CFOP線性回響理論在費米性凝聚體中的套用

《CFOP線性回響理論在費米性凝聚體中的套用》是依託東南大學，由郭昊擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：CFOP線性回響理論在費米性凝聚體中的套用
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：郭昊
• 依託單位：東南大學

中文摘要

本項目的研究對象集中在費米性量子簡併氣體，既包含了已經在國際上引起廣泛興趣多年的低能的非相對論性超冷原子氣體，也包含了高能的相對論性凝聚體，如相對論性費米氣體或者色超導（流）體等等。我們將特別關注目前受關注相對較少的相對論性凝聚體，並研究它的相關物性。我們工作的基礎是對非相對論性和相對論性費米性凝聚體建立這樣一套矩陣式線性回響理論(CFOP理論)，該理論自洽地考慮了序參量在外場影響下的漲落效應，從而真正恢復原本被費米子配對凝聚所破缺的U(1)規範對稱性。該理論使得Nambu-Goldstone玻色子的效應被自然、正確地包含進來。該理論套用於非相對論性超冷原子氣體時，已經獲得很多很好的結果，如計算低溫下么正性超冷原子氣體的切向粘滯係數，與實驗吻合較好。我們預期在非相對論性的冷原子光學晶格和相對論性的費米凝聚體的物性研究中做出一些有意義的預言。

結題摘要

本項目的研究對象是超冷原子氣體的物理性質。超冷原子氣體是近年來國際上研究非常活躍的領域之一，對它的研究有助於我們理解量子物理中的許多基本問題。同時，超冷原子氣體本身也提供了一種少見的研究超流體的乾淨、可控的實驗室體系。 我們對包括超冷原子氣體在內的費米性凝聚體建立了一套矩陣式線性回響理論(CFOP理論)，該理論自洽地考慮了序參量在外場影響下的漲落效應，從而真正“恢復”原本被費米子配對凝聚所破缺的U(1)規範對稱性。我們在BCS平均場近似下，同時對密度通道和自旋通道建立起了CFOP線性回響理論，並將其推廣至粒子數不匹配的情形下。並且，我們利用該理論研究了超冷原子氣體的一些物理性質，做出了一些有趣的預言。當強於BCS相互作用的配對效應被考慮進來之後，建議相應的自洽線性回響理論具有很大的困難，我們驗證了在超流相變溫度之上時，也可以建立和Nozieres Schmitt–Rink配對理論自洽的線性回響理論；對於G0G配對漲落理論，我們也建立了形式上完全自洽的CFOP線性回響理論。 在本項目的支持下，我們擴展了研究方向，我們研究了Yang–Mills–Higgs模型的具有非平庸Hopf量子數的真空解，以及利用極化He3氣體尋找新相互作用方面做了部分研究。