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玻色-爱因斯坦凝聚体Rosen-Zener跃迁中的多体量子涨落效应

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物理学报 2012年第22期61卷 65-71页

作者：王建忠曹辉豆福全北京理工大学物理学院北京100081 北京应用物理与计算数学研究所计算物理国家重点实验室北京100088 北京大学应用物理与技术研究中心高能量密度物理数值模拟教育部重点实验室北京100084

研究了处于对称双势阱中玻色-爱因斯坦凝聚体Rosen-Zener跃迁过程的多体量子涨落效应,分析了末态平均布居数差与扫描周期的关系.线性情况下,得到了末态平均布居数差关于扫描周期的解析表达式,该结果与平均场下的结果完全一致,并利用数... 详细信息

研究了处于对称双势阱中玻色-爱因斯坦凝聚体Rosen-Zener跃迁过程的多体量子涨落效应,分析了末态平均布居数差与扫描周期的关系.线性情况下,得到了末态平均布居数差关于扫描周期的解析表达式,该结果与平均场下的结果完全一致,并利用数值方法进行了验证.非线性情况下,通过数值计算发现,快速扫描时末态平均布居数差与平均场情况下的结果符合比较好;然而绝热扫描时与平均场情况却有着很大的不同:末态平均布居数差随扫描周期的变化不再是平均场情况下的方波形式而是类似于正弦型的振荡,而且振荡周期会随着粒子数N以及非线性参数c的增加而增大.

关键词：玻色-爱因斯坦凝聚 Rosen-Zener跃迁多体效应

外场形式对超冷原子-多聚物分子转化效率的影响

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物理学报 2014年第22期63卷 45-51页

作者：赵岫鸟孙建安豆福全西北师范大学物理与电子工程学院甘肃省原子分子物理与功能材料实验室兰州730070

通过改变激光场Rabi频率和原子-多聚物分子耦合强度,探索了外场形式对超冷原子-多聚物分子转化效率的影响。首先通过定义时间指数,对文献所给出的外场做出改进,讨论了时间指数对转化效率的影响；然后选取一种更优化的外场形式,其具有很... 详细信息

通过改变激光场Rabi频率和原子-多聚物分子耦合强度,探索了外场形式对超冷原子-多聚物分子转化效率的影响。首先通过定义时间指数,对文献所给出的外场做出改进,讨论了时间指数对转化效率的影响；然后选取一种更优化的外场形式,其具有很好的参数鲁棒性,该外场作用下的绝热过程几乎不存在振荡,其绝热保真度接近于1,系统误差较小,可以稳定、高效地实现超冷原子-多聚物分子的转化。

关键词：超冷多聚物分子转化效率外场形式绝热保真度

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非线性演化方程的几种求解方法研究

非线性演化方程的几种求解方法研究

作者：豆福全西北师范大学

学位级别：硕士

随着科学技术的发展,各个非线性学科系统中涌现出了大量新的非线性演化方程,或者一些著名的非线性演化方程从一些新的领域中出现。以物理问题为背景的非线性演化方程的研究是当代非线性科学的一个重要研究方向,创造和发展非线性演化方... 详细信息

随着科学技术的发展,各个非线性学科系统中涌现出了大量新的非线性演化方程,或者一些著名的非线性演化方程从一些新的领域中出现。以物理问题为背景的非线性演化方程的研究是当代非线性科学的一个重要研究方向,创造和发展非线性演化方程的求解方法是非线性数学物理问题中最为前沿的研究课题之一。近年来,已发展了许多求解非线性演化方程的方法。尤其是数学机械化的不断发展,符号计算日益完善,更是揭开了非线性演化方程求解的新篇章,出现了许多新成果。本文在收集整理各类非线性系统中出现的225个非线性演化方程的基础上,对新近发展起来的一些求近似解和精确解的方法进行了改进和拓展,并将其运用于新的领域,获得了一些有意义的结果。在近似解方法方面,所做的主要工作有:1.用基于Lie群变换的自相似解方法求解了Gardner方程。2.利用约化摄动法对Schr(o|¨)dinger(NLS)方程进行了分析。3.用幂级数展开法研究了具有两种温度绝热离子的冷尘埃等离子体体系的集体行为。4.利用等价粒子方法研究了非平面尘埃等离子体中的尘埃声波,在导出柱和球Korteweg-de Vries(KdV)方程的基础上,得到了柱和球KdV方程的绝热近似解(也包括KdV方程的精确解)。在精确解方法方面,所做的主要工作有:1.对Liu和Yan提出的Jacobi椭圆函数展开法和扩展的Jacobi椭圆函数展开法进行了扩展和改进,从而能更加便利地利用符号计算获得一些非线性演化方程(如modified Benjamin-Bona-Mahong(mBBM)方程、Gardner方程、Ito型5阶mKdV方程、3+1维Kadomtsev-Petviashvili(KP)方程)的更多周期解(包括各种孤波解)。2.对基于Lamé函数和Jacobi椭圆函数展开法以获取非线性演化方程多级精确解的方法进行了推广,求得了一类非线性演化方程(如NLS方程、Zakharov方程)的多级包络周期解及其孤波解,并将其运用到2+1维Zakharov-Kuznetsov(ZK)和mZK方程,得到了它们的一系列新解。以上方法在非线性演化方程的求解中具有普适性。

