稀薄原子氣體中玻色-愛因斯坦凝聚的實現為研究原子物質波的非線性動力學性質提供了可能性,一些在非線性光學中熟知的奇異現象不斷在玻色-愛因斯坦凝聚中被觀察到。在過去二十年間,操控原子間相互作用的技術引起了人們廣泛的關注。例如,通過磁場或光場Feshbach共振技術,人們可以有效地調節原子間的相互作用從而達到操控該系統的目的,特別地,在共振磁場附近,系統會呈現出豐富的新奇量子物理性質。在平均場理論框架下,稀薄氣體的玻色-愛因斯坦凝聚體的動力學可以由Gross-Pitaevskii(GP)方程來描述,該方程的非線性項系數可以通過磁場或光場Feshbach共振技術來調制。在《外勢場中玻色-愛因斯坦凝聚體的動力學研究》中,作者基于平均場近似的GP方程來研究外勢場中的具有各種原子相互作用的玻色-愛因斯坦凝聚體的新奇動力學。
博士后制度已有一百多年的歷史。世界上普遍認為,博士后研究經歷不僅是博士們在取得博士學位后找到理想工作前的過渡階段,而且也被看成是未來科學家職業生涯中必要的準備階段。中國的博士后制度雖然起步晚,但已形成獨具特色和相對獨立、完善的人才培養和使用機制,成為造就高水平人才的重要途徑,它已經并將繼續為推進中國的科技教育事業和經濟發展發揮越來越重要的作用。
中國博士后制度實施之初,國家就設立了博士后科學基金,專門資助博士后研究人員開展創新探索。與其他基金主要資助“項目”不同,博士后科學基金的資助目標是“人”,也就是通過評價博士后研究人員的創新能力給予基金資助。博士后科學基金針對博士后研究人員處于科研創新“黃金時期”的成長特點,通過競爭申請、獨立使用基金,使博士后研究人員樹立科研自信心,塑造獨立科研人格。經過30年的發展,截至2015年年底,博士后科學基金資助總額約26.5億元人民幣,資助博士后研究人員5萬3千余人,約占博士后招收人數的1/3。截至2014年年底,在我國具有博士后經歷的院士中,博士后科學基金資助獲得者占72.5%。博士后科學基金已成為激發博士后研究人員成才的一顆“金種子”。
在博士后科學基金的資助下,博士后研究人員取得了眾多前沿的科研成果。將這些科研成果出版成書,既是對博士后研究人員創新能力的肯定,也可以激發在站博士后研究人員開展創新研究的熱情,同時也可以使博士后科研成果在更廣范圍內傳播,更好地為社會所利用,進一步提高博士后科學基金的資助效益。
中國博士后科學基金會從2013年起實施博士后優秀學術專著出版資助工作。經專家評審,評選出博士后優秀學術著作,中國博士后科學基金會資助出版費用。專著由科學出版社出版,統一命名為《博士后文庫》。
資助出版工作是中國博士后科學基金會“十二五”期間進行基金資助改革的一項重要舉措,雖然剛剛起步,但是我們對它寄予厚望。希望通過這項工作,使博士后研究人員的創新成果能夠更好地服務于國家創新驅動發展戰略,服務于創新型國家的建設,也希望更多的博士后研究人員借助這顆“金種子”迅速成長為國家需要的創新型、復合型、戰略型人才。
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《博士后文庫》序
Preface
Introduction
Chapter 1 Theoretical models and methods
1.1 Introduction to Bose-Einstein condensates
1.2 The Gross-Pitaevskii mean-field models
1.2.1 The continuous Gross-Pitaevskii equations
1.2.2 The discrete Gross-Pitaevskii equations
1.3 Variational approximation approach
1.4 Discrete modulational instability analysis
1.5 Prolongation structure technique
Bibliography
Chapter 2 Variational approximation and modulational instability.
2.1 Variational approximation for continuous GP equations
2.1.1 Variational approximation for the focusing NLS equation
2.1.2 Collective excitations of a 3D BEC in a double-well trap
2.2 Variational approximation for discrete Gross-Pitaevskii equations
2.3 Discrete modulational instability of discrete Gross- Pitaevskii equations
Bibliography
Chapter 3 Dynamics of BEC with time- and space-modulated nonlinearities
3.1 Linear time-dependent SchrSdinger equation with harmonic potential
3.2 One-dimensional BECs with time- and space-modulated nonlinearities
3.2.1 One-dimensional BEC with space-modulated nonlinearity
3.2.2 Two-component BECs with spatiotemporally modulated nonlinearities
3.3 Two-dimensional BEC with time- and space-modulated nonlinearities
3.3.1 Quantized quasi-2D BEC with spatially modulated nonlinearity
3.3.2 Quantized vortices in a rotating Bose-Einstein condensate
3.4 Three-dimensional BEC with space-modulated nonlinearity
3.4.1 3D BEC in cylindrically symmetric potential
3.4.2 3D BEC in spherically symmetric potential
Bibliography
Chapter 4 Dynamics of Bose-Einstein condensate with cubicquintic nonlinearity
4.1 The theoretical model and its solutions
4.2 Stability of nonlinear matter waves in BEC with two-body interaction
4.3 Stability of nonlinear matter waves in BEC with two- and three-body interactions
4.4 The exact vortex soliton solutions of quasi-two dimensional GP equation
4.5 Structures of the vortex solitons
Bibliography
Chapter 5 Integrability and dynamics of a spin-1 Bose-Einstein condensate
5.1 The theoretical model
5.2 Integrability and matter-wave solitons in a spin-1 Bose-Einstein condensate
5.2.1 Similarity transformation
5.2.2 Prolongation structures of the three coupled NLS equation
5.3 Matter-wave solitons in F = 1 spinor Bose-Einstein condensate
5.3.1 Exact N-bright soliton solutions to the integrable case b2=b0
5.3.2 Exact N-bright soliton solutions to the integrable case b2=0
Bibliography
Chapter 6 Matter-wave solitons in a spin-1 BEC with time-modulated external potential
6.1 The model
6.2 Exact matter-wave soliton solutions
6.3 Matter-wave solitons in a spin-1 BEC with time-dependent parameters
6.3.1 Attractive harmonic potential with constant frequency
6.3.2 Expulsive harmonic potential with time-dependent frequency
6.3.3 Different choices of the condensate parameters
Bibliography
Chapter 7 Dynamics and stability of the spin-1 BEC in a standing light wave
7.1 Spin-1 BEC in a standing light wave
7.2 Stationary solutions and linear stability analysis
7.2.1 Exact stationary solutions of three-component GP equations.
7.2.2 Linear stability analysis
7.3 Dynamics and stability
7.3.1 Dynamics and stability of the stationary solutions 1~3
7.3.2 Stability of the stationary solutions 4~5
7.3.3 Stability of the stationary solutions 6~9
Bibliography
Chapter 8 Summary and future prospects
8.1 Summary
8.2 Future prospects
編后記
Appendix
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