低维超冷原子系统中多体效应的理论研究

利用超冷原子系统来模拟和研究传统的凝聚态系统中的量子多体系统是最近几年的一个研究热点。由于冷原子系统易于调控，它为我们提供了一个理想的研究量子多体效应的物理体系。在约化维度和强相互作用极限下，许多新奇的量子现象还有待发现。本项目将在传统多体理论和方法的基础上，利用已经建立起的一些行之有效的处理低维关联系统的非微扰方法，发展新的理论和方法，研究低维冷原子多体系统问题。具体来讲我们拟就以下几个方面进行研究：（1）低维光格子系统中的多分量冷原子系统的相关理论；（2）低维强相互作用的冷原子混合气体的基态性质。(3)光格子系统中高能带填充情况下的相关理论。本项目将结合超冷原子方面的实验进展，重点研究强相互作用的冷原子系统中的多体效应及其物理性质。统过本项目的研究，希望能解决强相互作用超冷原子气体中一些尚有待澄清的问题，并发展处理冷原子多体问题的新途径。

利用超冷原子系统来模拟和研究传统的凝聚态系统中的量子多体系统是最近几年的一个研究热点。特别是在低维强相互作用极限下，有许多新奇的量子现象值得研究。我们在传统多体理论和方法的基础上，利用非微扰方法，研究低维冷原子多体系统问题。具体来讲我们就以下几个方面取得了一系列的研究进展：（1）研究了费米和玻色超TG气体的性质，预言了费米超TG气体的存在，从动力学的角度解释了实验上观测到的超TG气体。 （2） 研究了光格作系统中的硬核玻色和费米混合系统的基态性质，以及一维光晶格中玻色和费米系统中的超TG气体相及稳定激发态的制备问题。 （3）研究了一维简谐势中强吸引非平衡费米气体以及玻色和费米混合系统的量子临界性和统一标度。(4)研究了硬核玻色气体中无序导致的超流-无序转变，以及简谐束缚势和温度对无序光晶格系统中由无序诱导的超流到安德森绝缘体的相变的影响。 （5）驱动双周期光格子系统中以及一维可调节势垒的双阱中波色子的动力学性质。