搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

一维双组分玻色-爱因斯坦凝聚体系的量子隧穿特性

李高清 陈海军 薛具奎

引用本文:
Citation:

一维双组分玻色-爱因斯坦凝聚体系的量子隧穿特性

李高清, 陈海军, 薛具奎

One-dimensional tunneling dynamics between two-component Bose-Einstein condensates

Li Gao-Qing, Chen Hai-Jun, Xue Ju-Kui
PDF
导出引用
  • 利用双模近似方法研究了一维双组分玻色-爱因斯坦凝聚体(Bose-Einstein condensates,BECs)的量子隧穿特性.从描述三维双组分BECs系统的Gross-Pitaevskii方程(GPE)出发,得到了描述一维体系的GP方程.把体系波函数写成原子数和相位指数的乘积,得到描述体系隧穿特性的费曼方程.数值求解费曼方程,研究了原子之间相互作用(双组分BECs体系原子之间的相互作用包括组分内部原子之间的相互作用和不同组分原子之间的相互作用)对隧穿特性的影响.结果显示,当原子之间的相互作用较弱时,
    One-dimensional quantum tunneling dynamics between two-component Bose-Einstein condensates confined in a double-well magnetic trap is investigated. One-dimensional Gross-Pitaevskii equations for two-component Bose-Einstein condensates are derived from the three-dimensional ones. We derive Feynman equations from one-dimensional Gross-Pitaevskii equations. To study tunneling dynamics we solve Feynman equations in terms of a completely numerical procedure. In contrast to single-component condensates between two-component condensates, we find that this system can take on abundant tunneling results, the full tunneling dynamical behavior is summarized in phase portrait with constant energy lines. It is found that this system can achieve self-trapping when increase interatomic interactions exceed a critical value. We give the analytical critical expressions of interatomic interactions from the system Hamiltonian.
    [1]

    [1]Josephson B D 1962 Phys. Lett. 1 251

    [2]

    [2]Xiong B, Liu X X, arXiv:cond-mat/0703327. Xiong B, Zhang W P, Liu W M, arXiv:cond-mat/0703160.

    [3]

    [3]Anderson B P, Kasevich M A 1998 Science 282 1686

    [4]

    [4]Anker T, Albiez M, Gati R, Hunsmann S, Eiermann B, Trombettoni A, Oberthaler M K 2005 Phys. Rev. Lett. 94 020403

    [5]

    [5]Albiez M, Gati R, Folling J, Hunsmann S, Cristiani M, Oberthaler M K 2005 Phys. Rev. Lett. 95 010402

    [6]

    [6]Pedri P, Pitaevskii L, Stringari S, Fort C, Burger S, Cataliotti F S, Maddaloni P, Minardi F, Inguscio M 2001 Phys. Rev. Lett. 87 220401

    [7]

    [7]Adhikari S K 2003 Eur. Phys. J. D 25 161

    [8]

    [8]Burger S, Cataliotti F S, Fort C, Minardi F, Inguscio M, Chiofalo M L, Tosi M P 2001 Phys. Rev. Lett. 86 4447

    [9]

    [9] Kraer M, Pitaevskii L, Stringari S 2002 Phys. Rev. Lett. 88 180404

    [10]

    [10]Adhikari S K 2005 Phys. Rev. A 72 013619

    [11]

    [11]Wang G F, Liu H 2008 Acta. Phys. Sin. 57 0667 (in Chinese)[王冠芳、刘红 2008 物理学报 57 0667]

    [12]

    [12]Liu Z Z, Yang Z A 2007 Acta. Phys. Sin. 56 1245 (in Chinese)[刘泽专、杨志安 2007 物理学报 56 1245]

    [13]

    [13]Ma Y, Fu L B, Yang Z A, Liu J 2006 Acta. Phys. Sin. 55 5623 (in Chinese)[马云、傅立斌、杨志安、刘杰 2006 物理学报 55 5623]

    [14]

    [14]Fang Y C, Yang Z A 2008 Acta. Phys. Sin. 57 7438 (in Chinese)[房永翠、杨志安 2008 物理学报 57 7438]

