自旋扭曲光晶格中的玻色-爱因斯坦凝聚体

研究了自旋依赖双层方形光晶格中玻色-爱因斯坦凝聚体(Bose-Einstein condensates,BEC)的基态特征.双层晶格间的相对扭曲角度和层间耦合强度是影响超冷原子密度分布的重要可调参数.当光晶格的最低能带呈单阱色散时,超冷原子在莫尔晶格(Moire lattice)中的局域化受扭曲角度、层间耦合强度、原子数和晶格深度等的影响;当光晶格的最低能带呈双阱色散时,光晶格的扭曲可导致2个自旋态的反向扭曲,随着层间耦合强度的增加,2个扭曲的自旋态逐渐重合.该研究工作有助于深入探索扭曲光晶格超冷原子中的新奇量子效应.

玻色-爱因斯坦凝聚与光场作用的保真度

利用量子信息论和数值计算方法,对Pólya场态与玻色-爱因斯坦凝聚原子相互作用系统的量子态保真度演化问题进行了研究。讨论了玻色-爱因斯坦凝聚原子间的相互作用强度、 Pólya场态概率参数和分布参数,以及这些物理参数如何影响量子态保真度随时间的演化。研究结果表明:上述三种物理参量均可调制信号传输中的量子态保真度,其中光场概率参数η对量子态保真度的变化影响最大,当η=0.01时,量子信息保真度的值非常接近信息理想传输的情形;另一方面,凝聚原子间的耦合强度越大,量子态保真度呈现出的周期性振荡也越强,但量子态保真度的取值范围不变。

双组分玻色-爱因斯坦凝聚体中PT对称势下的异步量子Kármán涡街

数值研究了相混合态双组分玻色-爱因斯坦凝聚体(Bose-Einstein condensate,BEC)中PT (parity-time)对称势下的动力学.在障碍势不同的宽度和速度下发现了异步量子Kármán涡街、斜向漂移涡旋偶极子、V字形涡旋对、无规则量子湍流以及各种尾迹的组合模式.研究了作用在移动障碍势上的拖拽力,分析了涡旋对产生的力学机理.在不同障碍势宽度和速度下,系统地模拟了异步量子Kármán涡街和其他尾迹模式的参数区域.同样分析了PT对称势中具有增益-损耗强度的虚部对异步量子Kármán涡街稳定性的影响.最后,提供了一个实现异步量子Kármán涡街的实验方案.

PT对称势下自旋轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体的能带结构

数值研究PT对称势下具有自旋轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体的能带结构.用傅立叶配置法求解布洛赫能带,分析PT对称晶格势的深度、虚部相对大小、自旋轨道耦合强度和拉比耦合强度对能带结构的影响.结果表明,第一、二能带的上下边沿随晶格深度的增加而上升,但能带宽度变窄;当PT对称晶格势的虚部大于临界值时,第一和第二能带发生重叠;随着自旋轨道耦合强度的增大,第一和第二能带的上下边界均减小;拉比耦合强度对能带结构也具有重要影响.

单分量和二分量玻色-爱因斯坦凝聚体亮孤子解的李黄杨修正

李黄杨(LHY)修正是指玻色-爱因斯坦凝聚体中的自陷态,通过平均场(MF)态周围的量子涨落引起的有效自排斥来稳定,但LHY修正可能会影响玻色-爱因斯坦凝聚体亮孤子的基态,导致亮孤子试探解产生一定的适用范围。本研究利用变分近似法和以Gross-Pitaevskii方程为基础的数值模拟方法,通过将准一维情况单分量和二分量的玻色-爱因斯坦凝聚体基态模型加入LHY修正,计算了2个系统的试探解和数值模拟解。计算表明,对于准一维带有LHY项的单分量和二分量玻色-爱因斯坦凝聚体,当系统的LHY系数G在一定情况下可以通过变分法得到较好的静态近似解。本文的研究对于获得准一维情况下带有LHY项的单分量和二分量玻色-爱因斯坦凝聚体的基态解析解的条件提供了理论支持,为今后研究该系统的性质和物理内涵提供了帮助。

越南核能风险感知的社会学分析——从《爱因斯坦的怪兽》中的隐喻谈起

马丁·艾米斯的《爱因斯坦的怪兽》通过隐喻的方式,暗示了核时代人类的忧虑,与乌尔里希·贝克的风险社会理论相呼应,揭示了科技的双刃剑效应。越南核能发展这一案例,体现了在经济增长与环境保护之间平衡的挑战。该国在实现核能安全发展的同时,还需应对核安全、环境保护和社会伦理等多重维度的问题。越南通过透明的公共政策和广泛的社会参与,力图实现科技进步与社会安全的共赢。越南的多方协作与社会参与模式,增强了其应对现代科技风险和促进可持续发展的能力,具有一定的示范意义。

