周期脉冲撞击的两分量Bose-Einstein凝聚系统的单粒子相干和对纠缠

严冬; 宋立军

doi:10.7498/aps.59.6832

摘要

在周期脉冲撞击的两分量Bose-Einstein凝聚系统中,研究了量子混沌对单粒子相干和对纠缠性质的影响.研究表明,混沌促使单粒子相干发生强烈衰减并保持着较低的相干度,同时对纠缠出现最大值并在较短时间后消失.利用单粒子相干的这种性质可以直接测量量子混沌存在的相空间结构,有利于预防Bose-Einstein凝聚的瓦解和控制凝聚体的混沌行为.

关键词:

The influence of the quantum chaos on the single-particle coherence and the pairwise entanglement is investigated in a two-component Bose-Einstein condensate impacted by periodic impulses. The results reveal that the single-particle coherence decays strongly when driven by chaos and keeps a lower degree of coherence. Simultaneously, there apears the maximal pairwise entanglement and it disappears after a short time. By using the properties of the single-particle coherence, we can measure directly the structure of the phase space in which the chaos exists, and this contributes to prevent the collapse of a Bose-Einstein condensate and control the chaotic behavior.

Keywords:

作者及机构信息

严冬²,
宋立军¹

(1)长春大学理学院,长春 130022; (2)长春大学理学院,长春 130022,吉林大学物理学院,长春 130022

基金项目: 国家自然科学基金(批准号:10947019)和吉林省教育厅(批准号:2008191, 2009237)资助的课题.

Authors and contacts

Yan Dong²,
Song Li-Jun¹

(1)School of Science, Changchun University, Changchun 130022, China; (2)School of Science, Changchun University, Changchun 130022, China, College of Physics, Jilin University, Changchun 130022, China

参考文献

[1]	Anderson M H, Ensher J R, Matthews M R, Wieman C E, Cornell E A 1995 Science 269 198
[2]	Davis K B, Mewes M O, Andrews M R, van Druten N J, Durfee D S, Kurn D M, Ketterle W 1995 Phys. Rev. Lett. 75 3969
[3]	Greiner M, Mandel O, Hansch T W, Bloch I 2002 Nature 419 51
[4]	Smerzi A, Fantoni S 1997 Phys. Rev. Lett. 78 3589
[5]	Yan D, Song L J, Chen D W 2009 Acta Phys. Sin. 58 3679 (in Chinese) [严冬、宋立军、陈殿伟 2009 58 3679]
[6]	Nielsen M A, Chuang I L 2000 Quantum Computation and Quantum Information (Cambridge: Cambridge University Press) p20
[7]	Zhou M, Fang J Y, Huang C J 2003 Acta Phys. Sin. 52 1916 (in Chinese) [周明、方家元、黄春佳 2003 52 1916]
[8]	Ma Y, Fu L B, Yang Z A, Liu J 2006 Acta Phys. Sin. 55 5623 (in Chinese) [马云、傅立斌、杨志安、刘杰 2006 55 5623]
[9]	Mewes M O, Andrews M R, Kurn D M, Durfee D S, Townsend C G, Ketterle W 1997 Phys. Rev. Lett. 78 582
[10]	Anderson B P, Kasevich M A 1998 Science 282 1686
[11]	Xie Q T 2006 Ph. D. Dissertation (Changsha: Hunan Normal University) (in Chinese) [谢琼涛 2006 博士学位论文 (长沙: 湖南师范大学)]
[12]	Liu J, Wang W G, Zhang C W, Niu Q, Li B W 2005 Phys. Rev. A 72 063623
[13]	Liu J, Wang W G, Zhang C W, Niu Q, Li B W 2006 Phys. Lett. A 353 216
[14]	Jin G R, Law C K 2008 Phys. Rev. A 78 063620
[15]	Fang Y C, Yang Z A, Yang L Y 2005 Acta Phys. Sin. 54 0661 (in Chinese) [房永翠、杨志安、杨丽云 2005 54 0661]
[16]	Wang H L, Yang S P 2008 Acta Phys. Sin. 57 4700 (in Chinese) [王海雷、杨世平 2008 57 4700]
[17]	Wang G F, Fu L B, Zhao H, Liu J 2005 Acta Phys. Sin. 54 5003 (in Chinese) [王冠芳、傅立斌、赵鸿、刘杰 2005 54 5003] 〖18] Baym G, Pethick C J 1996 Phys. Rev. Lett. 76 6
[18]	Shuryak E V 1996 Phys. Rev. A 54 3151
[19]	Haake F 1991 Quantum Signature of Chaos (Springer: Berlin) p64
[20]	Schack R, D’Ariano G M, Caves C M 1994 Phys. Rev. E 50 972
[21]	Schumm T, Hofferberth S, Andersson L M, Wildermuth S, Groth S, Bar-Joseph I, Schmiedmayer I, Krueger P 2005 Nature 1 57
[22]	Chuu C-S, Schreck F, Meyrath T P, Hanssen J L, Price G N, Raizen M G 2005 Phys. Rev. Lett. 95 260403
[23]	Jo G B, Shin Y, Will S, Pasquini T A, Saba M, Ketterle W, Pritchard D E 2007 Phys. Rev. Lett. 98 030407
[24]	Widera A , Trotzky S, Cheinet P, Flling S, Gerbier F, Bloch I 2008 Phys. Rev. Lett. 100 140401
[25]	Wootters W K 1998 Phys. Rev. Lett. 80 2245
[26]	Wang X G, Mlmer 2002 Eur. Phys. J. D 18 385

