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研究生: 蔡國鍏
Tsi, Guo-Wei
論文名稱: 玻愛凝結在光學共振腔內雙光子吸收的半古典動力學
Semi-classical dynamics of Bose-Einstein condensates inside an optical cavity through two-photon processes
指導教授: 李瑞光
Lee, Ray-Kuang
口試委員: 林元堯
紀信昌
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 理學院 - 物理學系
Department of Physics
論文出版年: 2012
畢業學年度: 100
語文別: 中文
論文頁數: 24
中文關鍵詞: 二能階原子光學共振腔
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  • 本文主要描述二能階的玻色—愛因斯坦原子系統在量子化的光學共振腔中,雙光子的吸收與放射。玻色—愛因斯坦凝結態(以下簡稱BEC)在光學共振腔中的Hamitonian—對應到整個系統的能量—可分成四部分:光子的能量、原子個別能階的能量、原子與光子之間的交互作用,以及原子間的交互作用,其中最後一項—也就是原子間的交互作用—在BEC中才需要特別考慮。
    研究方法是以半古典假設來得出運動方程式,會發現此系統可等價於非剛性、非線性的單擺。系統中會有下列幾個可變參數:Excitation ratio、原子間耦合常數、失諧參數等,我們試著改變這些參數,並觀察population difference與相位之間的關係。結果發現隨著參數的不同,系統會產生不同的震盪形式:Rabi regime以及Josephson reg ime,以及一個較少見的震盪模式:two-fixed points regime。如果給予適當的參數此系統可以用來分辨雙能階BEC原子系統的自旋量。


    第一章 簡介 1.1 BEC在雙位能井中的行為 1 1.1.1 以Gross–Pitaevskii 方程式求得雙位能井BEC的哈密頓量 1 1.1.2 從穩定解分析震盪形式 2 1.2 研究動機 4 1.3 論文大綱 4 第二章 BEC在光學共振腔內雙光子吸收之Hamitonian 5 2.1 Hamitonian的推導 5 2.2 用施溫格轉換簡化Hamitonian 8 2.3 半古典近似 9 第三章 震盪形式分析 11 3.1 從穩定解分析震盪形式 11 3.2 Excitation ratio對於對稱性的影響 17 第四章 結論 18 附錄A 由Gross–Pitaevskii方程式推導BEC雙位能井之運動方程式 19 附錄B 光學共振腔中的BEC雙光子吸收與單光子吸收的比較 22 參考資料 24

    參考資料
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    [11] G. Nienhuis and S. J. van Enk, "Spherical Angle Operators for Quantum-mechanical Angular Momentum", Phys. Scr, T48, 87-93(1993).
    [12] Tilman Zibold, Eike Nicklas, Christian Gross, and Markus K. Oberthaler, "Classical Bifurcation at the Transition from Rabi to Josephson Dynamics", Phys. Rev. Lett. 105 204101 (2010).

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