一、SU(2)规范场分解与Bose-Einstein凝聚体中的环流条件（论文文献综述）
张广铭,朱国毅[1]（2021）在《凝聚态物理学的新篇章——超越朗道范式的拓扑量子物态》文中进行了进一步梳理在凝聚态物理学发展历程中,朗道—金兹堡相变理论奠定了人们对物质形态和有序相及其相变的认识基础,在结合了威尔逊重正化群理论后,形成了朗道—金兹堡—威尔逊范式,并成为整个现代物理学宏伟大厦的重要基石。然而,在复杂电子多体系统的实验研究中,以量子霍尔效应、分数量子霍尔效应和铜氧化物高温超导体的实验发现为代表,涌现了众多超越朗道—金兹堡—威尔逊范式的新奇量子物态,掀开了凝聚态物理学的新篇章。文章从量子霍尔效应出发,介绍了二维电子体系中的几种典型拓扑量子物态。之后,重点介绍二维强关联电子多体系统中的内禀拓扑有序态。围绕Kitaev提出的二维Toric Code量子自旋模型,详细论证了该模型的基态为具有Z2内禀拓扑序的量子自旋液体,讨论了其基态的拓扑简并、低能任意子激发,以及相关的拓扑量子相变。同时,简要介绍了内禀拓扑有序态的最新研究进展和可能的未来发展方向。
朱浩[2]（2021）在《自旋-轨道耦合与转动诱导的旋量F=2玻色-爱因斯坦凝聚中的新奇量子态》文中指出自旋-轨道耦合已经成为当前量子物理、凝聚态物理、材料科学等领域的一个前沿科学问题。超冷原子系统为研究自旋-轨道耦合效应提供了很好的平台,其诱导出的不同拓扑非平庸的量子态对于新材料的模拟、设计具有重要的理论指导意义。本文针对材料科学中的Skyrmion激发和畴壁等现象,运用F=2的铁磁相及循环相玻色-爱因斯坦凝聚体系统研究了拓扑相变、畴壁结构以及新颖的拓扑量子激发态,取得了一系列创新性研究成果:首先,本文研究了自旋-轨道耦合对旋量F=2的铁磁相玻色-爱因斯坦凝聚系统中拓扑相变的影响。研究表明,自旋-轨道耦合导致的自旋粒子流可以诱导反方向的正则粒子流。正则角动量与相分离程度可以作为“探针”来描述一阶或二阶相变。通过调节自旋-轨道耦合强度,可以得到许多不同的拓扑激发,包括相分离态、Anderson-Toulouse涡旋以及偶极-涡旋格子。另外,当自旋-轨道耦合很强时,系统中出现了两条相互垂直的涡旋链。与原子自旋单态-对相互作用不同,自旋-交换相互作用可以对拓扑相变产生影响。该工作揭示了系统拓扑相变的规律,为深入理解高自旋量子系统的物理性质以及对其进行调控提供了理论依据与指导。其次,本文研究了畴壁结构在旋量F=2铁磁相玻色-爱因斯坦凝聚系统中的演化。在转动玻色-爱因斯坦凝聚中,可以利用拉曼激光产生Rashba-Dresselhaus自旋-轨道耦合与Rabi耦合。为了诱导畴壁结构,自旋-轨道耦合与转动都是必不可少的。研究发现畴壁的速度场与传统的skyrmion激发的速度场有明显的不同。利用畴壁宽度、相对粒子数、相分离程度、均方根半径以及角动量（包括正则角动量与自旋角动量）作为“探针”,该工作研究了转动与自旋-轨道耦合作用下畴壁的演化。在另一方面,当Rabi耦合强度超过某一临界值时,畴壁结构可以被破坏掉。在Gaussian噪声作用下,畴壁结构可以长时间稳定存在,这也为实验上探测这种拓扑激发提供了重要的参考条件。最后,本文在旋量F=2的玻色-爱因斯坦凝聚中研究了一种新颖的量子态。当转动速率很慢且原子自旋-交换相互作用很弱时,在循环相中无法观察到涡旋核。然而,较强的原子自旋-交换相互作用可以诱导涡旋-亮孤子结构的产生。在这种拓扑结构中,具有质量的孤子会分布在涡旋核之中。通过分析不同分量的速度场,可得在涡旋-亮孤子结构中速度场是沿着逆时针方向转动的。此外,通过增强原子密度-密度相互作用,更多的涡旋-亮孤子结构被激发且呈轴对称分布。值得注意的是,所有涡旋-亮孤子结构都沿着逆时针方向转动,这与涡旋-反涡旋对是完全不同的。通过在数值计算中调节原子密度-密度相互作用与转动速率,研究发现当角动量呈现“跳跃”时,拓扑相变发生。本工作揭示了转动与强自旋-交换相互作用诱导涡旋-亮孤子结构产生与演化的物理机制,为在高自旋系统中操控拓扑相变提供了新的方向。
郭慧[3]（2021）在《激光缀饰超冷原子中的新奇量子态》文中进行了进一步梳理根据量子光学理论,激光与原子相互作用不仅引起原子在其本征能级之间的跃迁,而且还将彻底改变系统的能级结构和本征函数性质。将激光和原子看成一个整体,构成激光缀饰原子系统,超冷原子丰富的能级结构和激光缀饰技术的不断发展,使得激光缀饰超冷原子系统可以实现各种全新的量子力学模型,为研究新奇物态和宏观量子现象提供了优越平台。本文聚焦于当前超冷原子物理研究领域的两个热点问题,一是利用拉曼激光缀饰超冷原子产生人造自旋轨道耦合,二是利用里德堡缀饰技术实现长程软核相互作用。通过研究自旋轨道耦合和长程软核相互作用对超冷原子系统基态和动力学性质的影响,探索系统可能存在的各种新奇量子态和非传统的量子流体动力学。首先研究了在Rashba自旋轨道耦合和长程软核相互作用共同影响下,系统可能存在的奇异超固态。发现由动量空间Rashba环半径和实空间里德堡阻塞半径乘积构成的无量纲数在系统基态结构方面扮演了重要角色。通过调节该无量纲数和原子之间的相互作用强度,在该系统中预言了同时破缺时间反演对称性和空间平移对称性的第二类条纹态,以及在两个方向同时破缺系统平移对称性的二维超固态。在二维超固晶胞中观察到旋转对称性破缺的离散涡旋和用径向量子数描述的高阶涡旋,这些新奇的涡旋结构先前已经在光束中产生和应用,但一般很难在传统的量子流体中实现。第二部分研究了Dresselhaus自旋轨道耦合和Ioffe-Pritchard磁场共同作用下超冷原子系统的旋转特性。指出Ioffe-Pritchard磁场局域地极化了原子的自旋,使得原子自旋取向平行于磁场方向,Dresselhaus自旋轨道耦合又将原子的自旋和轨道运动耦合起来,最终导致了沿着角向的粒子流,进而引起了超冷原子系统的有效旋转。说明了Dresselhaus自旋轨道耦合和Ioffe-Pritchard磁场实际上产生了沿角向的有效规范势,该规范势绕着闭合路径一周累积了一个Aharonov-Bohm相位因子,从而引起了超冷原子的旋转。这完全不同于传统的通过产生规范磁场的方式使超冷原子气体旋转,这实际上提供了一个全新的系统来研究AharonovBohm效应。在该旋转系统中还观察到不同于传统超流中Abrikosov涡旋晶格的共轴环形涡旋阵列。最后研究了在等权重Rashba-Dresselhaus自旋轨道作用下自旋为1的旋量玻色-爱因斯坦凝聚中亮孤子的新奇动力学行为。利用变分拟设方法得到了自旋轨道耦合作用下孤子的自旋和质心运动所满足的动力学方程,进而获得了孤子自旋和质心运动的精确解析解。结果表明,自旋轨道耦合将孤子的自旋和质心运动耦合起来,当孤子在不同自旋分量之间周期性振荡的同时,也伴随着孤子质心在实空间的周期性振荡,相应的振荡频率依赖于自旋轨道耦合和拉曼耦合的强度。通过数值模拟计算直接求解Gross-Pitaevskii方程验证了变分拟设方法的正确性。本课题的研究加深了对自旋轨道耦合、超固、涡旋、孤子等现象的理解,预言了各种超固态、离散涡旋和高阶涡旋等奇异量子态,为基于超冷原子的量子模拟和精密测量提供了理论依据。
