论文摘要
对于微观粒子的认识一直是物理学界十分感兴趣的事情,也是哲学上普遍关心的问题。玻色-爱因斯坦凝聚现象是一类微观领域里的普遍现象,研究这种现象对于人们认识微观世界,利用微观世界客观存在的规律具有不可估量的价值。早在1924年,爱因斯坦就预言了后来我们称之为玻色-爱因斯坦凝聚的现象。1995年,世界上首次实现了碱金属原子的玻色-爱因斯坦凝聚,使原子处于与激光对等的地位。这种新物态的获得允许我们用原子代替光子观测非线性效应,它的多方面的研究价值得到了诸多的关注,科学工作者在这方面开展了许多有意义的研究工作,成效显著。对于玻色-爱因斯坦凝聚体的研究,大体上来说基本上遵循着理论在前实验在后的发展规律,这是由于玻色-爱因斯坦凝聚体产生的条件极其苛刻,而且存在的时间很短,对外界扰动极其敏感,实验上能够制备和观测玻色-爱因斯坦凝聚十分不容易,受实验条件和社会条件的限制。噪声的存在是自然界和实验中的普遍现象。对于玻色-爱因斯坦凝聚体系这种对外界十分敏感的系统来说,噪声的存在会严重地影响凝聚体的形成,存在以及演化。在本文中,我们以相平面分析方法为基础,通过数值计算的方法系统地研究了噪声对双势阱玻色-爱因斯坦凝聚体系自俘获现象的影响。首先,我们数值地产生一系列符合要求的随机数,然后将这些随机数代入在双势阱中演化的玻色-爱因斯坦凝聚体系的动力学方程,数值地求解,并对求解结果进行了理论联系实际的分析。本文的主要工作包括:研究了对称双势阱玻色-爱因斯坦凝聚体系分别在均匀噪声或高斯噪声影响下自俘获现象的行为特征。在平均场近似情况下,我们发现,噪声的存在破坏了自俘获现象的临界行为特征,使得原来约瑟夫森振荡和自俘获之间的临界点变成了一个过渡区域,而且噪声强度越大,这个过渡区域展得越宽。同时我们发现,对于确定的相互作用强度,当噪声强度增大到一定程度时,相平面会出现混乱,如果这时固定噪声强度增大相互作用强度,相平面中的轨道会重新出现。这表现出增大相互作用强度有克服噪声的作用。作为深入,我们对纯量子系统进行了探讨,结果发现,在这种情况下从约瑟夫森振荡到自俘获的转变同样不存在临界值,而是存在一个过渡区域,而且随着外界噪声的增强这个过渡区域会展宽。与平均场近似情况下不同的是,在纯量子情况下,发生自俘获的系统,如果增强外界噪声强度,自俘获的程度会加深。本文还联系实际对近来实验上观测到的双势阱玻色-爱因斯坦凝聚体系的自俘获现象进行了适当的理论推测。希望我们的理论研究结果可以解释一些实验现象并有助于实验研究的进展。
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标签：玻色爱因斯坦凝聚论文; 自俘获论文; 双势阱论文; 噪声论文;