关键词：非线性演化方程近似解符号计算精确解周期解孤波解

复合绝热通道技术在谐相互作用调制的Landau-Zener模型中的应用

同方学位论文库评论

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物理学报 2013年第17期62卷 42-46页

作者：胡靖宇毛腾飞豆福全赵清北京理工大学物理学院北京100081 西北师范大学物理与电子工程学院兰州730070

将复合绝热通道技术应用于谐相互作用调制的Landau-Zener模型,研究了调制频率和耦合强度在不同的参量条件下系统的跃迁概率,发现这种方法能够有效抑制跃迁概率的非绝热振荡,可以在很大的参数范围内使布居数完全反转,实现超高保真度,将... 详细信息

将复合绝热通道技术应用于谐相互作用调制的Landau-Zener模型,研究了调制频率和耦合强度在不同的参量条件下系统的跃迁概率,发现这种方法能够有效抑制跃迁概率的非绝热振荡,可以在很大的参数范围内使布居数完全反转,实现超高保真度,将系统的误差降低到10 4以下.

关键词：复合绝热通道技术 Landau—Zener模型跃迁概率

玻色-爱因斯坦凝聚体中非线性相互作用对量子共振棘流的影响

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物理学报 2012年第22期61卷 100-105页

作者：赵文垒豆福全王建忠北京理工大学物理学院北京100081 北京应用物理与计算数学研究所计算物理国家重点实验室北京100088 北京大学应用物理与技术研究中心高能量密度物理数值模拟教育部重点实验室北京100084

研究了玻色-爱因斯坦凝聚体中非线性相互作用对量子共振棘流的影响.满足量子共振条件的周期驱动使得波包在动量空间出现弹道扩散,当波包扩散具有特定方向时,系统就出现定向的动量流.弱非线性相互作用下的冷原子分成两簇,它们分别受到方... 详细信息

研究了玻色-爱因斯坦凝聚体中非线性相互作用对量子共振棘流的影响.满足量子共振条件的周期驱动使得波包在动量空间出现弹道扩散,当波包扩散具有特定方向时,系统就出现定向的动量流.弱非线性相互作用下的冷原子分成两簇,它们分别受到方向相反的稳定周期驱动力,以各自恒定的加速度沿相反方向运动.波包在动量空间的扩散表现为两个稳定的沿相反方向运动的峰.非线性相互作用的增强使得正方向运动的冷原子减少,负方向运动的冷原子增加,从而系统的动量流减弱甚至反转.当非线性相互作用足够强时,动量空间中的波包只有一个稳定的峰,且峰值对应的动量不随时间变化.此时冷原子受的周期驱动力为零,定向的动量流消失.

关键词：玻色-爱因斯坦凝聚量子共振棘流

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混沌微扰导致的量子退相干

物理学报 2012年第24期61卷 25-29页

作者：赵文垒王建忠豆福全北京理工大学物理学院北京100081 北京应用物理与计算数学研究所计算物理国家重点实验室北京100088 北京大学应用物理与技术研究中心高能量密度物理数值模拟教育部重点实验室北京100084

研究了无限深势阱内两个粒子的耦合导致的量子退相干和量子行为趋近于经典混沌运动的过程.当一个粒子的质量减小时,它对另外一个粒子经典混沌扩散的影响逐渐减小.强混沌机理使得轻粒子的作用类似于噪声,从而有效得抑制另外一个粒子的量... 详细信息

研究了无限深势阱内两个粒子的耦合导致的量子退相干和量子行为趋近于经典混沌运动的过程.当一个粒子的质量减小时,它对另外一个粒子经典混沌扩散的影响逐渐减小.强混沌机理使得轻粒子的作用类似于噪声,从而有效得抑制另外一个粒子的量子相干性.轻粒子的退相干效应随着有效普朗克常数的减小逐渐增强.在这个过程中,另外一个粒子的量子扩散从动力学局域化行为逐渐过渡到经典极限.当有效普朗克常数足够小时,它的量子扩散与经典混沌扩散相符合.该粒子的线性墒随时间演化迅速趋近于饱和值,并且饱和值随着有效普朗克常数减小以指数函数形式从零趋近于1.