马德成[4]（2019）在《玻色-爱因斯坦凝聚的超快动力学研究》文中研究说明玻色-爱因斯坦凝聚作为一种奇异的宏观量子现象,自从1995年在稀薄碱金属原子气体中实现以来,已经成为物理学研究的一个重要领域。由于其本身所具有的内禀非线性,整体量子相干性,以及在实验上的高度可调控性,使得其在量子信息、多体物理现象研究以及复杂非线性动力学研究方面具有重要的应用。在本论文中,我们主要研究了玻色-爱因斯坦凝聚体在含时外加势场驱动下的相位涨落的产生和演化,探讨了存在Rashba自旋轨道耦合相互作用并且被谐振势场约束的玻色-爱因斯坦凝聚体的基态相图和相关的量子相变,以及自旋轨道耦合相互作用对于旋子玻色-爱因斯坦凝聚体中孤子动力学的影响。在第一章中,我们简单介绍了玻色-爱因斯坦凝聚的基本理论,对于理想玻色气体的玻色-爱因斯坦凝聚相变,以及稀薄相互作用玻色气体的平均场理论做了简单介绍,并且计算了稀薄玻色气体的玻戈留波夫激发谱。另外对于混合的玻色-爱因斯坦凝聚和旋子玻色-爱因斯坦凝聚的基本理论,以及如何在玻色-爱因斯坦凝聚体中产生自旋轨道耦合相互作用的基本理论和方法我们也做了简单介绍。在第二章中,我们研究了在外加随着时间变化的谐振势场的驱动下,一维和二维玻色-爱因斯坦凝聚体中的相位涨落的起源和演化。通过代数动力学方法和标度变换方法,凝聚体的整体动力学行为可以很好地被描述。当系统中不存在粒子间相互作用时,凝聚体始终保持相干状态,没有任何相位涨落和密度涨落出现。当粒子间相互作用不为零时,凝聚体在外加势场驱动下相位产生剧烈变化,由于系统不能完全绝热地随之演化,在凝聚体中引起非相干的相位涨落,并在密度分布上产生以多峰结构为特征的密度涨落。并且由于外加势场驱动的相位在演化过程中有时会变为零,在凝聚体的演化过程中还伴随有凝聚体的相干性恢复现象出现。在第三章中,我们研究了在谐振势场约束下,并存在Rashba自旋轨道耦合相互作用的双分量玻色-爱因斯坦凝聚体的基态相图,并对不同基态形式之间所对应的量子相变类型进行了分析。由于自旋轨道耦合相互作用的影响,系统的基态存在着条带相、半涡旋态、对称的skymion态、以及类似于平面波的基态形式,此外还存在着四角晕形态、三角晕形态以及比较奇异的扭曲过渡态等一些基态形式。通过计算系统基态波函数的保真度,我们对系统中不同的基态形式之间的相变类型为连续相变还是一级相变进行了区分。在第四章中,我们简单介绍了玻色-爱因斯坦凝聚体中的孤子理论,并研究了自旋轨道耦合相互作用对于一维自旋为1的旋子玻色-爱因斯坦凝聚体中的极性亮孤子解的动力学的影响。当自旋轨道耦合相互作用很弱时,初始状态的孤子结构保持稳定,但是由于自旋轨道耦合相互作用的影响,在凝聚体其他两个分量上产生了周期性振荡的暗孤子结构,其震荡周期不依赖于自旋轨道耦合相互作用强度。当自旋轨道耦合相互作用强度与粒子间相互作用强度相当时,系统中初始的孤子结构被完全破坏,并且伴随着额外的由自旋轨道耦合相互作用所导致的高频振荡行为出现在系统中。此外通过引入额外的线性塞曼场,系统在自旋轨道耦合相互作用的影响下,周期性地从极性态变为铁磁态,并且系统的振荡行为也变得更加复杂。在文章最后的第五章,我们对所作的工作进行了总结,并对未来进一步的研究进行了展望。
王林雪[5]（2019）在《基于自旋轨道耦合超冷原子的孤子动力学研究》文中研究说明超冷原子作为全新的量子模拟平台,在基础物理研究和应用科学方面意义重大。对其研究不仅能加深我们对相关基本概念的理解,而且也会促进原子分子物理、光物理、凝聚态物理、量子光学等学科的交叉和融合;同时,超冷原子在原子钟、精密测量、量子计算与量子信息等领域也有着广泛的应用前景。自旋轨道耦合在玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）中的实验实现为研究规范场中的新奇宏观量子现象提供了平台,成为续Feshbach共振和光晶格后,冷原子领域又一重大突破。研究自旋轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体奇异物性和新颖量子态及其量子调控已成为当前超冷原子物理和量子信息等交叉领域的研究热点之一。首先,本论文对超冷原子气体的自旋轨道耦合的实验实现、研究现状及发展趋势作了简要的介绍。自旋轨道耦合对超冷原子气体的动力学、基态以及激发态等都有着重要的影响,对实现自旋霍尔效应、拓扑绝缘体也起着决定性的作用。并对基于光晶格钟的自旋轨道耦合理论研究进行了简要的分析介绍,相比于在碱金属原子中实现自旋轨道耦合,冷原子光晶格钟系统打破了传统量子系统中寿命短的限制,在自旋轨道耦合物理研究中展示出了诸多的优势。其次,本文对两组分的环状暗孤子及其衰退后形成的涡旋对的动力学开展了详细的分析,通过求解含时耦合Gross-Pitaevskii方程,对两个环状暗孤子及其塌陷后产生的涡旋动力学进行了详细的数值研究。研究结果表明,与单分量气体相比,两组分系统最大的特点是可以存在半量子化的涡旋对,其中一个分量中的涡旋-反涡旋对的核被另一个分量占据;在初始条件相同的情况下,半量子涡旋对完成一个周期运动的时间相比单分量系统明显增加。此外,系统中存在一个临界初始深度,高于此临界初始深度,涡旋对将首先沿垂直方向移动,涡旋对也将呈现出分离、再重组等复杂的动力学行为。对于具有不同初始深度的两个环状暗孤子,我们发现,分裂产生的涡旋的数量由浅孤子的初始参数决定,而涡旋移动方向则由深孤子初始参数决定。研究结果有助于延长环状暗孤子寿命,并为实验上的观测提供了理论依据。最后,本文研究了双组分偶极玻色爱因斯坦凝聚体的基态结构及其涡旋晶格,分别在简谐势加光晶格、简谐势加四次势的复合势阱中研究了偶极相互作用、接触相互作用、旋转频率等可调参数对基态结构和涡旋晶格的影响。数值结果表明,系统参数明显地影响了涡旋数量及其相关的涡旋晶格。
朱国毅[6]（2019）在《二维强关联量子多体系统的拓扑物相及相变的理论研究》文中研究说明强相互作用下的量子多体系统可以在低能下演生出丰富的强关联物相与相变现象。在传统理论中,物相与相变由对称性来刻画,然而有一大类新发现的物相,其根本描述在于拓扑而非对称。在本文中,我将围绕高温超导与量子磁性聚焦到几个典型的零温量子强关联多体系统来探讨一些新奇的拓扑物相与相变。受到铜基高温超导实验的启发,我们在描述铜氧面低能物理的t-J模型中引入反铁磁外场耦合,研究超导配对对称性与能隙所受到的影响。在电子型掺杂中,超导基本保持d波对称性,然而随着反铁磁耦合的增强超导Dirac节点会成对湮灭发生拓扑相变。在空穴型掺杂下,强反铁磁耦合会诱导s波配对凝聚,所得到的d+is配对波函数投影到两个费米面上分别得到低能有效的p±ip对称性。因而在低能演生的能谷守恒对称性保护下,此模型可以实现非手征性的拓扑超导。最近基于石墨烯Moiré超晶格的反常超导平台崭露头角,其中一个代表性实验在无转角三层石墨烯与氮化硼所形成的异质结上观测到了关联绝缘态。我们计算出其低能能带结构并借以构造三角超晶格上的紧束缚最小模型。在弱耦合的极限下,半满填充的费米面结构具有强烈的不稳定性从而导致能谷密度波长程序的形成以及打开能隙,这与强耦合极限下能谷交换作用所导致的120?能谷反铁磁序等价。当引入少量载流子,我们预测能量最优的超导配对为能谷间p±ip拓扑超导。我们的最小模型的新元素在于能谷相异的交错赝磁通量。该赝磁通量在实验上可以通过垂直电场来调控并且可以诱导从p±ip到d?id超导的拓扑相变。描述Z2量子自旋液体的严格可解模型Kitaev Toric Code在低能下演生出二维空间中的Z2规范电磁理论,通过引入耦合作用可以导致电荷或磁荷的凝聚相变。然而在保持电磁对偶的路径上电荷与磁荷由于Aharonov-Bohm效应而无法同时凝聚,因而其相变行为与机制至今悬而未决。我们另辟蹊径,通过调节严格的基态波函数而非哈密顿量来探索其中的拓扑相变与任意子机理。借助张量网络表象,我们将该量子波函数严格映射到经典二维Ashkin-Teller模型,并借助后者的严格解来精准定位相变临界点以及任意子的关联函数标度行为。我们发现在保持电磁对偶的路径上Z2拓扑有序相经历量子Kosterlitz-Thouless相变进入无能隙的退禁闭Coulomb相,其相变机制逆向来看相当于电荷对凝聚的Anderson-Higgs超导相变。简而言之,我们在铜氧高温超导体中发现了新奇的能谷拓扑超导,在石墨烯Moiré超晶格上预测p±ip超导,在Z2量子自旋液体中发现了新颖的拓扑相变。
