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本论文通过数值求解Gross-Pitaevskii方程(GP)和非多项式非线性薛定谔方程(Nonpolynomial nonlinear Schr(o)dinger equation,NPSE)来研究多组份玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)在横向紧束缚囚禁及无序势场下的基态和动力学特性。多组份凝聚体具有独特的性质,诸如相分离和自旋交换等现象。这里,在一维情形下,我们着重考虑紧的横向囚禁对雪茄状两组份凝聚体的可混-不可混相变的影响。此外,对双组份凝聚体在一维准周期外势场下的输运动力学也做了细致地研究。主要结果概述如下: 1.利用耦合GP和耦合NPSE方程研究了一维双组份玻色气体基态,发现横向囚禁效应对BEC波包的空间分布有显著影响。在高原子数密度或强原子间相互作用条件下,GP方程所引入的固定横向宽度假设不再精确。横向宽度和一维有效非线性耦合强度在空间上是非均匀分布。在实验和理论上,人们已发现双组份BEC在横向紧束缚下会存在波函数可混和不可混的量子相变。本论文在数值计算NPSE方程基础上,发现组份间原子相互作用强度及轴向阱频率能明显改变可混-不可混的相变临界点。 2.凝聚态物理中,安德森局域化被认为是特定金属-绝缘体相变中的基本现象。近年来,无序势场中的超冷原子,比如激光散斑和无公度光晶格,可以用来解决一些远没有透彻理解的科学难题。论文探讨了态依赖无公度光晶格(即仅有一个组份的原子能感受准周期势场)的情况下的双组份玻色气体输运性质。如所预期的一样,会出现一种组份原子波包的空间局域化。进一步,发现另一不受无序势影响的组份被局域组份分裂,而不是弹道式的扩散。对组份间原子相互作用和粒子数比的影响也做了细致分析。这些结果可以用有效势模型来解释。 3.最后,简单介绍过去几年里我做的一些实验工作,包括半导体激光器及其在饱和吸收光谱和稳频中的应用。