【摘 要】
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超冷原子与相干物质波是量子精密测量的基础，精密测量的核心思想是弱信号的相干放大。相干物质波的超辐射合作散射就是物质波相干放大的过程，可以作为精密测量的载体。基于相干
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超冷原子与相干物质波是量子精密测量的基础，精密测量的核心思想是弱信号的相干放大。相干物质波的超辐射合作散射就是物质波相干放大的过程，可以作为精密测量的载体。基于相干物质波超辐射合作散射的重要性，本文主要研究非约束相干物质波合作散射的性质。 首先本文研究非约束相干物质波的合作散射的退相干机制，测得退相干时间为57us。用具有一定间隔的双脉冲的方法来泵浦非约束的玻色-爱因斯坦凝聚体。第一个脉冲建立一个物质波光栅，经过一定时间间隔之后入射第二个脉冲可以测量两个不同的散射动量态的相干性。双脉冲的方法对于量子相干、量子存储有重要的借鉴意义。 其次，提出一种超辐射散射的新方法来测量原子密度分布的微小变化。实验上我们通过使QUIC阱的四极线圈和loffe线圈关断的速度不同步，残留的磁场给原子一个力来震荡凝聚体从而使凝聚体的密度分布被扰动。用长脉冲泵浦非约束的BEC，其合作散射的两个一阶动量态的原子布局数发生显著的不对称，光场在原子云稀薄的地方反而放大的更多。我们用这种非寻常模式放大来测量原子密度分布的几何对称性。 为了进一步研究非约束相干物质波合作散射的机制，我们采用混合阱（磁阱+光阱）的方法重新搭建BEC实验系统。本文为该实验系统准备了所需要的关键电路。主要有两部分:一方面是声光调制器的驱动电路;另一方面是磁阱电流控制电路，完全满足实验需要。 总之，针对相干物质波放大的重要性，本文研究了非约束相干物质波合作散射的退相干机制，测出了退相干时间，提出了一种超辐射散射的新方法来测量原子密度分布的微小变化，为混合阱玻色-爱因斯坦凝聚系统准备了相关电路。
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