强相互作用冷原子体系的普适性质研究

量子光学调控的超冷原子气体为制备和研究强相互作用多体系统提供了一个全新的便捷的平台。在强耦合区域，普适性条件的满足使得它成为处理复杂多体系统的有力工具。本项目立足于处于强耦合区域的冷原子系统，综合运用各种非微扰理论和数值方法，从以下三个方面来开展普适特性的研究：一. 强相互作用区域少体问题的严格解，主要考虑束缚势对共振散射及少体束缚态的影响。这些严格结果是建立多体理论模型的基础，也是研究高温区普适性的前提。二. 高温玻耳兹曼区域的普适性质。在这一区间，共振点处的各热力学函数可被解析地写成只依赖于密度和温度的普适函数。我们将研究这些普适行为受维数，共振宽度及束缚势的影响。三. 低温多体系统物理学量的严格普适关系，主要研究少体束缚态的存在对关系式的修正。这些关系式将物理学微观量同宏观量联系起来，可被实验探测，对于理论和实验都有重要的研究价值。

在青年科学基金项目“强相互作用冷原子体系的普适性质研究”的资助下，我们针对强相互作用的超冷原子体系，结合项目计划展开了一系列科学研究，取得了一系列重要的研究成果。研究成果主要集中于强相互作用体系的少体散射性质，以及其普适性质的研究上。在少体散射问题方面，主要侧重于严格解方法和共振散射的实现；在普适性研究方面，主要侧重于各种因素（包括维度，共振宽度等）对普适性的影响，以及挖掘各种少体和多体系统（包括自旋轨道耦合的系统，量子磁性系统等）中的普适性质。这些研究都是围绕项目计划书中的有关内容来展开，同时又不局限于计划书的内容，紧密结合冷原子实验的当前最新进展，全面而充分地研究了强相互作用系统的散射性质和普适特性，为今后可能的实验探测和应用提供了理论储备。受项目资助期间在Physical Review等主要物理学杂志上总共发表SCI论文16篇，其中PRX 1篇，PRL 4篇。