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冷原子物理與低維量子氣體

作者:姚和朋
出版社:科學(xué)出版社出版時(shí)間:2024-03-01
開本: B5 頁數(shù): 242
中 圖 價(jià):¥110.6(7.0折) 定價(jià)  ¥158.0 登錄后可看到會員價(jià)
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冷原子物理與低維量子氣體 版權(quán)信息

冷原子物理與低維量子氣體 內(nèi)容簡介

本書內(nèi)容結(jié)合了近三十年國內(nèi)外冷原子領(lǐng)域研究熱點(diǎn)。前兩章回顧了近代冷原子物理的發(fā)展歷程,簡要地總結(jié)了冷原子領(lǐng)域的常用基礎(chǔ)知識。第三章至第七章,講解了一、二維量子氣體的基礎(chǔ)理論知識體系與常用模型,并介紹了一些當(dāng)下領(lǐng)域內(nèi)的熱門研究方向,如量子拓?fù)、多體局域化、量子渦旋等。第八章討論了冷原子系統(tǒng)如何為量子信息、精密測量等前沿?zé)狳c(diǎn)應(yīng)用研究提供重要支持。作者結(jié)合自己的科研成果,通過對國內(nèi)外代表性參考書、綜述文章的總結(jié)以及與多位國際知名教授深入探討,提煉出冷原子與低維量子氣體前沿內(nèi)容的核心知識點(diǎn),并深入淺出地介紹給讀者。

冷原子物理與低維量子氣體 目錄

序言 前言 **章 近代冷原子物理發(fā)展回顧 1.1 20世紀(jì)末:冷卻與陷俘技術(shù)的發(fā)展 1.2 世紀(jì)跨越之間:量子簡并氣體與光晶格 1.3 21世紀(jì):百家爭鳴 第二章 冷原子與量子模擬 2.1 量子玻色氣體與玻色-愛因斯坦凝聚 2.1.1 理想玻色氣體 2.1.2 BEC的制備 2.2 相互作用下的量子玻色氣體 2.2.1 平衡態(tài)的Gross-Pitaevskii方程與托馬斯-費(fèi)米近似 2.2.2 非平衡態(tài)的Gross-Pitaevskii方程與流體動力學(xué) 2.2.3 均勻玻色氣體的Bogoliubov激發(fā)能譜 2.3 光晶格中的玻色氣體 2.3.1 光晶格的構(gòu)造及其哈密頓量 2.3.2 光晶格中的能帶理論 2.3.3 緊束縛近似:玻色-哈伯德模型 2.4 量子費(fèi)米氣體 2.4.1 簡并費(fèi)米氣體與索末菲近似 2.4.2 費(fèi)米壓與密度分布 2.4.3 費(fèi)米-哈伯德模型 第三章 一維玻色量子氣體理論 3.1 一維玻色量子氣體簡介 3.1.1 一維玻色量子氣體的特殊性 3.1.2 一維玻色量子氣體的制備方法 3.2 連續(xù)系統(tǒng)中的一維玻色氣體 3.2.1 Lieb-Liniger模型與短程相互作用 3.2.2 零溫度下的一維玻色子與Bethe擬設(shè) 3.2.3 有限溫度下的一維玻色子與楊-楊熱動力學(xué) 3.2.4 一維玻色子的場算符描述:Tomonaga-Luttinger理論 3.3 光晶格中的一維玻色氣體 3.3.1 深晶格中的一維玻色氣體:Bose-Hubbard模型 3.3.2 淺晶格中的一維玻色氣體:Sine-Gordon模型 3.3.3 任意深度晶格的普適性算法:量子蒙特卡羅法 第四章 一維玻色量子氣體應(yīng)用 4.1 理想氣體的一維無序問題:安德森局域化 4.1.1 局域化問題的基本概念 4.1.2 單原子準(zhǔn)周期模型1:緊束縛近似下的Aubry-André模型 4.1.3 單原子準(zhǔn)周期模型2:淺晶格下的連續(xù)模型 4.2 相互作用氣體的一維無序問題:多體局域化與玻色玻璃態(tài) 4.2.1 隨機(jī)勢中的玻色玻璃態(tài) 4.2.2 Aubry-André模型中的玻色玻璃態(tài) 4.2.3 淺準(zhǔn)周期晶格中的玻色玻璃態(tài) 4.3 含雜質(zhì)的一維玻色量子氣 4.3.1 制備雜質(zhì)的方法 4.3.2 雜質(zhì)在一維連續(xù)量子氣體中的布洛赫振蕩 4.4 耦合一維系統(tǒng) 4.4.1 維度跨越系統(tǒng) 4.4.2 約瑟夫森耦合BEC 4.4.3 量子爬梯 第五章 二維玻色量子氣體理論 5.1 二維相互作用玻色氣體的散射問題 5.1.1 橫向自由度的消除 5.1.2 準(zhǔn)二維與純二維 5.2 二維氣體與BKT相變 5.2.1 均勻系統(tǒng)中的二維超流體:BKT相變 5.2.2 簡諧阱中相互作用的二維氣體:BEC與BKT 5.3 準(zhǔn)二維氣體與冷原子實(shí)驗(yàn) 5.3.1 光阱中的準(zhǔn)二維氣體 5.3.2 磁阱中的準(zhǔn)二維氣體 第六章 二維旋轉(zhuǎn)的超流體與量子渦旋 6.1 超流體與環(huán)流量 6.1.1 超流體的環(huán)流量 6.1.2 單環(huán)流量的超流體 6.1.3 多環(huán)流量的超流體 6.2 高速旋轉(zhuǎn)超流體的研究意義 6.2.1 模擬在磁場中的電子的行為 6.2.2 *低朗道能級 6.2.3 巨渦旋 6.3 旋轉(zhuǎn)超流體的相關(guān)實(shí)驗(yàn) 6.3.1 旋轉(zhuǎn)超流體:從渦旋陣到*低朗道能級 6.3.2 超快旋轉(zhuǎn)超流體:走向巨渦旋 6.4 環(huán)形超流體的旋轉(zhuǎn) 6.4.1 單原子模型 6.4.2 實(shí)驗(yàn)上的制備與探測 6.4.3 相位突變與穩(wěn)恒粒子流 第七章 低維量子氣體與拓?fù)? 7.1 背景介紹 7.1.1 為什么要研究拓?fù)? 7.1.2 冷原子中的拓?fù)溲芯楷F(xiàn)狀 7.2 基本概念 7.2.1 幾何相位 7.2.2 Berry相位 7.2.3 陳數(shù) 7.2.4 在能帶理論中的應(yīng)用:Zak相位 7.3 Harper-Hofstadter模型及常見實(shí)驗(yàn)方案 7.3.1 Peierls替換 7.3.2 周期性邊界條件:拓?fù)淠軒? 7.3.3 開邊界條件:邊界態(tài) 7.3.4 實(shí)驗(yàn)方案之弗洛凱工程設(shè)計(jì) 第八章 冷原子與前沿應(yīng)用 8.1 冷原子與精密測量 8.1.1 原子鐘 8.1.2 原子干涉儀原理 8.1.3 原子干涉儀的應(yīng)用 8.1.4 原子干涉儀的重要意義 8.2 冷原子與量子信息:以里德伯原子為例 8.2.1 里德伯原子的基礎(chǔ)知識 8.2.2 里德伯原子與光鑷 8.2.3 里德伯原子中的量子比特與邏輯門 參考文獻(xiàn) 《21世紀(jì)理論物理及其交叉學(xué)科前沿叢書》已出版書目
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