光学微腔中超冷原子气体的量子动力学

对光学微腔中的超冷原子气体如玻色－爱因斯坦凝聚体（BEC）的研究是近年来冷原子物理和量子光学领域的热点课题，有着很高的理论意义和潜在的应用价值。由于实际的光腔存在光子耗散等过程，必然引起腔内光子的随机涨落，从而影响到冷原子系统的动力学演化。本项目从全量子的耦合微腔－超冷原子系统的微观模型出发，考虑耗散效应，结合当前冷原子实验研究进展，采用开放量子系统的理论方法，如量子量子跳方法，以及正P表示方法，通过随机模拟，细致而全面地研究光学微腔中超冷原子气体的量子动力学，特别关注于这类系统里面的量子涨落、高阶关联、纠缠和耗散现象。我们的研究对象包括微腔中的双阱BEC，旋量BEC，耦合的原子－分子BEC，简并费米原子等系统演化中的量子动力学，计算其中的量子涨落与高阶关联统计等特性和双时关联函数，深入理解这类系统中的量子相变和光力学等新奇物理现象。

光学微腔中的超冷原子气体是当前冷原子领域的研究前沿，我们结合最新的冷原子调控技术，基于Raman光场诱导出人工自旋轨道耦合作用，系统的研究了光腔的量子化光场和偶极原子玻色爱因斯坦凝聚体中的人工自旋轨道耦合这两种长程作用共存情况下的物理模型，发现了一些新奇的量子相。我们还对鬼成像、EIT诱导的光场定域、量子度量等问题开展了研究工作。