光场中超冷原子气体的局域化特性研究

项目名称： 光场中超冷原子气体的局域化特性研究

项目编号： No.11274104

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 程永山

作者单位： 湖北师范学院

项目金额： 45万元

中文摘要： 本项目是关于囚禁在光场中的玻色-爱因斯坦凝聚体的局域态特性的理论研究。我们将专注于超冷原子气体的孤子现象和安德森定域化的研究，拟以局域态的形状、能量（化学电势）和动力学特性为主要研究内容，以新的实验成果和参数为依据，以推广的非线性薛定谔方程为基本数学模型，以拉格朗日变分法和分步傅立叶波谱法为主要研究工具，在可能的情况下，将解析分析方法与数值计算方法结合进行对比研究，确保研究结论的有效性。我们将围绕耦合物质波孤子的相互作用、非线性空间调制下的物质波局域态的静力学和动力学行为、囚禁在无序势阱中的玻色凝聚体的安德森定域化等三个主题开展研究，拟在解决耦合物质波的耦合特性、相互作用、稳定性分析和对原子物质波的局域态的控制等方面做出有一定创新性的理论工作，期望项目研究的结论有助于人们更好地理解玻色-爱因斯坦凝聚体的非线性效应，也为玻色-爱因斯坦凝聚体的实验研究和实际应用提供理论依据。

中文关键词： 玻色－爱因斯坦凝聚体；超冷原子气体；光场；孤子；安德森定域化

英文摘要： This research project is devoted to the theoretical investigation of the localization of Bose-Einstein Condensates trapped in an optical field. Our research is specifically related to the atomic matter-wave soliton and Anderson localization of the ultracold atomic gas. We will focus our attention on the configuration, energy (chemical potential) and dynamics of the atomic matter-wave soliton and Anderson localization. The work is based on the new experimental results and parameters of the ultracold atomic gas, and the modified nonlinear Schr?dinger equation governing the propagation (evolution) of localized states in the Bose-Einstein Condensate systems. The techniques throughout our study are the variational approach and the split-step Fourier spectral method. Where possible, we use both the direct numerical simulation and variational solution of the time-dependent nonlinear Schr?dinger equation to ensure the validity of our results. The major research contents involve the interaction of the coupled solitons, the statics and dynamics characteristics of localizations with a spatially modulated nonlinearity, and the Anderson localization of the bosonic condensate in a disordered potential. With the investigation for abovementioned issues, some innovative results can be achieved relevant to the properties of coupl

英文关键词： Bose-Einstein Condensate；Ultracold atomic gases；Optical field；Soliton；Anderson localization