邓天舒[7]（2019）在《超冷原子气体中的量子调控研究》文中研究表明量子调控是实现量子计算、量子通信以及量子模拟的重要基础。一方面,它要求被调控的系统本身具有量子特性。比如多体量子系统应满足玻色-爱因斯坦统计或费米-狄拉克统计,而非经典的玻尔兹曼统计。另一方面,量子调控还要求我们可以通过多种实验手段来控制系统的量子态,比如粒子的内部自由度（内态）,外部自由度（空间位置和动量）,粒子间的相互作用等等。得益于量子调控各种技术的发展,如今的超冷原子气体已经可以充分地满足上述两个条件,并成为最有潜力的量子模拟平台之一。通过激光冷却和蒸发冷却技术,人们相继在1995年和2003年实现了玻色爱因斯坦凝聚和简并费米气体,两者都呈现出了宏观的量子力学性质。而在调控手段方面,近些年来用于操控超冷原子气体的“工具箱”也日益丰富。对于原子内态,我们不仅可以单独控制原子在不同能级之间的跃迁,还可以通过人工规范场把原子的内部能级与外部自由度（动量）耦合起来,实现固体系统中常见的自旋轨道耦合。对于原子间相互作用,除了传统的磁Feshbach共振中磁场对碱金属原子之间两体散射长度的调节,人们还发展出了光Feshbach共振,轨道Feshbach共振等手段实现不同原子系统中对相互作用不同方式的调节。此外,开放系统的理论和实验研究的快速发展使得人们开始思考把非厄密调控引入超冷原子系统。2016年人们成功地在超冷原子气体中实现了非厄密的哈密顿,这也进一步丰富了基于冷原子气体的量子调控手段。结合量子调控的实验技术发展,本论文研究了若干超冷原子系统中的新奇量子现象并充分分析了其物理内涵,具体的研究课题如下:1.自旋轨道耦合下玻色爱因斯坦凝聚体的淬火动力学我们首先研究了具有人工自旋轨道耦合作用的玻色爱因斯坦凝聚体的淬火动力学。我们采用自洽的Bogoliubov方法来处理动力学过程。我们研究了当系统参数突然变化后,凝聚部分比例和粒子的动量分布随时间的变化。通常在长时极限下系统会趋于稳态,其凝聚部分比例不再随时间变化,而粒子数的动量分布依旧随时振荡。我们也研究了不同的淬火参数对稳态中凝聚部分比例的影响。此外,我们发现长时极限下振荡的动量分布对时间的平均值可以由广义吉布斯系综来描述。2.通道间耦合调控的Feshbach共振基于（类）碱土金属原子气体中轨道Feshbach共振的理论实验进展,我们提出了一种可以通过耦合不同散射通道的散射态来控制系统两体相互作用的新型光控Feshbach共振。这一方案可以很容易地在轨道Feshbach共振的系统中实现。以173Yb原子为例,我们看到共振位置和两体束缚态能量都敏感地依赖于通道间耦合强度,这为调节原子间相互作用提供了更多控制参数。我们还证明了这种光控Feshbach共振对多体过程（如极化子到分子过渡和BCS-BEC渡越）的巨大影响。3.（类）碱土金属原子气体中轨道Feshbach共振附近的自旋杂质问题我们刻画了（类）碱土金属原子气体中轨道Feshbach共振附近排斥型极化子的各种性质。作为能量为正的亚稳态准粒子激发,排斥型极化子是由杂质原子和费米海之间的相互作用引起的。通过详细分析排斥极化子的能量,极化子残留,有效质量和衰减率,我们揭示了与轨道Feshbach共振的双通道性质密切相关的有趣特征。我们发现,随着磁场的增加,排斥极化子寿命的变化是非单调的,并且在共振的BEC侧具有最大值。此外,通过考虑杂质和多数原子的混合态相对相分离态的稳定性,我们证明在适当的密度下,轨道Feshbach共振附近可能存在巡游铁磁相。4.非厄密畴壁系统中的非布洛赫拓扑数基于冷原子系统中模拟非厄密哈密顿量和拓扑相变研究的理论和实验进展,我们研究了非厄密Su-Schieffer-Heeger模型畴壁边界条件下的非布洛赫体-边对应原理。在系统保持有手征对称性的情况下,我们发现体系中存在非厄密趋肤效应,且非布洛赫绕数同时与畴壁两边的参数有关。在重新定义了非布洛赫拓扑不变量后,我们确定了畴壁构型下的非布洛赫体边对应性,并由此说明非厄密系统中边界条件会极大地影响体系的拓扑相变。
刘欣[8]（2019）在《中国物理学院士群体计量研究》文中研究说明有关科技精英的研究是科学技术史和科学社会学交叉研究的议题之一,随着中国近现代科技的发展,中国科技精英的规模逐渐扩大,有关中国科技精英的研究也随之增多,但从学科角度进行科技精英的研究相对偏少;物理学是推动自然科学和现代技术发展的重要力量,在整个自然科学学科体系中占有较高地位,同时与国民经济发展和国防建设密切关联,是20世纪以来对中国影响较大的学科之一;中国物理学院士是物理学精英的代表,探讨中国物理学院士成长路径的问题,不仅有助于丰富对中国物理学院士群体结构和发展趋势的认识,而且有助于为中国科技精英的成长和培养提供相关借鉴;基于此,本文围绕“中国物理学院士的成长路径”这一问题,按照“变量——特征——要素——路径”的研究思路,引入计量分析的研究方法,对中国物理学院士这一群体进行了多角度的计量研究,文章主体由以下四部分组成。第一部分（第一章）以“院士制度”在中国的发展史为线索,通过对1948年国民政府中央研究院和国立北平研究院推选产生中国第一届物理学院士,1955年和1957年遴选出新中国成立后的前两届物理学学部委员、1980年和1991年增补的物理学学部委员、1993年后推选产生的中国科学院物理学院士、1994年后的中国科学院外籍物理学院士和中国工程院物理学院士,及其他国家和国际组织的华裔物理学院士的搜集整理,筛选出319位中国物理学院士,构成本次计量研究的样本来源。第二部分（第二至九章）对中国物理学院士群体进行计量研究。首先,以基本情况、教育经历、归国工作,学科分布、获得国内外重大科技奖励等情况为变量,对中国物理学院士群体的总体特征进行了计量分析;其次,按照物理学的分支交叉学科分类,主要对中国理论物理学、凝聚态物理学、光学、高能物理学、原子核物理学这五个分支学科的院士群体特征分别进行了深入的计量分析,对其他一些分支交叉学科,诸如天体物理学、生物物理学、工程热物理、地球物理学、电子物理学、声学、物理力学和量子信息科技等领域的院士群体的典型特征进行了计量分析,分析内容主要包括不同学科物理学院士的年龄结构、学位结构、性别比例,在各研究领域的分布、发展趋势和师承关系等;再次,在对各分支交叉学科物理学院士的基本情况和研究领域计量分析的基础上,对不同学科间物理学院士的基本情况进行比较研究,对中国物理学院士研究领域和代际演化进行趋势分析。第三部分（第十章）在第二部分计量分析的基础上,总结归纳出中国物理学院士的群体结构特征、研究领域和代际演化的趋势特征。中国物理学院士的群体结构呈现整体老龄化问题严重,但近些年年轻化趋向较为明显,整体学历水平较高,同时本土培养物理学精英的能力增强,女性物理学院士占比较低但他们科技贡献突出,空间结构“集聚性”较强,但近些年这种“集聚性”逐渐被打破等特征;中国物理学院士的研究领域呈现出,物理学科中交叉性较强的研究领域具有极大的发展潜力,应用性较强的研究领域产业化趋势明显,当代物理学的发展与科研实验设施的关系越发紧密等趋势特征;中国物理学院士的代际演化呈现出,新中国成立初期国家需求导向下的相关物理学科迅猛发展,20世纪80年代以来物理学院士研究兴趣与国家政策支持相得益彰,21世纪以来物理学院士个体对从事学科发展的主导作用越来越大等趋势特征。第四部分（第十一章）通过分析中国物理学院士群体的计量特征得出中国物理学院士的成长路径。宏观层面,社会时代发展大背景的影响一直存在,国家发展战略需求导向要素有所减弱,国家科技管理制度的要素影响有所增强,中国传统文化对物理学院士成长潜移默化的影响;中观层面,物理学学科前沿发展需求的导向要素显着增强,空间结构“集聚性”的影响逐渐在减弱,师承关系的影响主要体现于学科延承方面;微观层面,性别差异对物理学家社会分层的影响很弱,年龄要素对物理学院士成长具有一定的影响,个人研究兴趣对物理学院士的成长影响增强;可见中国物理学院士受社会时代背景、中国传统文化的影响一直存在,受国家发展战略需求的导向影响有所减弱,而受物理学学科前沿发展和物理学家个人研究兴趣的导向逐渐增强,进而得出中国物理学院士的社会分层总体符合科学“普遍主义”原则的结论。最后,在中国物理学院士的群体发展展望中,提出须优化中国物理学院士年龄结构和培养跨学科物理科技人才,辩证看待中国物理学院士空间结构的“集聚性”和师承效应,发挥中国物理学院士的研究优势弥补研究领域的不足,增加科研经费投入和完善科技奖励机制,不断加强国家对物理学的支持力度等建议,以促进中国物理学院士群体的良性发展和推动我国从物理学大国发展为物理学强国。