    [15]

    [15]Yan D, Song L J, Chen D W 2009 Acta. Phys. Sin. 58 3679 (in Chinese)[严冬、宋立军、陈殿伟 2009 物理学报 58 3679]

    [16]

    [16]Chen H J, Xue J K 2008 Acta. Phys. Sin. 57 3962 (in Chinese)[陈海军、薛具奎 2008 物理学报 57 3962]

    [17]

    [17]Li H M 2007 Chin. Phys. 16 3187

    [18]

    [18]Ren J R, Guo H 2009 Chin. Phys. B 18 3379

    [19]

    [19]Xiong H W, Liu S J, Zhan M S 2006 Phys. Rev. 73 224505

    [20]

    [20]Wen L H, Li J H 2007 Phys. Lett. A 369 307

    [21]

    [21]Kuang L M, Ouyang Z W 2000 Phys. Rev. A 61 023604

    [22]

    [22]Kasamatsu K, Yasui Y, Tsubota M 2001 Phys. Rev. A 64 053605

    [23]

    [23]Salmond G L, Holmes C A, Milburn G J 2002 Phys. Rev. A 65 033623

    [24]

    [24]Lee C, Hai W, Luo X, Shi L, Gao K 2003 Phys. Rev. A 68 053614

    [25]

    [25]Li F, Shu W X, Luo H L, Ren Z Z 2007 Chin. Phys. 16 650

    [26]

    [26]Xiong B, Liu X X 2007 Chin. Phys. B 16 2578

    [27]

    [27]Zhou L, Kong L B, Zhou M S 2008 Chin. Phys. B 17 1601

    [28]

    [28]Fang J S 2008 Chin. Phys. B 17 3996

    [29]

    [29]Fang Y C, Yang Z A, Yang L Y 2008 Acta. Phys. Sin. 57 661 (in Chinese)[房永翠、杨志安、杨丽云 2008 物理学报 57 661]

    [30]

    [30]Wang G F, Fu L B, Zhao H, Liu J 2005 Acta. Phys. Sin. 54 5003 (in Chinese)[王冠芳、傅立斌、赵鸿、刘杰 2005 物理学报 54 5003]

    [31]

    [31]Smerzi A, Fantoni S, Giovanazzi S, Shenoy S R 1997 Phys. Rev. Lett. 79 4950

    [32]

    [32]Raghavan S, Smerzi A, Fantoni S, Shenoy S R 1999 Phys. Rev. A 59 620

  • [1]

    [1]Josephson B D 1962 Phys. Lett. 1 251

    [2]

    [2]Xiong B, Liu X X, arXiv:cond-mat/0703327. Xiong B, Zhang W P, Liu W M, arXiv:cond-mat/0703160.

    [3]

    [3]Anderson B P, Kasevich M A 1998 Science 282 1686

    [4]

    [4]Anker T, Albiez M, Gati R, Hunsmann S, Eiermann B, Trombettoni A, Oberthaler M K 2005 Phys. Rev. Lett. 94 020403

    [5]

    [5]Albiez M, Gati R, Folling J, Hunsmann S, Cristiani M, Oberthaler M K 2005 Phys. Rev. Lett. 95 010402

    [6]

    [6]Pedri P, Pitaevskii L, Stringari S, Fort C, Burger S, Cataliotti F S, Maddaloni P, Minardi F, Inguscio M 2001 Phys. Rev. Lett. 87 220401

    [7]

    [7]Adhikari S K 2003 Eur. Phys. J. D 25 161

    [8]

    [8]Burger S, Cataliotti F S, Fort C, Minardi F, Inguscio M, Chiofalo M L, Tosi M P 2001 Phys. Rev. Lett. 86 4447

    [9]

    [9] Kraer M, Pitaevskii L, Stringari S 2002 Phys. Rev. Lett. 88 180404

    [10]

    [10]Adhikari S K 2005 Phys. Rev. A 72 013619

    [11]

