玻色－爱因斯坦凝聚系统相变的量子信息研究

自从玻色－爱因斯坦凝聚系统在实验上实现以来，它就一直是物理学的一个重要研究领域。随着量子信息理论的发展，利用量子信息的方法研究相变成为物理学的热点课题之一。本项目从理论上利用Loschmidt echo衰减研究双势阱玻色－爱因斯坦凝聚系统的相变。理论和实验都证实这个系统会发生从隧穿相到自俘获相的动力学相变。本项目将系统地研究这个玻色－爱因斯坦凝聚系统在相变点附近两相Loschmidt echo的衰减规律，以及Loschmidt echo衰减与系统初态，系统总粒子数，扰动强度等方面的关系，并解释这些规律的物理机制，进而用Loschmidt echo 标志这个玻色－爱因斯坦凝聚系统的相变。

本项目主要研究了腔-玻色－爱因斯坦凝聚系统。利用在腔中外加克尔介质，我们实现了腔-玻色－爱因斯坦凝聚系统的可控性光学双稳态。这对于将来利用.光学双稳态于光开关有一定的参考价值。我们还研究了腔-冷原子系统的能带结构，发现克尔介质可以实现能带结构从圈结构到无圈结构的转变。这对于原子的.绝热输运有一定的参考意义。受腔-玻色－爱因斯坦凝聚系统与光力系统相似性的启发，我们进一步研究了光力系统。我们发现克尔介质可以有效控制光力系统的纠缠特性。此外，我们还研究了纠缠动力学的相关问题，提出了贝尔非局域突然产生和DM 相互作用可以调控自旋链系统的纠缠突然产生。