微腔中光與簡并費米氣體的多體效應及量子相變
發(fā)布時間:2023-04-22 12:32
隨著稀薄原子氣態(tài)的玻色愛因斯坦凝聚在實驗上的成功制備,超冷原子體系已經成為物理學研究的一個熱門方向,并且為探索量子多體效應提供了一個新的平臺。近幾年來,基于實驗技術的不斷進步,人們在超冷原子體系中觀察到了Feshbach共振、自旋軌道耦合現象以及實現了光學晶格的構造等。其中,純凈可控的光晶格中冷原子技術已經成為模擬多體物理的重要手段之一。然而,目前關于該系統(tǒng)實驗方面的研究都是基于原子間的短程相互作用,為了研究長程相互作用誘導的新奇多體現象,人們基于腔量子電動力學系統(tǒng)提出了把超冷原子系綜耦合到高精度的光學微腔中的方案,從而實現了以腔場光子為媒介的原子間的無限長程相互作用,該長程相互作用與原子間的距離無關,只依賴于原子與腔場的耦合強度。另一方面,微腔—超冷原子耦合系統(tǒng)會誘導出許多新奇的集體動力學特性。值得注意的是,人們于2007年首次把玻色愛因斯坦凝聚制備到高精度的光學微腔中,于2010年觀測到了超輻射量子相變,于2016年在微腔—超冷原子耦合系統(tǒng)中觀測到了由無限長程和短程相互作用之間的相互競爭產生的豐富的量子相。隨著微腔—超冷原子耦合系統(tǒng)實驗的進展,越來越多不同領域內的理論研究者們開始關...
【文章頁數】:115 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
中文摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 簡并費米氣體的基本理論
1.1.1 簡并費米氣體
1.1.2 BCS理論
1.2 光束縛勢
1.2.1 靜態(tài)光晶格勢
1.2.2 周期驅動的光晶格勢
1.3 微腔—冷原子系統(tǒng)
1.3.1 理論描述
1.3.2 實驗進展
1.4 論文結構安排
參考文獻
第二章 光學腔中二維極化簡并費米氣體的量子混合相
2.1 背景介紹
2.2 費米—狄拉克模型
2.3 系統(tǒng)的基態(tài)
2.4 超輻射特性和相圖
2.5 討論
2.6 總結
參考文獻
第三章 光學微腔中相互作用簡并費米氣體的超輻射—超流混合相
3.1 背景介紹
3.2 模型和哈密頓量
3.3 系統(tǒng)的超輻射特性和超流特性
3.4 結果分析
3.4.1 總結情況(Ⅰ)和(Ⅱ)的基態(tài)特性
3.4.2 總結情況(Ⅰ)、(Ⅲ)和(Ⅳ)的基態(tài)特性
3.5 討論與總結
參考文獻
第四章 光學腔中一維簡并費米氣體的磁性轉變
4.1 背景介紹
4.2 模型和哈密頓量
4.3 超輻射特性
4.4 系統(tǒng)的磁性關聯
4.4.1 藍失諧的情況
4.4.2 紅失諧的情況
4.4.3 穩(wěn)態(tài)相圖
4.5 總結
參考文獻
第五章 周期振蕩動力學光晶格中的拓撲特性
5.1 背景介紹
5.2 模型和哈密頓量
5.3 拓撲超輻射相
5.3.1 最近鄰和次近鄰(次次近鄰)躍遷
5.3.2 次近鄰和次次近鄰躍遷
5.4 參數估計和拓撲超輻射相的實驗探測
5.5 討論與總結
參考文獻
第六章 總結與展望
攻讀學位期間完成的學術論文
致謝
個人簡況及聯系方式
本文編號:3797648
【文章頁數】:115 頁
【學位級別】:博士
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中文摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 簡并費米氣體的基本理論
1.1.1 簡并費米氣體
1.1.2 BCS理論
1.2 光束縛勢
1.2.1 靜態(tài)光晶格勢
1.2.2 周期驅動的光晶格勢
1.3 微腔—冷原子系統(tǒng)
1.3.1 理論描述
1.3.2 實驗進展
1.4 論文結構安排
參考文獻
第二章 光學腔中二維極化簡并費米氣體的量子混合相
2.1 背景介紹
2.2 費米—狄拉克模型
2.3 系統(tǒng)的基態(tài)
2.4 超輻射特性和相圖
2.5 討論
2.6 總結
參考文獻
第三章 光學微腔中相互作用簡并費米氣體的超輻射—超流混合相
3.1 背景介紹
3.2 模型和哈密頓量
3.3 系統(tǒng)的超輻射特性和超流特性
3.4 結果分析
3.4.1 總結情況(Ⅰ)和(Ⅱ)的基態(tài)特性
3.4.2 總結情況(Ⅰ)、(Ⅲ)和(Ⅳ)的基態(tài)特性
3.5 討論與總結
參考文獻
第四章 光學腔中一維簡并費米氣體的磁性轉變
4.1 背景介紹
4.2 模型和哈密頓量
4.3 超輻射特性
4.4 系統(tǒng)的磁性關聯
4.4.1 藍失諧的情況
4.4.2 紅失諧的情況
4.4.3 穩(wěn)態(tài)相圖
4.5 總結
參考文獻
第五章 周期振蕩動力學光晶格中的拓撲特性
5.1 背景介紹
5.2 模型和哈密頓量
5.3 拓撲超輻射相
5.3.1 最近鄰和次近鄰(次次近鄰)躍遷
5.3.2 次近鄰和次次近鄰躍遷
5.4 參數估計和拓撲超輻射相的實驗探測
5.5 討論與總結
參考文獻
第六章 總結與展望
攻讀學位期間完成的學術論文
致謝
個人簡況及聯系方式
本文編號:3797648
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