    [11]Wang G F, Liu H 2008 Acta. Phys. Sin. 57 0667 (in Chinese)[王冠芳、刘红 2008 物理学报 57 0667]

    [12]

    [12]Liu Z Z, Yang Z A 2007 Acta. Phys. Sin. 56 1245 (in Chinese)[刘泽专、杨志安 2007 物理学报 56 1245]

    [13]

    [13]Ma Y, Fu L B, Yang Z A, Liu J 2006 Acta. Phys. Sin. 55 5623 (in Chinese)[马云、傅立斌、杨志安、刘杰 2006 物理学报 55 5623]

    [14]

    [14]Fang Y C, Yang Z A 2008 Acta. Phys. Sin. 57 7438 (in Chinese)[房永翠、杨志安 2008 物理学报 57 7438]

    [15]

    [15]Yan D, Song L J, Chen D W 2009 Acta. Phys. Sin. 58 3679 (in Chinese)[严冬、宋立军、陈殿伟 2009 物理学报 58 3679]

    [16]

    [16]Chen H J, Xue J K 2008 Acta. Phys. Sin. 57 3962 (in Chinese)[陈海军、薛具奎 2008 物理学报 57 3962]

    [17]

    [17]Li H M 2007 Chin. Phys. 16 3187

    [18]

    [18]Ren J R, Guo H 2009 Chin. Phys. B 18 3379

    [19]

    [19]Xiong H W, Liu S J, Zhan M S 2006 Phys. Rev. 73 224505

    [20]

    [20]Wen L H, Li J H 2007 Phys. Lett. A 369 307

    [21]

    [21]Kuang L M, Ouyang Z W 2000 Phys. Rev. A 61 023604

    [22]

    [22]Kasamatsu K, Yasui Y, Tsubota M 2001 Phys. Rev. A 64 053605

    [23]

    [23]Salmond G L, Holmes C A, Milburn G J 2002 Phys. Rev. A 65 033623

    [24]

    [24]Lee C, Hai W, Luo X, Shi L, Gao K 2003 Phys. Rev. A 68 053614

    [25]

    [25]Li F, Shu W X, Luo H L, Ren Z Z 2007 Chin. Phys. 16 650

    [26]

    [26]Xiong B, Liu X X 2007 Chin. Phys. B 16 2578

    [27]

    [27]Zhou L, Kong L B, Zhou M S 2008 Chin. Phys. B 17 1601

    [28]

    [28]Fang J S 2008 Chin. Phys. B 17 3996

    [29]

    [29]Fang Y C, Yang Z A, Yang L Y 2008 Acta. Phys. Sin. 57 661 (in Chinese)[房永翠、杨志安、杨丽云 2008 物理学报 57 661]

    [30]

    [30]Wang G F, Fu L B, Zhao H, Liu J 2005 Acta. Phys. Sin. 54 5003 (in Chinese)[王冠芳、傅立斌、赵鸿、刘杰 2005 物理学报 54 5003]

    [31]

    [31]Smerzi A, Fantoni S, Giovanazzi S, Shenoy S R 1997 Phys. Rev. Lett. 79 4950

    [32]