范昕尉[9]（2019）在《拓扑超流中的孤子和马约拉纳费米子》文中指出本文主要介绍了拓扑超流中的Majorana费米子以及当系统中包含孤子时Majorana费米子的存在情况。当冷原子超流在自旋轨道耦合的作用下成为拓扑超流之后,在常规超流和拓扑超流的边界处会存在Majorana费米子。在系统中引入孤子后,该孤子可以携带额外的Majorana费米子并且孤子核心的填充状态可以指示系统所处的状态。在第一章引言中,我们介绍了本文涉及到的一些基础知识。首先是冷原子物理学中两个重要的物理系统,玻色-爱因斯坦凝聚（Bose-Einstein condensate,BEC）和超流。我们简要介绍了BEC和超流的理论基础以及实验观测。随后我们介绍了在冷原子物理中非常重要的一种实验技术——Feshbach共振（Feshbach resonance）技术,该技术可以用于改变原子间的散射长,从而改变原子间的相互作用强度以及符号。有了Feshbach共振技术,实验中可以实现将冷原子气体从排斥作用的BEC态转变为吸引相互作用的BCS（Bardeen-Cooper-Schrieffer）超流态,从而实现BEC-BCS渡越（crossover）。然后我们介绍了非线性物理中一种极为重要的研究对象——孤立波（solitary wave）。孤立波是由英国工程师J.Scott Russell于1834年发现的一种在传播过程中没有耗散从而能保持其形状进行长距离传播的波动,但直到1 895年才在理论上由以D.J.Kortweg和G.de Vries二人首字母命名的KdV方程所解释。孤立波传输能量不耗散的特点使其在光学及通讯工程上有重要的应用,而在凝聚态物理中,由于考虑相互作用的冷原子系统由非线性薛定谔方程来描述,系统中也能存在物质波的孤立波。由于其性质和粒子类似可以定义动量和有效质量,所以也称为孤子（soliton）。随着低温制冷技术的发展,在实现BEC不久之后孤子就在冷原子系统中被观测到了,且此后一直在理论和实验上被不断研究。第二章我们主要关注Majorana费米子。Majorana费米子由E.Maj orana于1937年提出,是一种反粒子是其本身的粒子。Majorana费米子的搜寻最初集中在粒子物理领域,但近年来的研究表明Majorana费米子还能以准粒子激发的形式存在于凝聚态物理系统中。比如在一维的Kitaev链模型中,当系统处于拓扑非平凡相时,链的两端会出现未配对的Majorana费米子。Majorana费米子之所以引起人们的关注是因为其在量子计算中有着重要的应用价值。实现量子计算的关键之一就是量子比特需具有良好的性质如相干性、容错率以及抗干扰能力,拓扑系统中的Maj orana费米子受拓扑保护所以天然具有这些性质因此被认为是良好的量子比特,故而近年来有大量的理论和实验工作投入到凝聚态系统中的Maj orana费米子搜寻之中。第三章我们介绍了一种特别的冷原子系统——拓扑超流。当自旋非平衡的冷原子超流系统中含有自旋轨道耦合时,在磁场大于临界磁场的区域存在拓扑相,而Maj orana费米子就存在于常规超流相和拓扑超流相的边界处。值得一提的是,自旋轨道耦合可以压制自旋非平衡系统中出现的FFLO（Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov）态,从而使系统处于拓扑超流态。我们还在拓扑超流中引入了暗孤子,我们发现在强自旋轨道耦合时暗孤子可以携带额外的Majorana费米子在其中心。此外,暗孤子的填充状态,即不同自旋对孤子核心的填充情况和系统的状态是相互关联的,因此我们可以通过测量孤子核心的自旋极化来获得系统状态的信息。最后我们对本文的主要内容进行了系统总结,以及对于未来可能的研究进行了展望。
周智超[10]（2019）在《SU（2N）Hubbard模型的量子蒙特卡罗研究》文中研究说明由于高度可控性,光晶格中的超冷原子体系常常被用作量子模拟器。近来随着实验技术的飞速发展,可以通过将碱土族费米原子载入到光晶格中,来实现对SU（2N）Hubbard模型的量子模拟。实验上的成功,使得之前对该类模型的纯理论研究具有重大的意义,而我们希望通过数值计算的方式进一步构建实验和纯理论研究之间的桥梁。基于非微扰的无偏的行列式量子蒙特卡罗方法,我们对半满的SU（2N）Hubbard模型的基态性质和热力学性质进行了研究。首先我们探究了 SU（4）和SU（6）情况下,由相互作用驱动的从狄拉克半金属态到莫特绝缘态的量子相变。这两种莫特绝缘态对应的都是柱状共振价键固态序,而没有反铁磁序和电流序的出现。对于柱状共振价键固态序而言,其序参量的强度会随着费米子分量的增加而增强,同时随着相互作用强度的增强而展现出非单调性。由于柱状共振价键固态序本身的三次不变性,该相变大体上来看应该是一级相变。但是由于柱状共振价键固态序与无能隙狄拉克费米子间的耦合,该相变在零温下是二级的,而在有限温下是一级的。接下来我们研究了正方晶格上具有π磁通的SU（4）Hubbard模型的基态性质。通过增强相互作用,系统会发生从狄拉克半金属态到共振价键固态的莫特相变,并破坏Z4分立对称性。我们的数值模拟证明了该相变为二级相变,与金兹堡朗道分析一致。莫特相变的相变点和临界指数η也得到了较精确的计算。为了说明在强关联区域π磁通对系统长程序形成的影响,我们通过微扰论解析上得到了环交换项,该项反映了 SU（4）Hubbard模型在零磁通和π磁通两种情况下最显着的不同。最后我们研究了正方晶格和六角晶格上,半满SU（2N）Hubbard模型的热力学性质。我们计算了熵-温度关系、等熵线,并证明了通过增加费米子分量的数目可以增强Pomeranchuk冷却的效果。特别的是,通过分析不同相互作用下熵-温度曲线的交点,我们找到了标志进入Pomeranchuk冷却区域的特征熵。该特征熵与系统的自旋自由度有关,而与晶格类型无关。为了与实验上的可观测量进一步的联系,我们计算了系统格点占据数的概率分布和密度压缩率,希望能对未来光晶格中大超精细自旋超冷原子的实验产生帮助。
二、SU(2)规范场分解与Bose-Einstein凝聚体中的环流条件（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、SU(2)规范场分解与Bose-Einstein凝聚体中的环流条件（论文提纲范文）
（1）凝聚态物理学的新篇章——超越朗道范式的拓扑量子物态（论文提纲范文）
| 1 朗道相变范式 |
| 2 超越朗道范式的拓扑量子物态 |
| 2.1 量子霍尔效应 |
| 2.2 量子反常霍尔效应 |
| 2.3 量子自旋霍尔效应 |
| 2.4 二维拓扑超导态 |
| 2.5 相应的拓扑相变 |
| 3 超越朗道范式的内禀拓扑有序物态 |
| 3.1 任意子统计 |
| 3.2 量子自旋液体 |
| 3.3 Z2自旋液体态 |
| 3.4 拓扑量子相变 |
| 4 结语 |
（2）自旋-轨道耦合与转动诱导的旋量F=2玻色-爱因斯坦凝聚中的新奇量子态（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 新型材料与超冷原子玻色-爱因斯坦凝聚 |
| 1.1.2 旋量F=2的玻色-爱因斯坦凝聚 |
| 1.1.3 人造自旋-轨道耦合效应 |
| 1.2 玻色-爱因斯坦凝聚中的拓扑激发 |
| 1.2.1 涡旋 |
| 1.2.2 畴壁 |
| 1.3 本课题研究目的和意义 |
| 1.3.1 本课题研究目的 |
| 1.3.2 本课题研究意义 |
| 第二章 理论基础与数值计算方法 |
| 2.1 Gross-Pitaevskii平均场理论 |
| 2.1.1 模型导出 |
| 2.1.2 去量纲化 |
