量子简并气体的相干操控及其光缔合的实验研究

来源 :山西大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wangyong2866883
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
玻色爱因斯坦凝聚(BEC)自1995年被实验实现以来,已成为进行量子模拟、量子精密测量的最佳平台。旋量玻色爱因斯坦凝聚由于具有内禀的自旋自由度可以用来研究量子磁性、超流体、强相关性、自旋压缩和量子纠缠。为此我们设计并搭建了一套制备旋量玻色爱因斯坦凝聚的实验系统,系统有着超高的真空度并利用塞曼减速器对原子进行预冷却。之后我们提出了一种全光学的方法在偶极阱中直接蒸发出了旋量玻色爱因斯坦凝聚体。该方法缩短了我们的实验周期,提高了制备的效率和稳定性。在此基础上,我们引入了微波和射频,实现了对各个组份BEC的相干制备和操控。通过调控自旋电流我们提出了一种全新的测量偶极阱俘获频率的方法。该方法解决了小腰斑偶极阱,光镊和强阻尼势阱中难以准确测量俘获频率的问题。F=1的旋量玻色爱因斯坦凝聚体会表现出铁磁性或反铁磁性,这取决于自旋的相互作用及性质。旋量玻色爱因斯坦凝聚的光缔合光谱中存在不同散射通道而出现的相邻分子态,通过这些通道则可以调控自旋相互作用强度,进而实现对体系磁性的调控。量子磁性的模拟对研究磁性系统及超流相变有着重要的意义。于是我们开展了旋量BEC中的光缔合实验。通过采集各组份BEC的光缔合光谱,我们找到了可能的调控点位并讨论了调控体系磁性的可行性。光缔合光的功率会导致谱线的频移和线型的加宽,这会影响我们寻找需要的散射通道和制备对应的分子态。为此我们构建了基于Feshbach共振的理论模型并且实验验证了自旋组份中的光致频移以及谱线加宽。在极端的光缔合光强度下,我们首次发现了二阶斯塔克效应对光致频移的影响并精确测量了二阶系数。为高交流场强下Stark效应的预测和分析提供了实验依据,并有助于进一步提高重要分子性质的研究和特定分子态制备的准确性。
其他文献
期刊
材料三维结构的定量表征对理解材料的物理化学性质,揭示材料结构在不同物理化学过程中的动态演化规律和建立材料物性模拟的物理场具有重要的作用。X射线断层扫描(X-ray CT)成像技术具有三维无损的独特优势,已经成为一种重要的材料结构表征手段。X射线CT成像的像元尺寸与样品尺寸成正比关系,提高分辨率会导致所能表征的样品尺度相应减小。为兼顾样品结构细节与其统计代表性,在表征毫米或厘米量级的样品时微米CT应
基于碱土金属原子的光晶格钟系统,作为目前最精确的测量平台,不仅为下一代时间标准奠定了基础,还可以用在测量物理学常数,探测暗物质,验证广义相对论等基础物理方面。同时费米碱土金属原子本身还有着丰富的物理性质,其中最引人瞩目的就是存在SU(N)对称,这种对称来源于费米原子的核自旋和电子角动量的去耦合。光晶格中碱土金属原子的SU(N)对称已经被各种实验所证实。另一方面,周期性频率调制下的量子系统有着很多有
随着以互联网、5G为代表的信息技术迅速发展,人类的生产生活越来越依赖于各类复杂系统,如基于微信、Facebook等社交平台构成的社交网络以及由科研协作产生的科研合作网等。复杂网络是由节点及其连边所组成的拓扑结构。探索各类网络背后的动态演化机理,进而做出预测和调控是网络科学的重要研究课题。在网络的演化过程中,网络节点间的交互不仅是二元相互作用,很多情形下存在群体的交互行为,研究高阶交互对网络结构的影
小麦是世界上重要的主粮作物,在造成小麦严重减产的重要病害中,叶锈病是发生最普遍、危害最严重的真菌病害之一,而抗病品种的培育及其应用是防治叶锈病最为有效、经济和环保的方法。迄今已在小麦中定位了80多个抗病基因/等位基因,但随着叶锈菌系或小种的不断变异,部分抗病基因已相继丧失抗性。因此,要想遏制叶锈病的发生及流行,从而为小麦生产提供持续性的抗性保护,新抗源的培育、抗病基因的挖掘及其分子定位就显得尤为必
二氧化硫(SO2)是一种常见的空气污染物,主要由化石能源燃烧引起。在过去的几十年里,随着工业化和城市化的进程,造成了SO2大量排放而引发严重空气污染。目前SO2在发展中国家局部地区和厂矿等特定区域浓度仍然很高,对人们的健康造成了极大的影响。SO2可破坏呼吸系统的结构和稳定,造成呼吸道炎症等疾病,其研究主要集中在病理学、生化指标、遗传毒性、氧化应激和DNA损伤等方面,对于其损伤肺部的分子机制研究尚不
我国证券市场发展三十年以来,上市公司收购一直都是最受市场关注的证券活动之一。我国上市公司收购第一案“宝延风波”发生在1993年秋天,彼时国务院《股票发行与交易管理暂行条例》颁布不到半年。近年来,每年都会有100家左右上市公司控制权发生变更,尤其是2017年-2019年期间,在证券市场发生持续下行,国家持续降杠杆的影响下,大量民营上市公司大股东陷入经营困境,并将其实际控制的上市公司易手他人。上市公司
技术创新与标准化是我国经济高质量发展的重要驱动力量。面对日益激烈的市场竞争,技术创新与标准化之间的传统合作已经难以抢占先机,必须通过两者融合协同才能占据有利地位,进而促进企业健康成长、产业转型升级和经济高质量发展。当前,技术创新与标准化的融合协同发展已上升为国家战略,现有文献也充分肯定了技术创新与标准化融合协同研究的必要性和重要性,但是它们主要解决的是两者融合协同过程中的某个具体问题,而缺乏对两者
一国金融业发展的广度与深度在相当程度上受到投资者成熟度的制约,理性的投资者群体是促进资本市场高质量发展的重要保障。在传统金融理论的假定中,理性的投资者以期望效用最大化为决策目标,并按照贝叶斯法则更新信念;而在现实金融市场中,投资者的决策行为与理论模型预测的结果之间往往存在偏差。以心理学和认知学等相关学科的研究成果为依据,行为金融学证实了经济个体无法完全按照理性要求进行决策,表现出背离理性的金融行为
随着科学技术的飞速发展,精密测量在基础科学研究和工业领域中的应用越来越广泛,其中光学测量作为灵敏的探测手段已经广泛应用到微弱信号检测等领域中。然而随着技术的不断进步,基于光学的许多测量系统的灵敏度已经达到量子噪声极限。压缩态光场作为一种量子光源,其某个正交分量的噪声小于量子噪声极限,替代原有测量系统的相干光场可以突破标准量子极限,进而提高测量灵敏度。目前,实验上制备的压缩光其分析频率大都处于射频段