光晶格中玻色-爱因斯坦凝聚体的混沌控制和稳定性分析

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玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)在稀薄原子气体中的实现引起了人们广泛的关注,它不仅为量子力学基本问题的研究提供了一个完美的平台,而且在原子激光,量子计算与量子信息等领域有着光明的应用前景。本文在平均场理论的框架下以Gross-Pitaevskii方程为基础,对光晶格中BEC的稳定性及其混沌性质作了一些研究。 本文共包括四章。第一章简单介绍了平均场理论和玻色一爱因斯坦凝聚中有关混沌和及其稳定性分析的研究进展,现状及应用。 第二章考虑玻色-爱因斯坦凝聚体(BECs)囚禁在由两弱的激光驻波组成的双晶格中,应用直接微扰展开的方法,得到了Melnikov意义下混沌解和参数空间的混沌区域.在混沌区域,我们发现混沌解和粒子数密度的空间演化是有界的,但在其上下极限之间是不可预测的.说明当保持两激光波矢k<,1>≈k<,2>,调节波矢从k<,1>变化到k<,1>≥k<,2>,能够使得系统从混沌区域变化到规则区域或者往相反的方向转变.这为产生和控制混沌提供了一种可行的方案,期待在不久的将来在实验中能观测到。 在第三章中我们讨论了囚禁在一强一弱的两激光驻波组成的超晶格BEC,把弱的驻波当作微扰,求得了零级解和一级修正解,我们发现一级修正解满足一维空间的Mathieu方程.我们还对在一个光晶格势中BEC系统的稳定性作了分析,找到了动力学参数稳定性区域,不稳定区域和稳定性不定的区域.通过调制实验参数,总可以使得BEC系统处在稳定性区域。 最后,我们在第四章中对本文做了简要的总结,并对该领域前景作了一点展望.本人的主要工作集中在第二章和第三章。
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