玻色-爱因斯坦凝聚和原子激射器相干性问题的研究

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该文通过对玻色-爱因斯坦凝聚和原子激光相干过程的研究,旨在进一步加深对凝聚体本质特性的认识,探讨实现长时间连续原子激光的方法.在综述里我们力求很好地阐明凝聚体、原子激光、相干性这三个基本的概念,介绍了它们的基本含义、实验进展、理论模型和发展趋势.该文从相位算符的角度首次比较系统地研究了凝聚体的相位、寿命及凝聚体的相干条件.在凝聚体的相位表达式中,与时间有关的部分我们定义为整个凝聚体的频率.同时,根据相位的相对涨落,定义了凝聚体的寿命.我们发现在粒子数一定的条件下,原子阱基本上决定了凝聚体的相位和寿命.而凝聚体的相干条件可以表示为两凝聚体的频率相等,观察到稳定干涉条纹的最理想情况就是相同粒子数的两个凝聚体从同一个阱中输出.通过分析外场作用两组分凝聚体密度演化的实验,我们的理论很好地解释了实验现象,并且发现初始相对相位对凝聚体密度和相干强度的变化有很大的影响.在多个凝聚体的弱耦合中,对于一些耦合系数,发现存在阱的自捕获现象.虽然我们讨论了一些因素对凝聚体和原子激光相位的保持、建立和破坏过程的影响,但是,更深入的理论和实验研究还需要进一步进行.
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