| 2.1.3 二维约化 |
| 2.2 数值计算方法 |
| 2.2.1 虚时演化法 |
| 2.2.2 时间劈裂傅里叶谱法 |
| 第三章 自旋-轨道耦合调节铁磁相BEC中的拓扑相变 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 模型及方法 |
| 3.2.1 物理模型 |
| 3.2.2 实验方案 |
| 3.3 正则粒子流与规范粒子流 |
| 3.3.1 转动诱导的正则粒子流 |
| 3.3.2 自旋-轨道耦合诱导的规范粒子流 |
| 3.4 一阶相变与二阶相变 |
| 3.5 新奇拓扑结构与相图 |
| 3.6 原子间相互作用的调节 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 自旋-轨道耦合诱导铁磁相转动BEC中的畴壁 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 模型及方法 |
| 4.2.1 物理模型 |
| 4.2.2 实验方案 |
| 4.3 拓扑非平庸的自旋畴壁 |
| 4.3.1 静力学理论 |
| 4.3.2 正则速度场与自旋速度场 |
| 4.3.3 畴壁的产生与演化 |
| 4.3.4 畴壁的坍塌 |
| 4.4 基态相图与畴壁在微扰下的动力学行为 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 转动诱导BEC循环相中的涡旋-亮孤子激发 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 模型及方法 |
| 5.3 涡旋-亮孤子激发的产生 |
| 5.3.1 弱原子自旋-交换相互作用下的转动效应 |
| 5.3.2 强原子自旋-交换相互作用下的涡旋-亮孤子激发 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（3）激光缀饰超冷原子中的新奇量子态（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 超冷原子气体 |
| 1.1.2 超冷原子与精密测量 |
| 1.2 国内外研究现状与动态 |
| 1.2.1 自旋轨道耦合 |
| 1.2.2 超固态 |
| 1.2.3 量子化涡旋 |
| 1.2.4 孤子 |
| 1.3 本课题研究的目的和意义 |
| 1.4 理论基础与计算方法 |
| 1.4.1 原子的能级结构 |
| 1.4.2 拉曼激光缀饰与自旋轨道耦合 |
| 1.4.3 里德堡缀饰与长程软核相互作用 |
| 1.4.4 平均场理论与数值计算方法 |
| 第2章 超冷原子中的超固态 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 超固条纹态 |
| 2.3 二维超固态 |
| 2.3.1 理论模型 |
| 2.3.2 低能激发谱 |
| 2.3.3 动量空间凝聚 |
| 2.3.4 实空间拓扑 |
| 2.4 超固中的新奇涡旋相 |
| 2.4.1 离散涡旋 |
| 2.4.2 高阶量子化涡旋 |
| 2.5 小结 |
| 第3章 自旋轨道耦合诱导的旋转 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 理论模型 |
| 3.3 旋转机制 |
| 3.4 多体旋转效应 |
| 3.4.1 单个涡旋态 |
| 3.4.2 涡旋丛 |
| 3.4.3 环形涡旋阵列 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 自旋轨道耦合的孤子动力学 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 理论模型 |
| 4.3 孤子动力学 |
| 4.3.1 孤子自旋动力学 |
| 4.3.2 孤子质心动力学 |
| 4.3.3 数值模拟 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 当前工作总结 |
| 5.2 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（4）玻色-爱因斯坦凝聚的超快动力学研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 理想玻色气体中的玻色-爱因斯坦凝聚现象 |
| 1.1.1 理想玻色气体的转变温度 |
| 1.1.2 三维箱体中的理想玻色气体 |
| 1.1.3 三维谐振势阱中的理想玻色气体 |
| 1.2 相互作用玻色气体 |
| 1.2.1 Gross-Pitaevskii方程 |
| 1.2.2 玻戈留波夫激发谱 |
| 1.3 多组分的玻色-爱因斯坦凝聚 |
| 1.3.1 混合玻色-爱因斯坦凝聚 |
| 1.3.2 旋子玻色-爱因斯坦凝聚 |
| 1.4 玻色-爱因斯坦凝聚体中的自旋轨道耦合相互作用 |
| 1.4.1 三脚架方案 |
| 1.4.2 拉曼激光产生的自旋轨道耦合相互作用 |
| 第二章 玻色-爱因斯坦凝聚体中时间依赖的势场诱导的相位涨落 |
| 2.1 模型 |
| 2.1.1 无相互作用情况 |
| 2.1.2 粒子间相互作用存在的情况 |
| 2.2 数值模拟 |
| 2.2.1 一维势场驱动的玻色-爱因斯坦凝聚体 |
| 2.2.2 二维势场驱动的玻色-爱因斯坦凝聚体 |
| 2.3 总结与讨论 |
| 第三章 自旋轨道耦合的玻色-爱因斯坦凝聚体 |
| 3.1 谐振势束缚的自旋轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚 |
| 3.1.1 模型 |
| 3.1.2 自旋轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚的基态性质 |
| 3.2 数值模拟结果 |
| 3.2.1 不同基态的拓扑荷 |
| 3.2.2 系统基态相变分析 |
| 3.3 总结与讨论 |
| 第四章 自旋轨道耦合相互作用对旋子玻色-爱因斯坦凝聚体中孤子动力学的影响 |
| 4.1 玻色爱因斯坦凝聚体中的孤子解 |
| 4.1.1 暗孤子 |
| 4.1.2 亮孤子 |
| 4.1.3 多分量玻色-爱因斯坦凝聚体中的孤子解 |
| 4.2 旋子玻色-爱因斯坦凝聚体中自旋轨道耦合相互作用驱动的孤子的运动 |
| 4.2.1 模型 |
| 4.2.2 弱自旋轨道耦合相互作用扰动下的孤子运动 |
| 4.2.3 较强自旋轨道耦合相互作用扰动下的孤子运动 |
| 4.3 极化转变 |
| 4.4 总结与讨论 |
| 第五章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
（5）基于自旋轨道耦合超冷原子的孤子动力学研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究意义及研究现状 |
| 1.2 超冷原子系统中的孤子 |
| 1.3 超冷原子系统中的涡旋 |
| 1.4 平均场理论下的Gross-Pitaevskii方程 |
| 1.5 本论文的研究内容与结构 |
| 第2章 超冷原子中的自旋轨道耦合 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 自旋轨道耦合的实验实现 |
| 2.2.1 拉曼诱导的自旋轨道耦合(Raman-induced SOC) |
| 2.2.2 Rashba自旋轨道耦合 |
| 2.3 基于光钟的自旋轨道耦合的理论研究 |
| 第3章 环状暗孤子及其涡旋动力学 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 简谐势中两分量超冷原子气体动力学 |
