Browsing by Author "Wu, Wen-Chin"

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    光耦極阱中的銣原子基態雷射冷卻
    (2020) 潘享莨; Pan, Xiang-Liang
    形成冷原子的玻色­愛因思坦凝結 (Bose­Einstein condensates, BEC)， 需要採用不同技術依序將原子從室溫 300 K 冷卻到目標溫度數百 nK。 其中次都卜勒冷卻的階段尤為關鍵，一般在此階段的最後會藉由蒸發 冷卻的方式將原子降溫到 BEC 的狀態。蒸發致冷的原理是丟棄動能較 高的原子，代價則是使得原子氣體裏的原子數目變少。若在此之前， 可以透過光學方法，將溫度預冷至數千或數百 nK，提高相空間密度 (phase space density)，就能減少蒸發冷卻過程中消耗掉的原子，使得原 子數大幅增加，以利於更快速、有效地達成 BEC。 本實驗論文研究原子基態雙光子冷卻方法，尤其是拉曼側帶冷卻方法 為主，並比較不同光學冷卻方法的結果。論文介紹實驗架設，包含外 腔雷射的組建、磁光阱架設、拉曼側帶冷卻的實驗架設，然後比較次 都卜勒冷卻的灰色光學糖漿冷卻、以及拉曼側帶冷卻。
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    快速旋轉BEC在非均向二次及均向四次位能井的渦旋結構
    (2024) 楊念承; Yang, Nien-Cheng
    渦旋在type-Ⅱ超導體和旋轉超流體中都是重要現象。在type-Ⅱ超導體中，當磁場處於第一和第二臨界場之間時 (H_c1≤H≤H_c2)，可以觀察到渦旋。但是當H_c2不夠高或實驗磁場不容易接近H_c2時，觀察到渦旋晶格的形成可能會有困難。在旋轉超流體中，例如簡諧位能中的冷原子，也有類似的問題。當旋轉頻率Ω不容易接近諧振頻率ω時，在旋轉超流體中觀察到渦旋晶格的形成也可能有困難。[1]史丹佛大學Alenxendar Fetter教授在2001年提出在旋轉超流體中除了均向性的簡諧位能外再加入一個均向四次位能井可以克服這可能的問題。在這篇論文裡，我們研究超快速旋轉的玻色-愛因斯坦凝聚物中的渦旋結構，我們考慮該凝聚物處在一非均向性的簡諧位能加上一均向性的四次位能井。我們進一步考慮該凝聚物在z方向上受到高度限制，並且旋轉是繞著z軸進行，所以簡諧位能的非均向性是表現在x-y平面。這種非均向性可由比值γ ≡ ωy/ωx (其中ωx和ωy分別表示x和y方向的諧振頻率）來描述。在超快速旋轉的條件下Ω> ωx (其中Ω是旋轉頻率），且當四次位能井強度λ很小時，我們觀察到當γ很小時，橢圓環中會形成環狀渦旋。隨著γ的增加，渦旋可以展現成對結構，進而形成三角晶格。而當λ較大時，不論γ的值如何，渦旋將以橢圓結構形成，呈現出三角晶格。除了數值計算外，我們也應用托馬斯-費米近似作解析的探討。研究發現，托馬斯-費米近似可以給出這個系統的渦旋結構的良好描述。
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    時間反轉對稱性破缺在重費米子超導體UPt3之探討
    (2016) 楊博賀; Yang, Po-Ho
    近期的科爾偏角(Kerr rotation angle)實驗清楚地指出重費米子超導體UPt3的B相態有時間反轉對稱性破缺(time-reversal symmetry breaking)現象。採用當今廣為採信的配對對稱性E1g及E2u模型，我們嘗試單帶理論(one-band theory)計算超導光導電率(optical conductivity)藉以和實驗做比較。結果發現無論是E1g或E2u模型，單帶計算結果均不足以解釋實驗所觀察到的現象，主要原因是套入實驗用的1550 nm光波長，理論預測的科爾偏角效應比實驗觀察到的結果至少小兩個數量級以上。因此我們大膽猜測科爾偏角實驗在UPt3超導體看到的效應可能是不止單帶的貢獻。
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    李黃楊修正對超冷原子量子干涉的效應