基于退磁冷却的镝原子玻色-爱因斯坦凝聚制备

在磁性原子气体中,偶极弛豫过程将系统的自旋与动能自由度耦合,从而实现体系动能向塞曼能的转化.利用光泵浦过程,可以将偶极弛豫至高自旋态的原子重新泵浦回基态,实现持续的冷却循环,有效降低体系温度.由于单次冷却循环中移除的能量远大于散射光子能量,这种退磁冷却方案显著提升了冷却效率并减少了原子损失.本文通过建立结合偶极弛豫与光泵浦过程的态耦合方程,对镝原子的退磁冷却进行了理论建模与计算,研究了相关实验参数对冷却效率及冷却极限温度的影响,确定了实现镝原子玻色-爱因斯坦凝聚的关键实验参数范围和技术指标要求.结果表明,在最优实验参数下,退磁冷却可以在亚秒时间内直接制备大原子数的镝原子玻色-爱因斯坦凝聚,其冷却效率比传统蒸发冷却高一个数量级.

爱因斯坦的第一篇论文

1第一篇论文的发表前后。1900年10月3日,在给女友米列娃·玛丽克(Mileva Marić,图1)的信里,爱因斯坦写道:“我最近在苏黎世发现的有关毛细作用的结果尽管简单,却看来是完全新颖的。”这是有关爱因斯坦从事毛细作用研究的最早的确凿文字记录1)。

爱因斯坦关于巴勒斯坦问题的认知

在巴勒斯坦问题上,作为犹太人的爱因斯坦倡导给予阿拉伯人和犹太人平等权利。最初,他主张建立阿犹两个民族共建的“双民族国家”,反对分治。在分析了巴勒斯坦犹太人面临的生存危局后,他接受了犹太人建立以色列国的合理性。以色列建国后,他提出在以色列建立符合犹太民族传统的“犹太道德理想共同体”,呼吁给予国内阿拉伯人以平等地位。爱因斯坦对巴勒斯坦问题有一定了解,其理念和方案也符合阿拉伯人和犹太人的正当权益,但双方不可调和的民族主义矛盾注定这样的主张无法实现。

二维光晶格中旋转玻色-爱因斯坦凝聚基态中的涡旋分布

利用多重网格预条件共轭梯度法,研究了囚禁在二维光晶格与谐振势组成的复合势阱中的旋转玻色-爱因斯坦凝聚体中的涡旋分布,探讨了光晶格深度、晶格常数和凝聚体旋转频率对旋转凝聚体中涡旋分布的影响.结果表明,由于光晶格势阱的引入,凝聚体中产生涡旋,且涡旋位于外部势阱极小值处.随着光晶格势阱深度的增加,凝聚体集聚在光晶格势阱的底部,形成格点状分布,其中的涡旋形成涡旋对,并融合形成更大的涡旋.在晶格常数较小时,凝聚体中涡旋分布形成类似Abrikosov涡旋晶格,随着晶格常数的增加,凝聚体中涡旋的分布形式出现多样化,出现了内中外三层结构.随着旋转频率的增加,凝聚体中涡旋数目也随之增加,涡旋分布也更加复杂和富于变化,凝聚体密度分布范围也随着旋转频率的增加而扩展.当凝聚体旋转频率接近外部谐振势阱的谐振频率,即凝聚体处于最低朗道能级近似时,其中的涡旋数量大幅度增加,且出现涡旋成对组合与融合现象,并形成了涡旋斑图花纹.

我国成功发射爱因斯坦探针空间科学卫星

宇宙中还有没有我们完全不知道的新的天体类型?是不是每个星系的中心都像我们的银河系一样,存在一个超大质量黑洞?物质是如何落入黑洞并发出X光的?为了寻找答案,2024年1月9日15时03分,我国在西昌卫星发射中心采用长征二号丙运载火箭,将爱因斯坦探针(EP)卫星发射升空。卫星顺利进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。

“爱因斯坦的脑子”热销,年轻人到底在买什么

2023年12月25日,淘宝公布2023年度商品榜单,《孙子兵法》酱香拿铁、涿州图书加油包、“爱因斯坦的脑子”、演唱会定制灯牌、马面裙、洞洞鞋等十件商品入选。其中,“爱因斯坦的脑子”这一虚拟商品在社交媒体平台上引起了广泛热议,其背后所反映的情绪价值和消费趋势也值得我们深入思考。