| 3.3 两分量环状暗孤子理论模型 |
| 3.4 环状暗孤子动力学以及半量子化涡旋对 |
| 3.4.1 初始深度相同的两环状暗孤子 |
| 3.4.2 初始深度不同的两环状暗孤子 |
| 3.5 结论 |
| 第4章 超冷偶极玻色气体基态研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 简谐势加光晶格势中凝聚体的理论模型 |
| 4.3 简谐势加光晶格势中凝聚体的基态结构 |
| 4.4 简谐势加四次势中凝聚体的理论模型 |
| 4.5 简谐势加四次势中凝聚体的基态结构 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与科研成果 |
（6）二维强关联量子多体系统的拓扑物相及相变的理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 物相与相变 |
| 1.1.1 自发对称破缺与长程序 |
| 1.1.2 超越Landau-Ginzburg-Wilson范式的拓扑物相 |
| 1.2 拓扑绝缘体 |
| 1.2.1 量子霍尔态 |
| 1.2.2 量子反常霍尔态 |
| 1.2.3 量子自旋霍尔态 |
| 1.3 拓扑超导体 |
| 1.3.1 Majorana费米子与超导 |
| 1.3.2 一维p波超导与Majorana孤立子 |
| 1.3.3 二维拓扑超导与Majorana零能模 |
| 1.4 强相互作用内禀拓扑序:演生任意子 |
| 1.5 拓扑相变 |
| 1.6 研究方向与研究问题 |
| 1.7 本文结构 |
| 第2章 反铁磁近邻效应与铜基高温超导的拓扑物理 |
| 2.1 铜基高温超导体、t-J模型与d波配对 |
| 2.2 反铁磁近邻效应 |
| 2.2.1 电子型掺杂体系的强反铁磁关联 |
| 2.2.2 空穴掺杂Bi-2212 上生长的单层铜氧面 |
| 2.3 t-J-m理论模型与隶玻色子平均场方法 |
| 2.4 电子型掺杂超导相的拓扑相变 |
| 2.4.1 费米面结构与拓扑相图 |
| 2.4.2 有节点d波超导的拓扑非平庸性 |
| 2.4.3 拓扑相变:Dirac费米子湮灭 |
| 2.4.4 电子型掺杂小结 |
| 2.5 空穴型掺杂超导相的拓扑相变 |
| 2.5.1 配对对称性与全局相图 |
| 2.5.2 拓扑相变:Dirac费米子质量的自发产生 |
| 2.5.3 双能谷d+is超导:弱配对与强配对 |
| 2.5.4 空穴型掺杂小结 |
| 第3章 石墨烯Moiré 超晶格中的拓扑超导与相变 |
| 3.1 实验背景:石墨烯Moiré 超晶格上的Mott绝缘相与反常超导 |
| 3.2 电子态结构 |
| 3.2.1 多层石墨烯的低能有效Dirac模型 |
| 3.2.2 Moiré 能带结构 |
| 3.3 低能有效最小模型的强关联研究 |
| 3.3.1 三角晶格上的交错赝磁通量 |
| 3.3.2 强耦合三角晶格t-J-Φ 模型 |
| 3.3.3 半满填充:120? 能谷反铁磁Mott绝缘体 |
| 3.3.4 偏离半满:p + ip手征性能谷配对拓扑超导 |
| 3.3.5 调控赝磁通量:拓扑相变 |
| 3.4 小结与讨论 |
| 第4章 Z_2量子自旋液体的量子Kosterlitz-Thouless相变 |
| 4.1 背景介绍与研究动机 |
| 4.1.1 Toric Code自旋模型:闭弦凝聚与拓扑序 |
| 4.1.2 演生Z2规范理论与电磁对偶 |
| 4.1.3 拓扑相变 |
| 4.2 另辟蹊径:调节波函数 |
| 4.3 张量网络表象 |
| 4.4 从量子波函数到经典模型 |
| 4.5 任意子关联函数与相变机理 |
| 4.5.1 电磁对偶路径下的相变:演生Coulomb相 |
| 4.5.2 电荷凝聚与磁荷凝聚 |
| 4.6 全局相图与退禁闭临界点 |
| 4.7 小结与讨论 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 内容总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（7）超冷原子气体中的量子调控研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 超冷原子气体 |
| 1.1.1 超冷玻色气体与玻色爱因斯坦凝聚 |
| 1.1.2 超冷费米气体与Bardeen-Cooper-Schieffer (BCS)机制 |
| 1.2 Feshbach共振 |
| 1.2.1 基本的散射理论 |
| 1.2.2 磁Feshbach共振 |
| 1.2.3 轨道Feshbach共振 |
| 1.3 人工自旋轨道耦合 |
| 1.3.1 固体中的自旋轨道耦合 |
| 1.3.2 冷原子气体中的人工自旋轨道耦合 |
| 1.4 非厄密调控 |
| 1.5 论文结构安排 |
| 第二章 超冷原子基本理论 |
| 2.1 超冷玻色气体 |
| 2.1.1 Hartree近似与Gross-Pitaevskii方程 |
| 2.1.2 Bogoliubov理论 |
| 2.2 超冷费米气体 |
| 2.2.1 BCS理论与BEC-BCS渡越 |
| 2.2.2 费米气体中的杂质问题 |
| 第三章 自旋轨道耦合下玻色爱因斯坦凝聚体的淬火动力学 |
| 3.1 背景简介 |
| 3.1.1 量子淬火 |
| 3.1.2 一维自旋轨道耦合下BEC的基态 |
| 3.2 模型 |
| 3.2.1 平面波相中BEC的激发谱 |
| 3.2.2 淬火过程中的时间演化 |
| 3.3 数值结果 |
| 3.3.1 相互作用作为淬火参数 |
| 3.3.2 改变SOC的参数 |
| 3.4 广义吉布斯系综 |
| 3.4.1 稳态的动量分布与广义吉布斯系综 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 通道间耦合调控的Feshbach共振 |
| 4.1 光控Feshbach共振 |
| 4.2 模型介绍 |
| 4.3 Rabi构型和Raman构型 |
| 4.4 两体性质 |
| 4.5 多体性质 |
| 4.5.1 杂质问题 |
| 4.5.2 BCS-BEC渡越 |
| 4.6 本章总结 |
| 第五章 (类)碱土金属原子气体中轨道Feshbach共振附近的自旋杂质问题 |
| 5.1 背景介绍 |
| 5.1.1 超冷费米气体中的巡游铁磁 |
| 5.1.2 极化子研究的实验进展 |
| 5.2 轨道Feshbach共振中的杂质的基态相变 |
| 5.3 极化子自能计算 |
| 5.4 谱函数和极化子能量 |
| 5.5 准粒子残值和有效质量 |
| 5.6 排斥极化子的衰减 |
| 5.7 相分离 |
| 5.8 本章总结 |
| 第六章 非厄密畴壁系统中的非布洛赫拓扑数 |
| 6.1 背景介绍 |
| 6.1.1 拓扑能带理论 |
| 6.1.2 非厄密拓扑系统中的非布洛赫拓扑数 |
| 6.2 畴壁模型和布洛赫拓扑数的计算 |
| 6.3 体态波函数 |
| 6.3.1 边界条件与实空间体态波函数的一般推导 |
| 6.3.2 热力学极限下的非布洛赫布里渊区 |
| 6.4 非布洛赫的体边对应关系 |
| 6.4.1 证明:不同的非布洛赫布里园区给出相同的非布洛赫拓扑数 |
| 6.4.2 拓扑数计算结果与体边对应性分析 |
| 6.5 N_R≠N_L时的非布洛赫拓扑数 |
| 6.6 本章总结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
