原子布居相干输运中的量子动力学与纠缠

在本工作中，我们研究了称为无渡越输运（TWT）或原子布居相干转移（CTAP）过程的量子动力学，即 Bose-Einstein 凝聚体从晶格势的一个阱转移到另一个不相邻的阱，且不宏观占据两者之间的阱。该过程此前已被分析过，在本工作中我们通过考虑量子统计对两个相关阱中凝聚体模式动力学与纠缠性质的影响，扩展了这些分析。为此，我们超越了 Gross-Pitaevskii 型方法的平均场分析，并利用了量子光学中广为人知的相空间随机方法。具体而言，我们在适用时使用精确的正 P 表示，否则使用近似的截断 Wigner 表示。我们发现这两种方法的结果高度一致，且平均场动力学不依赖于被困陷凝聚体的初始量子态。我们发现纠缠性质强烈依赖于初始量子态，对相干态和 Fock 态得到了定量不同的结果。两种方法的比较使我们确信，截断 Wigner 表示对该系统能给出准确结果，因此在碰撞非线性增强且正 P 表示结果无法收敛时，它是一种有用的方法。