腔内冷原子自旋轨道耦合系统的非线性研究任务书

 2020-02-18 05:02

1. 毕业设计(论文)主要内容:

自旋轨道耦合作为一种相对论效应,将自旋这一维度的自由度和粒子的动量联系在了一起。设想一个粒子穿过一个静电场。以粒子为参考系,则电场产生了一个和粒子自旋相互作用的磁场,这就导致了依赖于动量的自旋轨道相互作用。对不带电的中性超冷原子,这里的关键是,与自旋有关的磁场并不是通常理解的外加真实磁场,而是通过操控由人工合成的模拟磁场或规范场。而腔内的自旋轨道耦合是研究有限空间内光场与原子相互作用的系统,此时原子的动量不可忽略,系统的非线性会变得更为丰富。本次设计要求掌握冷原子自旋轨道耦合的基本原理,模拟原子在腔场中色散关系,讨论环状能级结构的性质。

2. 毕业设计(论文)主要任务及要求

1、查阅不少于15篇的相关资料,其中英文文献不少于3篇,完成开题报告。

2、理解自旋轨道耦合和腔量子电动力学的基本原理。

3、进行模拟计算,得到系统的色散关系,分析各参数对环状能级结构的影响

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3. 毕业设计(论文)完成任务的计划与安排

第1-3周:查阅相关文献资料,明确研究内容,了解自旋轨道耦合的基本原理和腔内自旋轨道耦合的系统哈密顿量的物理意义。

第4-8周:完成一篇不少于5000字英文文献翻译,了解求解哈密顿量的本征值及本征态的具体过程。

第9-13周:计算求解系统哈密顿量的本征值,得到系统的色散关系,并对环状能及结构进行分析。

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4. 主要参考文献

1. dong l, zhou l, wu b, et al. cavity-assisteddynamical spin-orbit coupling in cold atoms[j]. physical review a, 2014,89(1):011602.

2. 张智明. 量子光学[m]. 北京:科学出版社, 2016.

3. padhi b, ghosh s. spin-orbit-coupledbose-einstein condensates in a cavity: route to magnetic phases through cavitytransmission[j]. physical review a, 2014, 90(2):023627.

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