    [32]Raghavan S, Smerzi A, Fantoni S, Shenoy S R 1999 Phys. Rev. A 59 620

  • [1] 苟学强, 闫明, 令伟栋, 赵红玉, 段文山. 费米气体在光晶格中的自俘获现象及其周期调制. 物理学报, 2013, 62(13): 130308. doi: 10.7498/aps.62.130308
    [2] 张恒, 段文山. 双势阱中玻色-费米混合气体的周期调制效应. 物理学报, 2013, 62(16): 160303. doi: 10.7498/aps.62.160303
    [3] 马莹, 王苍龙, 王文元, 杨阳, 马云云, 蒙红娟, 段文山. 费米-费米散射长度对费米超流气体在幺正极限区域的隧穿现象影响. 物理学报, 2012, 61(18): 180303. doi: 10.7498/aps.61.180303
    [4] 张利伟, 许静平, 赫丽, 乔文涛. 含单负材料三明治结构的电磁隧穿特性. 物理学报, 2010, 59(11): 7863-7868. doi: 10.7498/aps.59.7863
    [5] 曹龙贵, 陆大全, 胡 巍, 杨平保, 朱叶青, 郭 旗. 亚强非局域空间光孤子的相互作用. 物理学报, 2008, 57(10): 6365-6372. doi: 10.7498/aps.57.6365
    [6] 房永翠, 杨志安. 玻色-爱因斯坦凝聚体系中的混沌隧穿行为. 物理学报, 2008, 57(12): 7438-7446. doi: 10.7498/aps.57.7438
    [7] 宗丰德, 张解放. 装载于外势场中的玻色-爱因斯坦凝聚N-孤子间的相互作用. 物理学报, 2008, 57(5): 2658-2668. doi: 10.7498/aps.57.2658
    [8] 陈海军, 薛具奎. Bessel型光晶格中双组分玻色-爱因斯坦凝聚体的基态解. 物理学报, 2008, 57(7): 3962-3968. doi: 10.7498/aps.57.3962
    [9] 王冠芳, 刘 红. 扫描磁场中玻色-爱因斯坦凝聚体系的奇异自旋隧穿. 物理学报, 2008, 57(2): 667-673. doi: 10.7498/aps.57.667
    [10] 刘志明, 崔 田, 马琰铭, 刘冰冰, 邹广田. Nb2H 的电子结构和相互作用. 物理学报, 2007, 56(8): 4877-4883. doi: 10.7498/aps.56.4877
    [11] 胡亚鹏, 张靖仪, 赵 峥. Reissner-Nordstrom黑洞中带电粒子由隧穿导致的Hawking辐射的进一步讨论. 物理学报, 2007, 56(2): 683-685. doi: 10.7498/aps.56.683
    [12] 刘泽专, 杨志安. 噪声对双势阱玻色-爱因斯坦凝聚体系自俘获现象的影响. 物理学报, 2007, 56(3): 1245-1252. doi: 10.7498/aps.56.1245
    [13] 门福殿. 弱磁场中弱相互作用费米气体的热力学性质. 物理学报, 2006, 55(4): 1622-1627. doi: 10.7498/aps.55.1622
    [14] 王文刚, 刘正猷, 赵德刚, 柯满竹. 声波在一维声子晶体中共振隧穿的研究. 物理学报, 2006, 55(9): 4744-4747. doi: 10.7498/aps.55.4744
    [15] 袁都奇. 相互作用对玻色气体热力学性质及稳定性的影响. 物理学报, 2006, 55(4): 1634-1638. doi: 10.7498/aps.55.1634
    [16] 宋克慧. 利用Λ型原子与双模腔场的相互作用进行量子信息处理. 物理学报, 2005, 54(10): 4730-4735. doi: 10.7498/aps.54.4730
    [17] 韩亦文. 用量子隧穿法研究带质量四极矩静态黑洞的Hawking辐射. 物理学报, 2005, 54(11): 5018-5021. doi: 10.7498/aps.54.5018
    [18] 吴卓杰, 朱卡的, 袁晓忠, 郑 杭. 电声子相互作用对量子点分子中单电子隧穿的影响. 物理学报, 2005, 54(7): 3346-3350. doi: 10.7498/aps.54.3346
    [19] 王冠芳, 傅立斌, 赵 鸿, 刘 杰. 双势阱玻色-爱因斯坦凝聚体系的自俘获现象及其周期调制效应. 物理学报, 2005, 54(11): 5003-5013. doi: 10.7498/aps.54.5003
    [20] 王翀, 闫珂柱. 简谐势阱中非理想气体玻色-爱因斯坦凝聚转变温度的数值研究. 物理学报, 2004, 53(5): 1284-1288. doi: 10.7498/aps.53.1284
计量
  • 文章访问数:  9249
  • PDF下载量:  1229
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2009-07-19
  • 修回日期:  2009-08-26
  • 刊出日期:  2010-03-15

/

返回文章
返回