（8）中国物理学院士群体计量研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 绪论 |
| 一、文献综述 |
| 二、论文选题和研究内容 |
| 三、研究的创新与不足 |
| 第一章 中国物理学院士的产生与本土化 |
| 1.1 民国时期中国物理学院士的产生 |
| 1.1.1 国民政府中央研究院推选产生中国第一届物理学院士 |
| 1.1.2 国立北平研究院推选出与“院士”资格相当的物理学会员 |
| 1.2 当代中国物理学院士的本土化 |
| 1.2.1 中国科学院推选产生物理学学部委员 |
| 1.2.2 中国科学院物理学院士与中国工程院物理学院士的发展 |
| 1.3 其他国家和国际组织的华裔物理学院士 |
| 1.4 中国物理学院士名单与增选趋势分析 |
| 1.4.1 中国物理学院士的名单汇总 |
| 1.4.2 中国本土物理学院士总体增选趋势 |
| 第二章 中国物理学院士总体特征的计量分析 |
| 2.1 中国物理学院士基本情况的计量分析 |
| 2.1.1 女性物理学院士占比较低 |
| 2.1.2 院士整体老龄化问题严重 |
| 2.1.3 出生地域集中于东南沿海地区 |
| 2.2 中国物理学院士教育经历的计量分析 |
| 2.2.1 学士学位结构 |
| 2.2.2 硕士学位结构 |
| 2.2.3 博士学位结构 |
| 2.3 中国物理学院士归国工作情况的计量分析 |
| 2.3.1 留学物理学院士的归国年代趋势 |
| 2.3.2 国内工作单位的“集聚性”较强 |
| 2.3.3 物理学院士的国外工作单位 |
| 2.4 中国物理学院士从事物理学分支交叉学科的计量分析 |
| 2.4.1 物理学院士从事分支交叉学科的归类统计 |
| 2.4.2 物理学院士获得国际科技奖励的计量分析 |
| 2.4.3 物理学院士获得国内科技奖励的计量分析 |
| 第三章 中国理论物理学院士群体的计量分析 |
| 3.1 中国理论物理学院士基本情况的计量分析 |
| 3.1.1 存在老龄化问题,当选年龄集中于“51-60 岁” |
| 3.1.2 博士占比52.83%,地方高校理论物理教育水平有所提高 |
| 3.2 中国理论物理学院士研究领域的计量分析 |
| 3.2.1 主要分布于凝聚态理论和纯理论物理等领域 |
| 3.2.2 20 世纪后半叶当选的理论物理学院士内师承关系显着 |
| 3.3 中国理论物理学院士的发展趋势分析 |
| 3.3.1 理论物理学院士的增选总体呈上升趋势 |
| 3.3.2 理论物理学院士研究领域的发展趋势 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 中国凝聚态物理学院士群体的计量分析 |
| 4.1 中国凝聚态物理学院士基本情况的计量分析 |
| 4.1.1 存在老龄化问题,当选年龄集中于“51—60 岁” |
| 4.1.2 博士占比57.83%,国外博士学位占比将近80% |
| 4.1.3 女性物理学院士在凝聚态物理领域崭露头角 |
| 4.2 中国凝聚态物理学院士研究领域的计量分析 |
| 4.2.1 主要分布于半导体物理学、晶体学和超导物理学等领域 |
| 4.2.2 凝聚态物理学的一些传统研究领域内师承关系显着 |
| 4.2.3 凝聚态物理学院士集聚于若干研究中心 |
| 4.3 中国凝聚态物理学院士的发展趋势分析 |
| 4.3.1 凝聚态物理学院士的增选总体呈上升趋势 |
| 4.3.2 凝聚态物理学院士研究领域的发展趋势 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 中国光学院士群体的计量分析 |
| 5.1 中国光学院士基本情况的计量分析 |
| 5.1.1 存在老龄化问题,当选年龄集中于“61—70 岁” |
| 5.1.2 博士占比54.84%,本土培养的光学博士逐渐增多 |
| 5.2 中国光学院士研究领域的计量分析 |
| 5.2.1 研究领域集中分布于应用物理学和激光物理学 |
| 5.2.2 光学院士工作单位的“集聚性”较强 |
| 5.3 光学院士的发展趋势分析 |
| 5.3.1 光学院士的增选总体呈上升趋势 |
| 5.3.2 光学院士研究领域的发展趋势 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 中国高能物理学院士群体的计量分析 |
| 6.1 中国高能物理学院士基本情况的计量分析 |
| 6.1.1 老龄化问题严重,当选年龄集中于“51—60 岁” |
| 6.1.2 博士占比53.85%,国外博士学位占比超过85% |
| 6.2 中国高能物理学院士研究领域的计量分析 |
| 6.2.1 高能物理实验与基本粒子物理学分布较均衡 |
| 6.2.2 高能物理学院士的工作单位集聚性与分散性并存 |
| 6.3 中国高能物理学院士的发展趋势分析 |
| 6.3.1 高能物理学院士的增选总体呈平稳趋势 |
| 6.3.2 高能物理学院士研究领域的发展趋势 |
| 6.4 小结 |
| 第七章 中国原子核物理学院士群体的计量分析 |
| 7.1 中国原子核物理学学院士基本情况的计量分析 |
| 7.1.1 老龄化问题严重,80 岁以下院士仅有3 人 |
| 7.1.2 博士占比48.84%,国外博士学位占比超过95% |
| 7.1.3 女性院士在原子核物理学领域的杰出贡献 |
| 7.2 中国原子核物理学院士研究领域的计量分析 |
| 7.2.1 原子核物理学院士在各研究领域的分布情况 |
| 7.2.2 参与“两弹”研制的院士内部师承关系显着 |
| 7.3 中国原子核物理学院士的发展趋势分析 |
| 7.3.1 原子核物理学院士的增选总体呈下降趋势 |
| 7.3.2 原子核物理学院士研究领域的发展趋势 |
| 7.4 小结 |
| 第八章 其他物理学分支和部分交叉学科院士群体的计量分析 |
| 8.1 中国天体物理学院士群体的计量分析 |
| 8.1.1 天体物理学院士本土培养特征明显 |
| 8.1.2 天体物理学院士的增选总体呈平稳上升趋势 |
| 8.1.3 天体物理学院士研究领域的发展趋势 |
| 8.2 中国生物物理学院士群体的计量分析 |
| 8.2.1 群体年龄较小,当选年龄集中于“41—50 岁” |
| 8.2.2 生物物理学院士研究领域的发展趋势 |
| 8.3 中国工程热物理院士群体的计量分析 |
| 8.3.1 工程热物理院士内部师承关系十分显着 |
| 8.3.2 工程热物理院士研究领域的发展趋势 |
| 8.4 中国地球物理学院士群体的计量分析 |
| 8.4.1 主要分布于固体地球物理学和空间物理学研究领域 |
| 8.4.2 地球物理学院士研究领域的发展趋势 |
| 8.5 部分分支交叉学科院士群体的计量分析 |
| 8.5.1 电子物理学和声学院士的增选呈下降趋势 |
| 8.5.2 中国物理力学由应用走向理论 |
| 8.5.3 中国量子信息科技呈迅速崛起之势 |
| 第九章 中国物理学院士计量分析的比较研究和趋势分析 |
| 9.1 各分支交叉学科间物理学院士基本情况的比较研究 |
| 9.1.1 一些新兴研究领域物理学院士年轻化趋势明显 |
| 9.1.2 21世纪以来本土培养的物理学院士占比一半以上 |
| 9.1.3 女性物理学院士在实验物理领域分布较多 |
| 9.2 中国物理学院士研究领域的发展趋势分析 |
| 9.2.1 各分支交叉学科内的横向发展趋势分析 |
| 9.2.2 各分支交叉学科的纵向年代发展趋势分析 |
| 9.3 中国物理学院士代际演化的趋势分析 |
| 9.3.1 第一代物理学院士初步完成了中国物理学的建制 |
| 9.3.2 第二代物理学院士完成了中国物理学主要分支学科的奠基 |
| 9.3.3 第三代物理学院士在国防科技和物理学科拓展中有着突出贡献 |
