自旋相干態(tài)變換和自旋-玻色模型的基態(tài)解析解.pdf

1、腔量子電動力學(Cavity Quantumelectrodynamics)主要是研究在一定限制區(qū)域空間內物質與電磁場之間的相互作用的學科，其中最基本的模型就是單個二能級原子與腔場相互作用的Jaynes-Cummings(簡稱J-C)模型。本論文主要通過研究自旋-玻色耦合系統(tǒng)，首次提出了一種求解自旋-玻色模型的基態(tài)能量解析解的普適變分法，這是一種新的變分方法，其主要思路是通過玻色子算符取平均場近似后，得到一等效的贗自旋哈密頓量，然后利用

2、自旋相干態(tài)變換將其進行對角化，最后將求得的能量泛函對其經(jīng)典場變量（復參數(shù)）進行變分并取其極小值，從而給出模型的基態(tài)能量精確解。這是一種非常有效的基于變分法的自旋相干態(tài)變換方法，除運用了玻色子相干態(tài)和自旋相干態(tài)作為嘗試波函數(shù)外沒有做任何其它近似。本論文的主要內容包括以下四個方面:
　　 第一章先簡述了腔量子電動力學的發(fā)展歷程，以及原子與腔相互作用的動力學過程。
　　 第二章主要是簡單介紹下自旋相干態(tài)的定義和一些相關性質。<

3、br>　　 第三章首先簡要的介紹了自旋-玻色模型，然后最主要的是通過運用我們提出的自旋相干態(tài)變換方法得到J-C模型在旋波和非旋波近似下基態(tài)能量精確解，并將該方法得到的結果與數(shù)值對角化的結果做對比并進行了討論。最后發(fā)現(xiàn)光場與原子在弱耦合和強耦合區(qū)域都與數(shù)值結果吻合的非常好。
　　 在第四章中，我們進而將原子數(shù)由一個擴展到任意個（N個），即計算了Dicke模型哈密頓量在旋波和非旋波近似下的基態(tài)能量解析解，同樣也將得到的結果分別與數(shù)