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中国科学院国家授时中心的偶极量子气体物性研究取得进展
文章来源: 频标室 张首刚 发布时间:2015-03-04 字体大小:【

  近日,Nature旗下期刊 Scientific Reports》刊发了张晓斐博士研究小组在偶极量子气体物性研究中的科学发现。论文题目为:“Two-component dipolar Bose-Einstein condensate in concentrically coupled annular traps”。据JCR数据库显示,Scientific Reports的最新影响因子为5.078JCR1  

  中国科学院时间频率基准重点实验室张晓斐、董瑞芳、常宏同志在张首刚研究员的带领下,与中国科学院物理研究所及北京大学一起合作,针对偶极量子气体这一热点开展理论研究,取得了较多有意义的成果。他们将具有偶极-偶极相互作用的量子气体加入到一个无此相互作用的玻色气体中,且原子间短程接触相互作用和长程偶极相互作用可以分别通过Feshbach共振和外部旋转磁场来调节(图1)。对于这样一个两组分玻色原子系统,由于偶极-偶极相互作用、短程接触相互作用及外部旋转的相互影响,系统具有丰富的基态相,且可调控的参数也随之增加。他们从最基本的平均场框架下的Gross-Pitaevskii方程出发,通过计算发现其基态具有不同的量子相,且不同相之间的转化可以通过调节偶极相互作用强度来实现。在偶极相互作用下,旋转系统呈现出丰富的拓扑结构:如交错排列的六边形、八边形涡旋团簇,以及环状涡旋链等(图2)。这一发现不但有助于加深对光与物质相互作用的认识,而且可以由当前的超冷原子实验直接进行验证,并为实验上有效地制备和探测这种奇异的量子相提供了便捷条件。 

  该工作得到了国家重大科研仪器研制项目、国家自然科学基金相关项目、中科院西部之光重点项目、陕西省科学技术研究发展计划青年科技新星项目、以及国家授时中心人才项目的资助。 

 

  1. 两组分玻色量子气体 

 

    2 系统在不同参数区的密度及相位分布 

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