| 9.3.4 第四代物理学院士在推进物理学深入发展方面贡献较大 |
| 9.3.5 新一代物理学院士科技成果的国际影响力显着增强 |
| 第十章 中国物理学院士的群体结构特征和发展趋势特征 |
| 10.1 中国物理学院士的群体结构特征 |
| 10.1.1 整体老龄化问题严重,但年轻化趋向较为明显 |
| 10.1.2 整体学历水平较高,本土培养物理学精英的能力增强 |
| 10.1.3 女性物理学院士占比较低,但科技贡献突出 |
| 10.1.4 空间结构“集聚性”较强,但近些年“集聚性”逐渐被打破 |
| 10.2 中国物理学院士研究领域发展的趋势特征 |
| 10.2.1 物理学科中交叉性较强的研究领域具有极大的发展潜力 |
| 10.2.2 物理学科中应用性较强的研究领域产业化趋势明显 |
| 10.2.3 当代物理学的发展与科研实验设施的关系越发紧密 |
| 10.3 中国物理学院士代际演化的趋势特征 |
| 10.3.1 新中国成立初期国家需求导向下的相关物理学科迅猛发展 |
| 10.3.2 20世纪80 年代以来院士研究兴趣与国家支持政策相得益彰 |
| 10.3.3 21世纪以来院士个体对学科发展的主导作用越来越大 |
| 第十一章 中国物理学院士群体的成长路径 |
| 11.1 影响中国物理学院士成长的宏观要素 |
| 11.1.1 社会时代发展大背景的影响一直存在 |
| 11.1.2 国家发展战略需求导向要素有所减弱 |
| 11.1.3 国家科技管理制度的要素影响有所增强 |
| 11.1.4 中国传统文化对物理学院士潜移默化的影响 |
| 11.2 影响中国物理学院士成长的中观要素 |
| 11.2.1 物理学学科前沿发展需求的导向要素显着增强 |
| 11.2.2 空间结构“集聚性”的影响逐渐在减弱 |
| 11.2.3 师承关系的影响主要体现于学科延承方面 |
| 11.3 影响中国物理学院士成长的微观要素 |
| 11.3.1 性别差异对物理学家社会分层的影响很弱 |
| 11.3.2 年龄要素对物理学院士成长具有一定的影响 |
| 11.3.3 个人研究兴趣对物理学院士的成长影响增强 |
| 11.4 结语与展望 |
| 附录 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 个人简况及联系方式 |
（9）拓扑超流中的孤子和马约拉纳费米子（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 冷原子 |
| 1.1.1 玻色-爱因斯坦凝聚 |
| 1.1.2 超流 |
| 1.2 Feshbach共振 |
| 1.3 孤立波 |
| 第二章 Majorana费米子 |
| 2.1 历史及定义 |
| 2.2 凝聚态物理中的Majorana费米子 |
| 2.3 Majorana费米子与量子计算 |
| 第三章 拓扑超流 |
| 3.1 拓扑超流中的Majorana零能模 |
| 3.2 含有暗孤子的情况 |
| 3.3 三维含时情况 |
| 第四章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间完成的学术成果 |
| 致谢 |
（10）SU（2N）Hubbard模型的量子蒙特卡罗研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光晶格中的大自旋超冷费米气 |
| 1.1.1 光晶格系统 |
| 1.1.2 量子模拟器 |
| 1.1.3 大白旋超冷费米子 |
| 1.1.4 相关的实验进展 |
| 1.2 Hubbard模型概述 |
| 1.2.1 SU(2) Hubbard模型 |
| 1.2.2 具有SU(2N)对称性的Hubbard模型 |
| 1.3 本章小结 |
| 第二章 行列式量子蒙特卡罗方法介绍 |
| 2.1 离散Hubbard-Stratonovich变换 |
| 2.2 有限温度行列式量子蒙特卡罗方法的基本框架 |
| 2.3 零温行列式量子蒙特卡罗方法的基本框架 |
| 2.4 蒙特卡罗抽样 |
| 2.5 费米子负符号问题 |
| 2.6 数值稳定性问题 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 六角晶格上SU(2N) Hubbard模型的基态性质 |
| 3.1 无相互作用极限下的半金属态 |
| 3.2 原子极限下的莫特绝缘态 |
| 3.3 系统的能隙 |
| 3.3.1 计算方法 |
| 3.3.2 系统的单粒子能隙 |
| 3.3.3 系统的自旋能隙 |
| 3.4 基态不同序之间的竞争 |
| 3.4.1 基态的反铁磁序 |
| 3.4.2 基态的共振价键固态序 |
| 3.4.3 基态的电流序 |
| 3.5 有限温度下无序态到共振价键固态的相变 |
| 3.6 半金属态到共振价键固态的相变分析 |
| 3.7 平均场计算与相图 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 正方晶格上SU(2N) Hubbard模型的基态性质 |
| 4.1 无相互作用极限和强相互作用极限 |
| 4.2 零磁通SU(2N) Hubbard模型的基态相图 |
| 4.3 π磁通模型的单粒子能隙 |
| 4.4 基态不同序之间的竞争 |
| 4.4.1 基态的反铁磁序 |
| 4.4.2 基态的共振价键固态序 |
| 4.5 半金属态到共振价键固态的相变分析 |
| 4.5.1 金兹堡朗道自由能分析 |
| 4.5.2 相变临界点的确定与临界指数 |
| 4.6 四阶环交换过程 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 SU(2N) Hubbard模型的热力学性质 |
| 5.1 系统密度通道和自旋通道所对应的能标 |
| 5.2 系统的熵 |
| 5.2.1 正方晶格系统的熵-温度关系 |
| 5.2.2 Pomeranchuk冷却效应 |
| 5.2.3 六角晶格系统的熵-温度关系 |
| 5.2.4 系统的特征熵S* |
| 5.3 系统的格点占据数 |
| 5.4 系统的密度压缩率 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
四、SU(2)规范场分解与Bose-Einstein凝聚体中的环流条件（论文参考文献）
- [1]凝聚态物理学的新篇章——超越朗道范式的拓扑量子物态[J]. 张广铭,朱国毅. 物理, 2021(09)
- [2]自旋-轨道耦合与转动诱导的旋量F=2玻色-爱因斯坦凝聚中的新奇量子态[D]. 朱浩. 天津理工大学, 2021(02)
- [3]激光缀饰超冷原子中的新奇量子态[D]. 郭慧. 中国科学院大学(中国科学院国家授时中心), 2021(02)
- [4]玻色-爱因斯坦凝聚的超快动力学研究[D]. 马德成. 兰州大学, 2019
- [5]基于自旋轨道耦合超冷原子的孤子动力学研究[D]. 王林雪. 中国科学院大学(中国科学院国家授时中心), 2019(01)
- [6]二维强关联量子多体系统的拓扑物相及相变的理论研究[D]. 朱国毅. 清华大学, 2019(02)
- [7]超冷原子气体中的量子调控研究[D]. 邓天舒. 中国科学技术大学, 2019(08)
- [8]中国物理学院士群体计量研究[D]. 刘欣. 山西大学, 2019(01)
- [9]拓扑超流中的孤子和马约拉纳费米子[D]. 范昕尉. 南京大学, 2019(07)
- [10]SU（2N）Hubbard模型的量子蒙特卡罗研究[D]. 周智超. 武汉大学, 2019(08)
标签：物理论文; 量子论文; 自旋-轨道耦合论文; 原子结构模型发展论文; 自旋量子数论文;