量子扰动对自旋轨道耦合的玻色爱因斯坦凝聚动力学性质影响的研究

项目名称： 量子扰动对自旋轨道耦合的玻色爱因斯坦凝聚动力学性质影响的研究

项目编号： No.11347025

项目类型： 专项基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 杨涛

作者单位： 西北大学

项目金额： 20万元

中文摘要： 本研究将通过理论计算和数值模拟，以量子扰动对玻色－爱因斯坦凝聚的动力学激发的影响为重点，特别是在具有自旋轨道耦合相互作用的凝聚系统中，研究引入量子扰动对系统稳定性以及其动力学性质的影响，讨论动力学过程中激发子的类型和拓扑结构以及影响激发子形成的相关因素。研究量子流的引入与自旋轨道耦合效应的相互作用以及其对凝聚系统动力学过程中的拓扑激发子，如孤子、涡旋等的影响,以及其在拓扑绝缘体和新一代量子干涉仪中的可能应用。为研究自旋霍尔效应、拓扑绝缘体、半导体材料中电子输运性质以及自旋电子器件等重要物理现象及应用提供理论依据和实验参考。

中文关键词： 玻色-爱因斯坦凝聚；拓扑激发；量子扰动；动力学性质；量子多体格点系统

英文摘要： Based on theoretical calculations and numerical simulations, this proposal will focus on the study of the effects of quantum fluctuations on stability and dynamical properties in Bose-Einstein condensates, especially systems with spin-orbit coupling effects. Types and topological structures of excitations and factors related to the formation of excitations in such systems will be discussed. The relation between spin-orbit coupling effects and introduced quantum fluctuations during dynamical processes will be studied. The role of quantum fluctuations on the formation of topological excitations, such as soliton and vortices, and possible applications in topological insulators and new generation of quantum interferometers will be investigated, which will provide theoretical and experimental support for studies of many important physical phenomena, such as spin-Hall-effect, topological insulators, electron transport properties in semi-conductors and spin-electronic devices.

英文关键词： Bose-Einstein Condensates；Topological Excitations；Quantum Fluctuations；Dynamical Properties；Quantum Many-body Lattice Systems