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冷原子BEC的涡旋形成机理及其稳定性研究

BEC涡旋叠加态物质波陀螺,涡旋光,STIRAP,4356,“墨西哥帽子”势阱

量子陀螺以其高精度和高灵敏度，近年来已经成为惯性导航领域的研究热点。由于冷原子气态玻色-爱因斯坦凝聚态（BEC）凝聚原子数多、冷原子气体纯净稀薄、原子间几乎无摩擦等优点，因此BEC涡旋叠加态物质波陀螺具有超高灵敏度精度和小型化的巨大潜力。分析了BEC涡旋叠加态物质波陀螺的基本机理和灵敏度，深入研究了叠加态涡旋光和冷原子BEC之间的相互作用过程，即受激拉曼绝热过程。从气态BEC的基本方程(Gross-Pitaevskii方程)出发，通过理论推导解释阐明了该陀螺难以获得大轨道角动量涡旋和其稳定性的突出问题，研究了基于“墨西哥帽子”势阱的解决方法，并在此基础上提出该势阱易实现的形成方案。