秦帅锋 郑公平 马骁 李海燕 童晶晶 杨博

(河南师范大学物理系，新乡 453007)

(2013年1月6日收到;2013年1月30日收到修改稿)

1 引言

1995年玻色-爱因斯坦凝聚的实验实现使得超冷原子成为物理学一个非常活跃的研究领域.21世纪初期，超冷原子在超流体和Mott-绝缘体之间的量子相变实验[1]使得光晶格成为物理学许多研究方向的超低温实验室[2].2007年，美国国家标准局的物理学家进一步实现了双阱光学超晶格[3,4].在双阱光晶格中，每个双阱单元中的情况是完全一样的，在实验中同时产生了许多完全相同的事例，因此在一次测量过程中就可以得到所观测量的量子力学期待值[5].基于这个新的试验方法，实现了许多新奇的现象.Cheinet等通过调节偏压势[6]，观测到双阱中无自旋原子的粒子数台阶分布，这使得他们可以控制任意某个阱中的原子数.Trotzky等则在对称的双阱中通过控制两个等效自旋为1/2的原子生成了自旋单态与自旋三重态的价键态[7]，这对于量子磁性的实验研究非常有意义.以往的文献讨论光学超晶格中自旋为1的原子的比较少.最近，Wagner等研究了双阱超晶格中自旋为1的原子数的台阶分布[8].与标量原子和自旋为1/2的原子相比，自旋为1的原子之间具有更丰富的自旋相互作用[9,10].本文中我们将推广双阱光学超晶格，提出实现三阱光学超晶格的理论方案，并研究弱磁场下对称三阱光学超晶格中自旋为1的原子系统的量子多体基态和相图.由于磁场很弱及三阱之……