氣體的單個渦旋態特性，分析諧振子勢和相互作用對渦旋態的影響；討論渦旋態在不同超流區域的演化和穩定性；研究準二維超流費米原子氣體中渦旋格子的形成以及膨脹。該項目的研究不僅可以更深入地了解超流費米原子氣體的非平衡非線性動力學性質，而且為控制和探測非均勻超流費米原子氣體的非線性激發，特別是渦旋態，提供有益參考。
結題摘要
本項目主要研究了超流費米原子氣體從巴丁-庫珀-施里弗 (BCS) 超流到玻色-愛因斯坦凝聚 (BEC) 渡越過程中的非線性演化和相干干涉特性，內容包括：（1）暗孤子在由三維各項異性諧振子勢囚禁下的超流費米氣體中的演化，暗孤子在諧振子勢中的振盪周期隨粒子數和囚禁勢各向異性參數的變化，以及在么正極限下暗孤子的動力學穩定性準則；揭示了近期MIT小組實驗中觀測到的暗孤子實為渦旋環。（2）三維超流費米氣體從雙勢阱中釋放後的相干干涉，給出了從么正極限到BEC極限下形成的干涉圖案。對於初始是耦合費米氣體，我們給出從么正極限到BEC極限下干涉條紋膨脹的速度。對於初始是空間分離的，發現干涉圖案在么正極限下由於橫向不穩定性由渦旋環組成； （3）從兩維光晶格勢中釋放後，超流費米氣體經彈道膨脹後形成的干涉圖案；（4）進一步，考慮膨脹時的相互作用，超流費米氣體從兩維光晶格中釋放後在諧振子勢中形成的干涉圖案，並模擬了快速磁場掃描方法對干涉圖案從BCS-BEC渡越過程中的影響，所得到的結果與MIT小組的實驗一致。（5）量子化渦旋在囚禁的么正費米氣體中的演化。該項目不僅對超流費米氣體的非線性激發和相干特性實驗有參考作用，而且有利於進一步建立描述超流費米氣體的巨觀特性方程。
