双组分玻色-爱因斯坦凝聚的周期解

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稀薄原子气体的玻色-爱因斯坦凝聚(Bose-Einsteincondensation,简称BEC)的实现引起了人们对非线性物质波的广泛兴趣。囚禁技术的发展也使多组分凝聚体的实现成为可能。最近,实验上观察到了可调相互作用力的双组分BEC,这一重大进步激发了人们对双组分BEC更进一步的探究。本文以“平均场理论”和“二次量子化”为基础,从凝聚体所遵循的GP方程出发,利用雅可比椭圆函数方法拟设求解,得出组合孤子解和组合孤子相图。论文主要内容如下:  第一章中,简要介绍了BEC的实验实现及其应用。  第二章中,首先推导了理想气体形成BEC的条件;其次,在平均场理论框架下,推导出凝聚体所遵循的GP方程,简单介绍了亮、暗孤子实验。  第三章中,研究了准一维的耦合非线性薛定谔方程(Coupled nonlinear Schrodinger equations,简称CNLSE)的孤子解。通过拟设得到满足耦合方程的亮-亮组合孤子解和暗-暗组合孤子精确解析解。研究发现:组合孤子解的形成与两个组分内相互作用参数λ12有关。我们以λ12为自变量作出孤子“相图”,形象地说明通过调节两个组分之间的相互作用参数,不同种类矢量孤子间可以相互转化。
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