| Περίληψη |
Ερεύνησα τη δημιουργία σύμφωνων ατομικών συνόλων με διαφρορετικά μέσα, τα οποία είτε έχουν ήδη παρουσιαστεί πειραματικά ή είναι στα πλαίσια των τρεχουσών πειραματικών δυνατοτήτων. Μελέτησα τη δυναμική εξαγωγής σύμφωνων ατομικών δεσμών απο ένα ατομικό συμπύκνωμα Bose-Einstein. Δεδομένου οτι το πρόβλημα έχει μελετηθεί εκτενώς στην υπάρχουσα βιβλιογραφία, εστίασα σε μία άλλη πτυχή των προτεινώμενων σχημάτων ατομικών λέϊζερ, δηλαδή την άντληση. Για το σκοπό αυτό, ερεύνησα τη συγχώνευση ανεξάρτητων ατομικών συμπυκνωμάτων και κατέβάλλα ιδιαίτερη προσοχή στο ρόλο της σχετικής φάσεως. Βρήκα ότι αναδύεται ως βασική παράμετρο κατά τη διάρκεια της συγχώνευσης, καθορίζοντας σχεδόν αποκλειστικά την δυναμική. Πιο συγκεκριμένα, η διαφορά φάσης καθορίζει το βάθος ενός αδιαβατικώς σχηματιζόμενου σολιτονίου, καθώς και τη δυναμική μιας διπολικής ταλάντωσης του ατομικού νέφους που λαμβάνει χώρα κατά τη διάρκεια της συγχώνευσης. Υπο την υπόθεση σύμφωνης ψύξης, όπως η εξάτμιση ατόμων υψηλής ενέργειας από το σύνολο, ήμουν σε θέση να βρώ εμπειρικά μια αναλυτική φόρμουλα για τη φάση του τελικού συμπυκνώματος. Μελέτησα τη συγχώνευση ως ανεξάρτητη διαδικασία, και όχι απαραίτητα συνδεδεμένη με ατομικούς λέιζερ. Τα αποτελέσματά μου θα μπορούσαν να ρίξουν φως σε νέους, μη-καταστροφικούς τρόπους ανάγνωσης της διαφοράς φάσης μεταξύ ατομικών συμπυκνωμάτων, η οποία είναι απαραίτητη σε συμβολομετρία υλικών κυμάτων. Επίσης, στράφηκα προς ένα διαφορετικό τρόπο παραγωγής παλμικών υλικών κυμάτων, δηλαδή την υπερακτινοβολία από ατομικά συμπυκνώματα, ή οποία παρουσιάζει άλλες πολλά υποσχόμενες πτυχές, όπως είναι οι καλά καθορισμένοι πληθυσμοί και ορμές των παλμών που δημιουργούνται. Κατασκεύασα μια κβαντική θεωρία για τα αρχικά στάδια της διαδικασίας τα οποία δεν περιγράφονται καλά εντός των διαθέσιμων μοντέλων μέσου πεδίου. Το ημικλασσικό μοντέλο, ωστόσο, δύναται να δώσει κβαντικές αναμενόμενες τιμές υπολογίζοντας τις μέσες τιμές πάνω σε τυχαίες τροχιές. Χρησιμοποίησα αυτές τις σχέσεις για να διερευνήσω τη στατιστική των χρόνων καθυστέρησης και διέλευσης στους υπερακτινοβολικούς παλμούς. Πέρα από τη θεωρία μέσου πεδίου, το κβαντικό μοντέλο προβλέπει συμφωνία μεγάλης εμβέλειας και δεσμοποίηση των παράπλερων ατομικών ρυθμών, καθώς επίσης και ενισχυμένη συσχέτιση μεταξύ σκεδασμένων ατόμων έμπροσθεν και όπισθεν του κύριως συμπυκνώματος. Στη περιοχή ισχυρών παλμών δυο αντιθέτως κινούμενοι ατομικοί παλμοί είναι κβαντικά συσχετισμένοι, και η διαφορά των πληθυσμών τους είναι πεπιεσμένη.
|
Dynamics of atomic Bose-Einstein condensates and the atom laser