施引文献

[1]	Anderson M H, Ensher J R, Matthews M R, Wieman C E, Cornell E A 1995 Science 269 198
[2]	Davis K B, Mewes M O, Andrews M R, van Druten N J, Durfee D S, Kurn D M, Ketterle W 1995 Phys. Rev. Lett. 75 3969
[3]	Greiner M, Mandel O, Hansch T W, Bloch I 2002 Nature 419 51
[4]	Smerzi A, Fantoni S 1997 Phys. Rev. Lett. 78 3589
[5]	Yan D, Song L J, Chen D W 2009 Acta Phys. Sin. 58 3679 (in Chinese) [严冬、宋立军、陈殿伟 2009 58 3679]
[6]	Nielsen M A, Chuang I L 2000 Quantum Computation and Quantum Information (Cambridge: Cambridge University Press) p20
[7]	Zhou M, Fang J Y, Huang C J 2003 Acta Phys. Sin. 52 1916 (in Chinese) [周明、方家元、黄春佳 2003 52 1916]
[8]	Ma Y, Fu L B, Yang Z A, Liu J 2006 Acta Phys. Sin. 55 5623 (in Chinese) [马云、傅立斌、杨志安、刘杰 2006 55 5623]
[9]	Mewes M O, Andrews M R, Kurn D M, Durfee D S, Townsend C G, Ketterle W 1997 Phys. Rev. Lett. 78 582
[10]	Anderson B P, Kasevich M A 1998 Science 282 1686
[11]	Xie Q T 2006 Ph. D. Dissertation (Changsha: Hunan Normal University) (in Chinese) [谢琼涛 2006 博士学位论文 (长沙: 湖南师范大学)]
[12]	Liu J, Wang W G, Zhang C W, Niu Q, Li B W 2005 Phys. Rev. A 72 063623
[13]	Liu J, Wang W G, Zhang C W, Niu Q, Li B W 2006 Phys. Lett. A 353 216
[14]	Jin G R, Law C K 2008 Phys. Rev. A 78 063620
[15]	Fang Y C, Yang Z A, Yang L Y 2005 Acta Phys. Sin. 54 0661 (in Chinese) [房永翠、杨志安、杨丽云 2005 54 0661]
[16]	Wang H L, Yang S P 2008 Acta Phys. Sin. 57 4700 (in Chinese) [王海雷、杨世平 2008 57 4700]
[17]	Wang G F, Fu L B, Zhao H, Liu J 2005 Acta Phys. Sin. 54 5003 (in Chinese) [王冠芳、傅立斌、赵鸿、刘杰 2005 54 5003] 〖18] Baym G, Pethick C J 1996 Phys. Rev. Lett. 76 6
[18]	Shuryak E V 1996 Phys. Rev. A 54 3151
[19]	Haake F 1991 Quantum Signature of Chaos (Springer: Berlin) p64
[20]	Schack R, D’Ariano G M, Caves C M 1994 Phys. Rev. E 50 972
[21]	Schumm T, Hofferberth S, Andersson L M, Wildermuth S, Groth S, Bar-Joseph I, Schmiedmayer I, Krueger P 2005 Nature 1 57
[22]	Chuu C-S, Schreck F, Meyrath T P, Hanssen J L, Price G N, Raizen M G 2005 Phys. Rev. Lett. 95 260403
[23]	Jo G B, Shin Y, Will S, Pasquini T A, Saba M, Ketterle W, Pritchard D E 2007 Phys. Rev. Lett. 98 030407
[24]	Widera A , Trotzky S, Cheinet P, Flling S, Gerbier F, Bloch I 2008 Phys. Rev. Lett. 100 140401
[25]	Wootters W K 1998 Phys. Rev. Lett. 80 2245
[26]	Wang X G, Mlmer 2002 Eur. Phys. J. D 18 385

