弱联接玻色爱因斯坦凝聚体中势垒宽度对非线性耦合及其动力学的影响

刘新建++李卫东

摘 要 利用解析与数值方法，对处于对称双势阱中的玻色爱因斯坦凝聚体中，势垒宽度对系统非线性耦合及其动力学的影响进行了研究.研究发现当势垒宽度较大时，系统的线性耦合强度可迅速减小；在势垒宽度大于03且非线性强度较大时，线性耦合强度远小于非线性耦合项，此时玻色约瑟夫森结模型的动力学特性由非线性耦合强度来决定.同时对势垒宽度对BEC约瑟夫森振荡的周期和发生宏观量子自俘获时的非线性临界值进行了详细的研究.

关键词 对称双方势阱；双模近似； 玻色约瑟夫森结； 宏观量子自俘获

中图分类号 O469文献标识码 A文章编号 10002537（2014）03005305

自玻色爱因斯坦凝聚体（BECs）实现以来，理论[19]和实验[1011]都对其进行了广泛的研究.双势阱模型作为一个简单的物理模型，主要研究量子干涉效应和约瑟夫森效应的典型结构.早在1997年Smerzi等人就利用玻色约瑟夫森模型对双势阱中排斥相互作用原子的隧穿动力学进行了研究[1]，并在理论上得出了一种非线性现象：宏观量子自俘获（MQST）[24].十年后在光晶格中人们观察到了约瑟夫森振荡[10]，在双势阱中观察到了约瑟夫森振荡和宏观量子自俘获[11].这些工作都是基于用一束失谐的激光把一个磁谐振子势从中一分为二，实现双势阱，这样囚禁在其中的BECs就一分为二，适当调节双势阱之间的势垒高度就形成了两团弱耦合BECs.李卫东等人指出在修正的玻色约瑟夫森结模型中不仅存在……