李 明，陈鼎汉

(桂林理工大学理学院 广西 桂林 541004)

玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)作为一种新的物质形态，从1995年在3种碱金属原子稀薄气体中实现以来，引起了研究热潮[1-3]。此后，人们对原子BEC的产生及其独特性质以及原子BEC与光场的相互作用进行了大量的实验和理论研究，取得了一系列成果[4-10]。通过光场和原子的相互作用可以实现光场的压缩，对于研究原子BEC与光场相互作用系统中光场的压缩性质具有重要意义。

本文在文献[11]的基础上，利用格子液体方法[12]对光场-原子BEC系统的总哈密顿量进行改进，并研究了二能级原子的玻色-爱因斯坦凝聚体与双模压缩光场相互作用系统中的压缩性质。

1 系统哈密顿量的改进和运动方程的求解

考虑原子间的相互作用，光场-原子BEC系统的总哈密顿量[11]为：

式中，0ω为原子基态和激发态之间的本征跃迁频率；b+和b分别为原子的产生算符和湮没算符；ω为光场的圆频率；ai+和ai(i=1,2)分别为第i模光场的产生算符和湮没算符；ε表征光场与原子相互作用的强度；Ω表征原子间相互作用的强度；Nc为玻色-爱因斯坦凝聚体的原子数。

2 双模光场的压缩效应

设初始时刻激发态为真空态，所有原子均处于基态并发生玻色-爱因斯坦凝聚。系统的初始态矢可表示为：

图1 在不同参数下Q1( t)随时间演化

在不同参数下Q1(t)随时间演化如图1所示。光场的两正交分量的涨落均随时间周期性地变化。对比图1a和图1b可知，当保持光场圆频率ω不变，而光场初始压缩因子r变化时，光场的最大压缩深度随r的增大而增大，而压缩时间不变。……