1、 2020v2vexpv21)v(iiiiPmkTkrecB22/2,kkphE)cos1 (0cmhkPPkPkP2PkPcosvv00kk2222)/1 (/4/24)/1 ()(4/2)/1 ()(4/2satsatsatsatsatsatIIIIkvFIIkvIIkIIkvIIkFsatIIU82BU,| ,| ,|0kpgpekpg0101010102)(000000)(21222RALLAkppkpmVHHH),(21)(|kpgkpgpnc0)(pVncAL13dBn玻色玻色-愛因斯坦凝聚性質愛因斯坦凝聚性質(1)BEC的靜態性質BEC的大小為10m 100m量級。由于勢阱中的勢

2、是各向異性的，因此多數BEC的形狀不呈圓形，而是橢球狀，其長短軸線度之比稱為縱橫比(aspect ratio)，一般為幾到十幾，甚至更大。一般轉變溫度為100nK2K，受勢阱情況影響很大，也與阱中原子數和密度有關；凝聚原子數則從幾百到109，原子密度變化也很大，可高達 1015/cm3。(2)BEC的動態特性BEC的動態特性包括了一系列現象，是研究的主要方面，如 BEC的穩定性，擴張，集體激發，振蕩和衰變等，這些現象都涉及BEC內原子之間和原子與阱勢的相互作用，是“非常冷”的原子團的特性。BEC是不穩定的，隨著時間衰變，有一定壽命，一般為幾秒到幾分鐘。撤去磁阱后BEC自由膨脹，其原因有二。一是

3、因為原子團被阱束縛在很小的范圍內，根據測不準關系，位置限制得愈小，動量的變動就越大，因此，BEC從阱中釋放后，擴張很快；二是原子間的相互作用，它們是排斥性的，也使BEC擴張。BEC是一種宏觀量子現象，在磁阱中純BEC的溫度接近于零，但處在量子基態的原子團還在做零點振動。可以把它們集體激發，也是一種“元激發”，使它們激發到阱中的高能級激發態，它們也可用n,l,m量子數來描述，其中n表示徑向量子數，l，m表示總角動量及其軸向分量。激發方法是對阱勢做一個隨時間變化的擾動，或進行調制。然后對它們的動態特性進行測量。一般是用吸收成像法或在位色散成像法(后者更好)測原子云的形態變化，振動及其隨時間的衰減。

4、原子云的振蕩實際上是聲振蕩，因此對聲波傳播具有重要影響，這是傳統超流體研究的主要課題，對了解玻色氣體的動力學性質有顯著作用。(3)BEC的相干性玻色凝聚體的一個顯著特點是可用一個宏觀波函數來描述，整個原子云具有統一的相位。因此BEC中的原子具有相干性，如果兩團BEC相遇，就會出現干涉條紋。(4)BEC的宏觀物質波性質BEC有波動性質,比如，布喇格衍射。此外，在非線性介質中還有類似非線性光學的性質，如產生四波混頻，可進行物質波放大等。(5)BEC的轉動，渦旋和超流性質超流的一個奇異特性體現在“旋轉水桶”實驗中：尋常液體放在一個轉動容器中，液體將跟著整個容器轉；但超流體則完全不同，若轉動頻率低，液

5、體不轉，若轉動頻率高于某一臨界值，則液體的速度場中會出現渦旋絲。它是量子化的，即環繞渦旋的速度環流之值為Mnhv/2其中為流體旋轉速度，n是整數，M是液體粒子的質量，h是普朗克常數。BEC中的“速度”體現在其相位的梯度上，這種量子化也可理解為圍繞渦旋一圈相位改變2。因此，出現渦旋是BEC超流性的表現。與超流有關的一個突出成果是BEC在光學柵格中從超流態轉到絕緣態的相變實驗。這個實驗由Hansch小組完成。他們在87Rb的BEC中用六束正交激光駐波發生光學柵格，形成如圖那樣的勢壘，調節激光強度可以改變勢壘的峰谷高度，從而實現BEC狀態的轉變。在低溫下(約10nK以下)，所有氣體銣原子可自由在BEC中流動而沒有摩擦，處于超流態。當勢壘有一些高度時，氣體仍保持著超流態，所有原子仍