三势阱中的玻色-爱因斯坦凝聚的开关特性

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本文应用平均场近似的方法,研究了弱耦合的三势阱中玻色一爱因斯坦凝聚的开关效应。 第一章,我们介绍了玻色一爱因斯坦凝聚相关背景知识,包括玻色一爱因斯坦凝聚的理论预测和实验实现,并介绍了一些近期玻色~爱因斯坦凝聚在量子计算、精确测量等应用方面的研究成果。 第二章是实现三势阱中玻色一爱因斯坦凝聚开关特性的理论框架,包括粒子之间的相互作用,玻色一爱因斯坦凝聚的平均场描述,量子系统的正则形式以及有限维量子系统与经典哈密顿系统的对应等。 第三章是本文的主要工作,首先我们给出了三势阱中的玻色一爱因斯坦凝聚开关特性理论模型,然后对中间势阱基态能等于零的情况进行了讨论,给出了中间势阱相互作用和初始粒子分布对开关特性的影响以及能够实现开关特性的中间阱基态能的阈值范围。研究了中间势阱基态能对粒子输运的影响,考察了作为量子系统的重要物理量一相位对系统的影响,其中包括初始相对相位的作用以及相位随时间的演化情况,讨论了系统的动力学稳定性。 研究表明,在相当大的参数范围内,当粒子置于左边阱中时,可以通过在中间势阱中加入少量粒子控制左阱粒子向右阱的隧穿,且隧穿率敏感的依赖于中间势阱的初始粒子分布,从而呈现出明显的导通与截止行为。最后一章是结论,给出了实验上该理论模型的实现方案以及一些潜在的应用。
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