光晶格中超冷原子气体的新奇量子相研究

项目名称： 光晶格中超冷原子气体的新奇量子相研究

项目编号： No.11404199

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 王利

作者单位： 山西大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 光晶格在超冷原子物理中占据着重要的地位，它与固体物理中的晶格系统极其相似，是我们利用超冷原子系统进行量子模拟的重要平台。在光晶格中模拟研究传统凝态物理中的强关联现象并探索新奇的量子相是超冷原子物理研究的重要热点。特别是近期光晶格上Hofstadter模型的实验实现更加激发了物理学家们在这个方面的研究热情。本项目研究处于人工规范场中的光晶格上的超冷原子系统，主要借助于平均场理论及严格的数值方法，针对系统中出现的新奇量子相展开研究。利用激光与原子的相互作用，可以在光晶格中实现包括人工磁场在内的各种人工规范场。我们研究各种不同的人工规范场对光晶格系统物理性质的影响，如单粒子能谱，拓扑性质等，并且进一步在系统中引入相互作用，分析它与人工规范场的竞争合作关系，在光晶格系统中寻找包括量子霍尔态在内的新奇的拓扑量子态。同时，在开展研究工作的过程中发展一套适用于处理人工规范场中的光晶格系统的严格数值方法。

中文关键词： 光晶格；超冷原子；量子动力学；量子行走；量子相变

英文摘要： Optical lattices are central to the use of ultracold atomic gases as quantum simulators, and allow the exploration of strong-correlation phenomena related to condensed matter systems. Their usefulness derives from the significant similarities between them

英文关键词： optical lattice；ultracold atoms；quantum dynamics；quantum walk；quantum phase transition