    (2022) 謝明哲; Sie, Ming-Jhe
    近來李黃楊(Lee-Huang-Yang)量子修正在冷原子系統激起了很高的研究興趣。在長程序電偶極(long-ranged dipolar)系統中，李黃楊修正可以導致穩定的超固態(supersolid state)，而在相互吸引的的二分量短程序(two-component short-ranged)系統中，李黃楊修正可以導致量子液滴(quantum droplet)的形成。在本論文中，我研究李黃楊修正如何影響兩個膨脹的玻色-愛因斯坦凝聚體(Bose-Einstein condensates)的干涉(interference)。從具有李黃楊修正的三維Gross-Pitaevskii (GP)方程理論開始，首先推導出相關的準一維二分量耦合方程式，藉以研究兩個相干(coherent)、空間分離的凝聚體的干涉。接著，數值求解耦合方程式得到兩個膨脹冷凝物的干涉結果。透過控制變因，一次只改變一個參數，我具體得出干涉波長如何受到李黃楊修正的效應的影響。我們的研究結果應對相關實驗具參考價值。
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    玻色－愛因斯坦凝聚在簡諧位能井中因雜質散射造成的消散現象
    (2012) 曾靖夫; Tseng, Jing-Fu
    本論文主要是從理論觀點研究一個被限制在簡諧位能井中的BEC原子團，受到一無序位能井（disorder potential）的作用影響而產生的動力學行為。在實驗結果方面，我們參考Chen et al. [Phys. Rev. A 77, 033632 (2008)] 及Dries et al. [Phys. Rev. A 82, 033603 (2010)]兩篇論文。這裡的實驗環境是先準備好BEC於簡諧位能井中，BEC在簡諧位能井中的形狀被設計成柱狀雪茄型，接著將無序位能井加入系統中，隨後將簡諧位能井瞬間拉動產生位移，則BEC原子團將因為簡諧位能井的不平衡而開始來回震盪。因受到無序位能井的影響，BEC原子團振盪的幅度會漸漸變小，類似於古典的阻尼震盪，我們將此現象稱為「消散現象」 （dissipation）。 第一章主要是簡介近期發現的BEC冷原子團的相關物理現象並介紹在第三章要使用到的Gross-Pitaevskii Equation（GPE）。第二章主要介紹Wu和Zaremba [Phys. Rev. Lett. 106, 165301 (2011)] 所提出的微擾理論，從微觀的角度來研究BEC原子團的振盪消散行為；我們將指出此微擾理論不足以描述實驗的地方。第三章代表本篇論文的主要工作，我們使用GPE方法來理論摸擬BEC原子團的振盪消散行為。摸擬發現BEC原子團的振盪消散呈現兩段式的遞減行為，結果與Dries et al.的實驗結果一致。另外摸擬結果也顯示BEC原子團振盪後期，當BEC原子團速度變很小時，其空間分佈的行為與安德森侷域化(Anderson localization)的行為一致。
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    長程序交互作用玻色原子團的能隙孤粒子
    (2015) 陳俊諭; Chen, Jun-Yu
    本論文研究雷德堡綴飾玻色原子團 (Rydberg-dressed atoms)置放入一維光晶格 (optical lattice) 中，在原子長距離交互作用半徑 (blocade radius) $ r_{c} $ 和單位晶格長度(lattice constant) $ d $這兩種距離尺度競爭下，可能得到分數型(fractionally modulated supersolid state)分布的超固態和對應的基本能隙孤粒子(fundamental gap solitons)。研究發現這個長程序作用力系統具有短程序作用力系統很不同的孤粒子行為，例如:多變分數型態的波型及具有可能的量子震盪行為。
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