冷原子系统自旋压缩的理论研究

近二十年来，冷原子自旋压缩效应越来越引起人们广泛的关注。它不仅是基础研究的一个热点，并且在高分辩光谱测量、高精度原子喷泉钟、高精度自旋偏正测量、量子信息等方面有广泛的应用前景。本项目中，我们研究超冷原子凝聚系统自旋压缩态的相干制备和操纵问题。具体研究内容为：(1)在冷原子－射频场弱耦合系统中，研究脉冲强度对自旋压缩因子的影响，给出最优脉冲强度与体系粒子数目的关系；(2)冷原子自旋压缩态的绝热制备。通过人工调节外加射频场，我们研究最大压缩态的绝热制备与相干控制。同过去研究比较，自旋压缩态绝热制备方案能有效地降低对射频脉冲强度和宽度的限制。通过本课题的研究，我们计划给出最大压缩态的解析表达式，深入理解自旋压缩产生的物理机制，以及它与多体量子纠缠的关系。我们用量子光学、多体理论和非线性物理等学科的理论和方法，并且结合国内外最近的理论和实验进展，力争解决冷原子自旋压缩研究中的理论难题。