| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 第一章 绪言 | 第12-24页 |
| 1.1 光晶格中超冷原子的量子纠缠 | 第13-19页 |
| 1.2 光晶格中超冷原子的量子计算 | 第19-22页 |
| 1.3 论文结构 | 第22-24页 |
| 第二章 超冷量子气体的制备 | 第24-56页 |
| 2.1 稀薄气体中的玻色爱因斯坦凝聚理论 | 第24-30页 |
| 2.1.1 弱相互作用的玻色气体 | 第25-27页 |
| 2.1.2 二维量子气体 | 第27-28页 |
| 2.1.3 强关联的玻色气体体系 | 第28-30页 |
| 2.2 玻色-爱因斯坦凝聚态的实现 | 第30-50页 |
| 2.2.1 真空装置 | 第30-31页 |
| 2.2.2 吸收成像与时间飞行测量 | 第31-33页 |
| 2.2.3 激光冷却 | 第33-38页 |
| 2.2.4 磁阱与磁传输 | 第38-41页 |
| 2.2.5 蒸发冷却 | 第41-47页 |
| 2.2.6 玻色-爱因斯坦凝聚态的实验实现 | 第47-50页 |
| 2.3 二维量子气体的制备 | 第50-56页 |
| 2.3.1 一维光晶格与二维量子气体 | 第50-52页 |
| 2.3.2 BKT相变 | 第52-56页 |
| 第三章 超流到Mott绝缘态的量子相变 | 第56-110页 |
| 3.1 光晶格 | 第57-66页 |
| 3.1.1 光偶极阱构建的光晶格 | 第57-58页 |
| 3.1.2 晶格中的能带理论 | 第58-62页 |
| 3.1.3 Bloch振荡 | 第62-66页 |
| 3.2 Bose-Hubbard模型与量子相变 | 第66-76页 |
| 3.2.1 Bose-Hubbard模型 | 第66-67页 |
| 3.2.2 超流态与Mott绝缘态 | 第67-69页 |
| 3.2.3 零温下超流到Mott绝缘态的相变 | 第69-72页 |
| 3.2.4 有限温下超流到Mott绝缘态的相变 | 第72-76页 |
| 3.3 超流到Mott绝缘态量子相变的实验观测 | 第76-108页 |
| 3.3.1 光晶格的构建与标定 | 第76-81页 |
| 3.3.2 时间飞行测量观测量子相变 | 第81-85页 |
| 3.3.3 高分辨成像 | 第85-96页 |
| 3.3.4 原位观测量子相变 | 第96-108页 |
| 3.4 小结 | 第108-110页 |
| 第四章 超晶格中的自旋交换与两体纠缠态 | 第110-176页 |
| 4.1 超晶格的构建及其能带结构 | 第111-114页 |
| 4.1.1 超晶格的构建 | 第111-112页 |
| 4.1.2 超晶格中的能带结构 | 第112-114页 |
| 4.2 超晶格中的Bose-Hubbard模型 | 第114-126页 |
| 4.2.1 双势阱中的单原子 | 第114-116页 |
| 4.2.2 双势阱中的全同双原子 | 第116-118页 |
| 4.2.3 双势阱中的非全同双原子 | 第118-122页 |
| 4.2.4 四体Ring-Exchange | 第122-126页 |
| 4.3 超晶格中量子态的操控 | 第126-141页 |
| 4.3.1 弱磁场下的原子能级分布与磁场反馈稳定 | 第126-129页 |
| 4.3.2 微波场与Rabi振荡 | 第129-131页 |
| 4.3.3 Adiabatic Passage and Landau-Zener Crossing | 第131-133页 |
| 4.3.4 超晶格的相位控制 | 第133-137页 |
| 4.3.5 Site resolved Band-mapping和Stern-Gerlach | 第137-141页 |
| 4.4 自旋相关的超晶格 | 第141-152页 |
| 4.4.1 自旋相关的超晶格 | 第141-145页 |
| 4.4.2 EOM的测试 | 第145-147页 |
| 4.4.3 自旋相关效应的实验实现 | 第147-152页 |
| 4.5 超晶格中自旋交换过程的实验观测 | 第152-168页 |
| 4.5.1 原位成像与原子团区域选择 | 第152-153页 |
| 4.5.2 单原子隧穿 | 第153-155页 |
| 4.5.3 自旋交换相互作用的观测与调控 | 第155-164页 |
| 4.5.4 退相干机制的分析 | 第164-168页 |
| 4.6 两体量子纠缠的实验观测 | 第168-175页 |
| 4.6.1 量子纠缠的判据 | 第168-171页 |
| 4.6.2 Bell态的制备与测量 | 第171-175页 |
| 4.7 小结 | 第175-176页 |
| 第五章 总结与展望 | 第176-182页 |
| 参考文献 | 第182-200页 |
| 致谢 | 第200-202页 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 | 第202页 |