光致规范场及其在冷原子中的应用

摘要

自从Berry相位被发现了以后，其应用已经渗透到了物理学的各个分支领域。
　　 本文首先介绍了Berry相位以及A-A相位的基本概念，并且在引入U（1）和SU（2）规范场之后，简单介绍了Abelian和Non-Abelian规范势。
　　 在第二个部分，文章详细推导了在受激拉曼绝热过程（STIRAP），并在相互作用哈密顿量的本征态中获得两个简并的态。体系在这两个态间的绝热循环演化后会出现一个Non-Abelian相位，并且原子的裸态上的布居数会发生变化。本文验证了在特殊的初始条件下，可以通过测量裸态上的布居数来确定几何相位的大小。然后文章详细地推导了在STIRAP过程中，原子在激光的诱导下，可以获得一个规范势，并且可以从这个规范势中，得到一个与自旋有关的规范场，从而在理论上论证了在冷原子模拟自旋霍尔效应的可行性。
　　 文章中的最后，论证了在光场中诱导出规范势的冷原子中，其哈密顿量和狄拉克方程相类似，因此可以在冷原子中模拟和观察“Dirac粒子颤动”。

目录

文摘

英文文摘

绪论

第一章 几何相位概述

1．1 Beery相因子

1．2 A—A相

1．3 U(1)规范势与SU(2)规范势

1．4 阿贝尔规范势和非阿贝尔规范势

第二章 冷原子中的SU(2)规范场

2．1 绝热的量子泵浦

2．1．1 简介

2．1．2 非阿贝尔规范势

2．1．3 量子态转移

2．2 自旋Hall效应

2．2．1 简介

2．2．2 规范势和规范场

第三章 ZB效应

3．1 ZB效应介绍

3．2 冷原子实现ZB效应

总结

参考文献

致谢