[1]	毛丽君, 张云波. 三量子比特Dicke模型中的两体和三体纠缠动力学. , 2021, 70(4): 040301. doi: 10.7498/aps.70.20201602
[2]	沈志朋, 张延惠, 蔡祥吉, 赵国鹏, 张秋菊. Stadium型介观器件腔中粒子逃逸率的研究. , 2014, 63(17): 170509. doi: 10.7498/aps.63.170509
[3]	尚慧琳, 韩元波, 李伟阳. 时滞位置反馈对一类非线性相对转动系统混沌运动和安全盆侵蚀的控制. , 2014, 63(11): 110502. doi: 10.7498/aps.63.110502
[4]	姜泽辉, 韩红, 李翛然, 王福力. 空气阻力对完全非弹性蹦球动力学行为的影响. , 2012, 61(24): 240502. doi: 10.7498/aps.61.240502
[5]	李飞, 张冬霞, 李文斌. 玻色-爱因斯坦凝聚系统中原子的空间混沌分布. , 2011, 60(12): 120304. doi: 10.7498/aps.60.120304
[6]	徐岩, 樊炜, 陈兵, 李照鑫. S=1旋量Bose-Einstein凝聚中制备双模最大纠缠态方案. , 2011, 60(6): 060305. doi: 10.7498/aps.60.060305
[7]	孙克辉, 杨静利, 丁家峰, 盛利元. 单参数Lorenz混沌系统的电路设计与实现. , 2010, 59(12): 8385-8392. doi: 10.7498/aps.59.8385
[8]	宋立军, 严冬, 盖永杰, 王玉波. Dicke模型的量子混沌和单粒子相干动力学特性. , 2010, 59(6): 3695-3699. doi: 10.7498/aps.59.3695
[9]	孔令琴, 樊林林, 王安帮, 王云才. 相干长度可连续调谐的半导体激光器. , 2009, 58(11): 7680-7685. doi: 10.7498/aps.58.7680
[10]	严冬, 宋立军, 陈殿伟. 两分量玻色-爱因斯坦凝聚系统的自旋压缩. , 2009, 58(6): 3679-3684. doi: 10.7498/aps.58.3679
[11]	罗传文. 对均匀的数学描述及其与混沌的关系. , 2009, 58(6): 3788-3792. doi: 10.7498/aps.58.3788
[12]	栗生长, 段文山. 两分量Bose-Einstein凝聚体的非线性Ramsey干涉. , 2009, 58(7): 4396-4401. doi: 10.7498/aps.58.4396
[13]	房永翠, 杨志安. 玻色-爱因斯坦凝聚体系中的混沌隧穿行为. , 2008, 57(12): 7438-7446. doi: 10.7498/aps.57.7438
[14]	房永翠, 杨志安, 杨丽云. 对称双势阱玻色-爱因斯坦凝聚系统在周期驱动下的动力学相变及其量子纠缠熵表示. , 2008, 57(2): 661-666. doi: 10.7498/aps.57.661
[15]	陈文钦, 海文华, 宋建文. 双δ激光脉冲作用下Paul阱中单离子的规则与混沌运动. , 2008, 57(3): 1608-1615. doi: 10.7498/aps.57.1608
[16]	冯朝文, 蔡理, 康强. 基于单电子器件的混沌电路研究. , 2008, 57(10): 6155-6161. doi: 10.7498/aps.57.6155
[17]	叶地发, 傅立斌, 赵鸿, 刘杰. 非线性Rosen-Zener跃迁. , 2007, 56(9): 5071-5076. doi: 10.7498/aps.56.5071
[18]	王云才, 李艳丽, 王安帮, 王冰洁, 张耕玮, 郭萍. 激光混沌通信中半导体激光器接收机对高频信号的滤波特性. , 2007, 56(8): 4686-4693. doi: 10.7498/aps.56.4686
[19]	王东风, 韩璞. 基于粒子群优化的混沌系统比例-积分-微分控制. , 2006, 55(4): 1644-1650. doi: 10.7498/aps.55.1644
[20]	邓成良, 邵明珠, 罗诗裕. 带电粒子同超晶格的相互作用与系统的混沌行为. , 2006, 55(5): 2422-2426. doi: 10.7498/aps.55.2422

计量

文章访问数: 7956
PDF下载量: 690
被引次数: 0

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

搜索

留言板