赵秀琴

(太原师范学院 物理系，山西 太原 030031)

在玻色-爱因斯坦凝聚态中类Dicke模型的相变

赵秀琴

(太原师范学院 物理系，山西 太原 030031)

自旋和轨道耦合为中性的超冷原子在玻色-爱因斯坦凝聚态(BEC)中的玻色系统提供了研究的机会．文章研究此类系统的相变和基态性质．首先将它映射到著名的量子光学中的Dicke模型,Dicke模型描述了一个原子系综和单模光场之间的相互作用．Dicke模型的中心问题是预测了超辐射相和一个正常相之间的量子相变．我们研究在自旋和轨道耦合中的类似Dicke模型的量子相变．采用平均场自旋相干态法,特别是考虑原子之间的相互作用,计算出描述系统的相变点和基态性质的物理量如平均光子数,平均基态能量、两种自旋激化等物理量的解析表达式,得到在相变前后物理量变化的趋势图并与实验结果相比较．

自旋和轨道耦合;相变;基态特性

自旋和轨道耦合是量子粒子的自旋和它的动量的一种相互作用,在物理系统中是普遍存在的．在玻色-爱因斯坦凝聚态系统中,实验可以精确地控制超冷原子来研究自旋和轨道耦合相互作用量子多体系统．提出了在玻色-爱因斯坦凝聚态中用中性原子通过控制外场激光场来实现不同类型的自旋轨道耦合[1]．NIST的I. B. Spellman 小组通过一对耦合的激光在超冷87Rb原子实现了Rashba 和Dresselhaus自旋轨道耦合[2].在玻色-爱因斯坦凝聚态中,所有的原子都占据同一个量子态,因此基态性质具有特殊性,许多不……