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中性原子的激光冷却一直是近几年科学研究的重要课题,在激光冷却的所有机制中,速度选择相干布居捕陷(Velocityselectivecoherentpopulationtrapping,简称VSCPT)是其中很重要的一种。本文考虑VSCPT的原子简化模型包含三个能级:一个激发态能级和两个基态能级。这三个能级的两个跃迁能够互相影响,这种影响通常被称作真空诱导相干(Vacuuminducedcoherence,简称VIC)效应。本文主要讨论VlC对VSCFT的影响。
论文共分四章。其中第一章介绍了VSCPT的基本理论。第二章采用波恩一马尔科夫近似推导了原子和真空场系统的主方程,从而得出了描述VIC效应的矩阵元方程。第三章把原子的质心动能项加入到系统哈密顿量中,研究了VIC对VSCPT的影响,并用计算机进行了数值模拟。第四章对论文进行了总结。
本文最后得出了一些有用的结论。自发辐射能够使得原子在暗态上累积,而真空诱导相干效应则阻碍原子在暗态上的累积,如果不考虑原子质心动能项,真空诱导相干效应在特定条件下能够抵消自发辐射的这种积极效应;而考虑了质心动能项后,真空诱导效应的这种影响不足以再能抵消自发辐射的积极作用,但仍有一定的削弱作用。不过,这种削弱作用能够通过延长原子和激光场作用时间来消除。