小提琴家爱因斯坦

我至今还不能理解相对论,无论是狭义的还是广义的。但爱因斯坦令我感到亲近,因为他热爱音乐。他的小提琴——他“亲爱的孩子”,像他的烟斗一样伴随了他的一生。他的琴艺虽未达到开独奏音乐会的水平,但在业余小提琴家中堪称佼佼者。他睿智的头脑思考着相对论、量子力学和统一场论,同时也激荡着巴赫、莫扎特和舒伯特的动人旋律。

爱因斯坦的波峰与浪谷

我们习惯于从非凡人物的命运中寻找非凡的幸运,却发现他们的人生境遇与常人无异,甚至更糟。他们之所以能够从容应对,静水流深,是因为有信仰,乐在其中,令人叹服。大学生时代的爱因斯坦就已在权威刊物《物理学纪事》上发表论文,但毕业时照样卑微和无助。

爱因斯坦3号自传

爱因斯坦3号——这是我的名字。这个名字来源于我的基因:我是爱因斯坦的第三个基因克隆体,我的体内,有着和爱因斯坦一样的基因。前两个都失败了:1号在出生后的第三个月,因体内没有抵抗当代病毒的基因,感染了流感死去了;2号呢,在2岁的时候,和研究员妈妈一起出去玩的途中不见了,等找到的时候已经没了气息,肚子上还被人用刀刻了“反对基因改造实验”几个字。

分子玻色-爱因斯坦凝聚态首次形成

据报道,美国和荷兰物理学家成功将钠铯极性分子冷却至接近绝对零度,使1000多个分子处于一个巨大的量子态,形成了分子玻色-爱因斯坦凝聚态。这项成果既可以帮助科学家创造出能无阻力流动的超固体材料,又有助于研制新型量子计算机。相关论文发表于2024年6月3日出版的《自然》杂志上。

混合超级半爱因斯坦流形

探讨了在局部分数阶导数定义下的混合超级半爱因斯坦流形。得出若干结论:某类维数为nα(n≥3)的共形平坦混合超级半爱因斯坦分形流形可以局部等距浸入到分形空间R(n+1)α中;生成元为平行向量场的混合超级半爱因斯坦分形流形的若干定理;混合超级半爱因斯坦分形流形不存在恒为0的共形killing向量场,存在投影killing向量场的一个充分条件等。

爱因斯坦的德国国籍探微

尽管内心深处不认同自己的德国籍,在获得诺贝尔奖之前,爱因斯坦的国籍问题并没有给他带来实质性的麻烦。但当他1922年获得了1921年度的诺贝尔物理学奖后,情况就变得复杂了。虽然诺贝尔奖表彰的是个人成就,但公众与官方都将其看作一种国家荣誉。这样一来,爱因斯坦国籍问题最后演变成一场外交风波,爱因斯坦被迫卷入其中。利用爱因斯坦来为德国争光,是主导这场喧嚣外交风波的背后因素。令人唏嘘的是,随着德国在1926年加入国联,德国科学界重回国际科学大家庭,德国当局对待爱因斯坦的态度又发生了实质性的变化,最后演变为将其驱逐出境。爱因斯坦的德国国籍曾给他带来过些许便利,但更多地是困扰甚至羞耻。只有坚持科学国际主义,创造条件让科学家发挥自己的创造天性,才能为人类发展、世界和平作出贡献。

关于爱因斯坦一封信的翻译与理解

爱因斯坦有一封写给斯威策(J.S.Switzer)的著名信件,涉及近代科学何以产生于西方而非中国的问题,历来受到中国科学技术史研究者的关注。斯威策是一位美国陆军上校,退休后到斯坦福大学历史系攻读硕士学位。他在选修汉学家赖特(Arthur F.Wright)开设的阅读课。

自旋-轨道耦合二分量玻色-爱因斯坦凝聚系统的孤子解

在旋量玻色-爱因斯坦凝聚体中,孤子态作为宏观量子效应的典型状态,可以通过自旋-轨道耦合进行调控,这使得对自旋-轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体中孤子的研究成为近年来超冷原子领域研究的重要课题之一.本文研究了描述一维自旋-轨道耦合二分量玻色-爱因斯坦凝聚体Gross-Pitaevskii方程的精确求解,利用直接假设及可积约化方法,给出了系统多种类型的孤子解,讨论了相应的孤子动力学以及自旋-轨道耦合效应对系统的量子磁化和自旋-极化态的影响.