受激超冷气体的奇特量子输运效应

本项目研究低维受激超冷气体系统的奇特量子输运性质。我们的目标是通过本课题的开展回答如下理论问题：对低维受激超冷系统，如何设计外场以及外场作用的时间序列使系统具备各种给定的输运性质。这个问题的核心是搞清楚系统谱以及相应的本征态的性质及其作用。研究的目的是要利用外场对超冷气体的作用去制造量子系统使其具有预先设计好的谱特征，再利用谱和动力学之间的关系以控制系统的动力学行为。这一目标的达成将能够使我们把各种导致奇特量子输运特征的因素系统地一一识别出来并进行分类，从而在受激超冷气体的范围内以可控的方式系统地建立量子系统和外界环境的相互作用模式。研究内容包括(1)受激超冷气体的量子输运特征的多样性和复杂性、其与谱性质的关系及其应用，以及(2)受激超冷气体系统中的动力学安德森相变。研究结果将有助于回答和解决一些相关重要的量子力学理论和应用问题。

本项目研究低维受激超冷气体系统的奇特量子输运性质，目标是通过研究外场与系统输运行为之间的深层联系，找出系统的特征性输运行为并根据其机制划分普适类。研究结果有助于回答和解决相关重要的量子力学理论和应用问题。研究内容包括受激超冷气体的量子输运特征的多样性和复杂性、其与谱性质的关系、潜在的应用、以及受激超冷气体系统中的动力学安德森相变。本项目执行顺利，达到了预期的研究目标，取得了丰硕的研究成果。 其中较为重要的研究成果有： (1) 提出了在一维受激系统中生成分形弗罗盖准能谱的普适方法，研究了谱以及本征态的分形几何性质、系统的动力学性质、以及经典量子对应问题，讨论了实验观测的可行性及相关问题。(2) 首次发现随时间以指数规律扩散的全新量子动力学现象，在一维受激转子系统中探讨了其发生机制，揭示了伪经典极限在理解经典量子对应问题上的重要意义。(3) 在一维准周期受激转子系统中，观测到能量扩散模式的“超金属态”以及由“金属态”到“超金属态”的相变。这一结果证实了非线性σ模型理论与受激超冷气体系统之间存在重要联系，为后者的理论研究提供了一条新途径。(4) 在一维动量守恒的经典气体及晶格系统中，发现热导率在热力学极限下不满足理论预言的普适发散率，分析了其声子散射机制。结果对研究低维系统输运问题具有重要意义。