关键词：退相干量子-经典过渡量子混沌

(3+1)维非线性Burgers系统的新的分离变量解及其局域激发结构与分形结构

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物理学报 2007年第2期56卷 611-619页

作者：黄磊孙建安豆福全段文山刘兴霞西北师范大学物理与电子工程学院兰州730070

将扩展的Riccati方程映射法推广到了(3+1)维非线性Burgers系统,得到了系统的分离变量解;由于在解中含有一个关于自变量(x,y,z,t)的任意函数,通过对这个任意函数的适当选取,并借助于数学软件Mathematica进行数值模拟,得到了系统的新而丰... 详细信息

将扩展的Riccati方程映射法推广到了(3+1)维非线性Burgers系统,得到了系统的分离变量解;由于在解中含有一个关于自变量(x,y,z,t)的任意函数,通过对这个任意函数的适当选取,并借助于数学软件Mathematica进行数值模拟,得到了系统的新而丰富的局域激发结构和分形结构.结果表明,扩展的Riccati方程映射法在求解高维非线性系统时,仍然是一种行之有效的方法,并且可以得到比(2+1)维非线性系统更为丰富的局域激发结构.

关键词：扩展的Biccati方程映射法 (3+1)维非线性Burgers方程局域激发结构分形结构

超冷异核玻色四原子分子的多路径转化和干涉效应

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激光与光电子学进展 2021年第11期58卷 60-66页

作者：豆福全张嘉辉杨静胡丹西北师范大学物理与电子工程学院甘肃兰州730070

基于广义受激拉曼绝热通道技术,研究超冷异核玻色四原子分子的单路径和多路径转化。建立平均场模型,得到了相应的暗态解和双光子共振条件。比较单路径和多路径方案下的分子转化动力学,发现多路径方案下由于存在不同路径之间的干涉效应,... 详细信息

基于广义受激拉曼绝热通道技术,研究超冷异核玻色四原子分子的单路径和多路径转化。建立平均场模型,得到了相应的暗态解和双光子共振条件。比较单路径和多路径方案下的分子转化动力学,发现多路径方案下由于存在不同路径之间的干涉效应,从而可以提高分子转化率,特别对于三路径方案,干涉效应明显,转化率会更高。最后通过改变脉冲强度,研究外场参数对多路径转化的影响,发现此时多路径干涉效应具有两面性:在某些参数区域内表现为相长干涉,能很好地提高分子转化率,但在有些参数区域内表现为相消干涉,从而降低分子转化率。

关键词：原子与分子物理学广义受激拉曼绝热通道多路径转化干涉效应多原子分子暗态

Demkov-Kunike模型的高保真度超绝热量子驱动

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激光与光电子学进展 2017年第12期54卷 428-434页

作者：冯平孙建安王文元豆福全西北师范大学物理与电子工程学院甘肃省原子分子物理与功能材料重点实验室甘肃兰州730070

高保真度量子态的制备是量子精确操控的基本要求。利用超绝热技术,通过引入一个附加场强度参数,研究了Demkov-Kunike模型的高保真度超绝热量子驱动问题,讨论了附加场强度参数、啁啾参数、耦合强度以及静态失谐参数对Demkov-Kunike模型... 详细信息

高保真度量子态的制备是量子精确操控的基本要求。利用超绝热技术,通过引入一个附加场强度参数,研究了Demkov-Kunike模型的高保真度超绝热量子驱动问题,讨论了附加场强度参数、啁啾参数、耦合强度以及静态失谐参数对Demkov-Kunike模型绝热过程的影响。研究结果表明,系统的保真度与附加场强度参数密切相关。当附加场强度参数为适当值时,无论对于无静态失谐情况还是存在静态失谐情况都有很好的参数稳健性,在所有的参数范围内能够抑制跃迁概率的振荡,实现高保真度、快速以及超绝热量子驱动。

关键词：量子光学高保真度超绝热技术 Demkov-Kunike模型量子驱动