光散射入腔过程中超冷气体的原子态演化与坍缩

我们考虑了囚禁在腔内光学晶格中的超冷原子对光的散射。在这样的系统中，光和原子运动都应以完全量子力学的方式处理。光-物质量子态的幺正演化被证明展现出非平凡的相位依赖性，该依赖性与原子数呈二次方关系。这本质上归因于我们模型中假设的光模式的动力学自洽特性。我们还分析了光子计数过程中量子态的坍缩。这对应于测量诱导的原子数压缩。我们表明，在态坍缩的最后阶段，原子数分布宽度的收缩随时间呈指数行为。这比在态坍缩初始阶段获得的平方根时间依赖性要快得多。这种指数级快速压缩的出现归因于原子数分布的离散性质。