【摘 要】
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超冷分子的制备及其应用是当前原子与分子物理学领域的一个研究热点。光缔合作为制备超冷分子的有效方法受到了研究人员的广泛关注,碱金属原子的光缔合是光缔合研究工作中非常重要的一部分。本论文采用映射傅里叶网格方法和含时量子波包方法从理论上研究了利用整形脉冲控制超冷133Cs原子光缔合过程,研究了利用短脉冲和外磁场控制超冷39K和133Cs原子Feshbach共振优化光缔合过程。主要内容概括如下:（1）研究
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超冷分子的制备及其应用是当前原子与分子物理学领域的一个研究热点。光缔合作为制备超冷分子的有效方法受到了研究人员的广泛关注,碱金属原子的光缔合是光缔合研究工作中非常重要的一部分。本论文采用映射傅里叶网格方法和含时量子波包方法从理论上研究了利用整形脉冲控制超冷133Cs原子光缔合过程,研究了利用短脉冲和外磁场控制超冷39K和133Cs原子Feshbach共振优化光缔合过程。主要内容概括如下:（1）研究了高斯脉冲、整形脉冲SL1（上升时间大于下降时间）以及整形脉冲SL2（上升时间小于下降时间）的宽度与脉冲峰值强度对超冷133Cs原子光缔合动力学过程的影响。对于三种脉冲,激发态能级v’=120～175的最终布居随着脉宽以及激光与碰撞原子对之间相互作用强度的增加呈现了有规律的振荡。通过优化激光参数,我们获得较高的光缔合几率。采用脉冲链控制超冷原子光缔合可以实现布居积累。在我们的计算中,利用四束SL1（SL2）脉冲组成的脉冲链控制超冷133Cs原子光缔合得到的布居是单束SL1（SL2）脉冲控制光缔合结果的1.74倍。此外,我们还采用了一束dump脉冲将激发态分子转移到基电子态的振动能级v"=12,以获得相对稳定的超冷Cs2分子。（2）研究了超冷39K和133Cs原子的Feshbach共振优化光缔合（FOPA）过程。在磁场和短脉冲激光的共同作用下,处于散射叠加态（含8个超精细量子态）的两个碰撞原子经由两类跃迁,即单重态之间跃迁和三重态之间的跃迁,形成处于激发电子态振动态的缔合分子。我们将单一超精细量子态到激发态目标振动能级的跃迁定义为一个跃迁路径,计算结果表明,在FOPA过程中不同的跃迁路径之间存在量子干涉效应,利用Feshbach共振可以明显提高光缔合几率。在不同的共振位置,散射叠加态的不同超精细量子态对FOPA过程起主导作用,量子干涉效果迥异。相比于只包含单个超精细量子态的FOPA过程,包含所有超精细量子态的FOPA过程中的量子干涉对缔合几率有明显影响。此外,激光脉冲峰值强度和初始态玻耳兹曼分布对FOPA几率和量子干涉有一定的影响。
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