冷原子物理

课程编码：070200M02013H 英文名称：Physics of Ultracold Atomic Gases 课时：30 学分：2.00 课程属性：一级学科普及课 主讲教师：周端陆等

本课程为物理学一级学科及相关专业研究生的专业核心课，主要介绍与冷原子分子物理相关的理论和实验。教学目的是使物理类专业的研究生及相关交叉学科的研究生了解如何利用原子物理、量子力学和统计物理等基础知识解决科研工作中的一些实际问题。

量子力学

第一章 原子的冷却和囚禁 6学时
第1节 概述
第2节 单个原子的物理性质
第3节 激光冷却原子
第4节 中性原子的囚禁
第二章 低温下的两体相互作用及其控制 3学时
第1节 两个中性原子的散射
第2节 Feshbach 共振：原子间相互作用的控制
第三章 空间均匀稀薄玻色气体的量子理论 3学时
第1节 理想玻色气体的爱因斯坦理论
第2节 均匀稀薄玻色气体的量子理论
第四章 囚禁稀薄玻色气体的量子理论 3学时
第1节 Gross-Pitaevskii 方程：平均场方法
第2节 低能激发满足的方程
第五章 Fermi型原子的从 BCS 到 BEC 的过渡 2学时
第1节 Fermi型原子的从 BCS 到 BEC 的过渡
第六章 两分量 Fermi 型原子能量的檀关系 4学时
第1节 广义函数 Λ(k)
第2节 两个费米原子的能量本征问题
第3节 广义函数对和空间选择子
第4节 多费米子系统的能量定理
第七章 激光和激光稳频 3学时
第1节 概述
第2节 激光器
第3节 激光稳频
第八章 超冷原子 6学时
第1节 激光冷却
第2节 原子喷泉钟
第3节 原子干涉仪
第4节 原子磁强计
第5节 玻色-爱因斯坦凝聚
第6节 量子调控，量子仿真和量子计算

周端陆，1995年于北京师范大学物理系获学士学位，1998年于北京师范大学物理系获硕士学位，2001年于中国科学院理论物理所获博士学位。2001年至2003年在清华大学高等研究中心，2003年至2004年在中科院理论物理所，2004年至2006年在乔治亚理工大学物理系从事博士后研究工作。 2006年8月加入中国科学院物理研究所。现为中国科学院物理所研究员，博士生导师。共发表SCI论文68篇。主要研究了基于测量的普适量子计算方案，多体量子纠缠的刻画及其在多体物理中的应用，以及固体和光学体系中奇特的量子相干效应。

王如泉，1996年毕业于中国科学技术大学试点班，2006年获得美国耶鲁大学博士学位，长期在美国耶鲁大学和斯坦福大学从事科研研究。导师Mark Kasevich教授是冷原子物理领域的专家，1997年诺贝尔物理奖得主朱棣文教授的学生。2006年起在中科院物理所工作，历任助理研究员和副研究员。主要研究方向：激光冷却，玻色-爱因斯坦凝聚，玻色-费米混合简并系统，量子存储，量子信息等。过去的主要工作及获得的成果：2005年12月在斯坦福大学实现世界第三台锂原子玻色-爱因斯坦凝聚装置，2010年1月在中科院物理研究所实现中国第五台铷原子的玻色-爱因斯坦凝聚装置。