玻色—爱因斯坦凝聚的场论处理及其与量子纠缠的交叉研究

来源 :山东科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yujing4953
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
玻色爱因斯坦凝聚是极低温度下的宏观量子现象,具有量子隧穿、超流和量子涡旋等奇特性质,是研究其他量子现象的理想实验载体;量子纠缠则是一种量子关联、是量子力学区别与经典力学的标志之一、是量子信息领域的基础,在实现量子计算与量子通信有着重要的应用;本文主要用量子场论的方法研究了玻色爱因斯坦凝聚的理论性质,并讨论了其在量子纠缠领域的应用。  对于玻色爱因斯坦凝聚的理论性质已有很多研究,这些研究采用的方法主要是在二次量子化框架下通过讨论系统的哈密顿量来获得其性质;或者是直接在量子力学的框架下研究问题。但是近年来,有越来越多的研究人员开始用高能物理的方法来处理凝聚态问题,包括冷原子问题,量子场论的应用已经远远的超出了最初的粒子物理学的领域;用量子场论的方法来研究问题,可以获得关于物理系统的更广泛、更深入的理解,这种理解与传统方法获得的结论是互补的;在这种情形下,本文将在量子场论的框架下讨论了弱相互作用玻色气体的一般理论。  首先,本文详细地介绍了用量子场论的方法来研究玻色爱因斯坦凝聚的一般步骤:从最基本的经典场论出发,逐步的解释量子场论中的微扰展开方法、泛函积分表述、LSZ公式、费曼规则、重整化、以及Wilson有效场论等概念和方法;对弱相互作用的玻色气体理论进行了具体计算,所得的理论结果适应于一般的非相对论(o)4场论。然后,本文简要介绍了量子纠缠的相关概念,包括EPR佯缪以及纠缠测度。随后,本文开始讨论玻色爱因斯坦凝聚系统在量子纠缠领域中的应用,本文给出了一个用自旋为1的玻色爱因斯坦凝聚体来制备最大纠缠态的方案:通过施加强Raman耦合可以引入量子芝诺子空间,从而将系统由三个自由度约化到两个,进而制备最大纠缠态。最后,本文将临界理论应用到量子纠缠研究中,从量子相变的角度对双阱玻色爱因斯坦凝聚系统中的量子纠缠现象进行了研究,结果发现这是一种连续型相变,并且用数值方法计算了其临界指数。
其他文献
交错复用器(Interleaver)能够充分利用现有的较宽间距的波分复用器而实现窄间距信道复用。它的出现降低了窄间距波分复用器设计制作的压力,对于光通信系统扩容具有重要意义。
AlN陶瓷材料具有非常优异的物理特性,其禁带宽度达到6.2eV,是一种优异的绝缘材料;热导率则高达210W/m·K,具有良好的散热特性;与此同时,其热膨胀系数较低,这使得AlN成为封装测试领
木霉(Trichoderma)常分离于根际、土壤、叶围等环境,生存范围广、适应性强、对植物病原菌具有广谱的拮抗作用,而且还能产生多种酶类分解土壤中的动植物残体,产生使植物能够吸收利