درهم تنیدگی و سردسازی کوانتومی در یک سامانه آمیخته متشکل از bec و یک کاواک اپتیکی

در این پژوهش یک نظریه از برهم کنش چگالیده بوز اینشتین (bec) یک بعدی در درون یک کاواک نوری با آینه ‌های ثابت ارائه می ‌شود. در تقریب بوگولیوبوف و زمانی که تعداد فوتون های درون کاواک زیاد نیست، عملگر میدان اتمی را می توان یک تک مد میدان کوانتومی در نظر گرفت که توسط فشار تابشی با میدان درون کاواکی جفت شده است. از این جهت، این سامانه مانند یک سامانه اپتومکانیکی با یک جمله اصلاحی غیرخطی در حضور  برهمکنش اتماتم عمل می کند. در این مطالعه نشان می‌ دهیم که یکی از بهترین روش‌ ها برای ردیابی اثر برهمکنش اتمی، مطالعه درباره طیف نویزهای میدان کاواک است. به این منظور، طیف شدت نور کاواک و همچنین درهم‌تنیدگی بین میدان کاواک نوری و bec را بررسی می‌ کنیم. همچنین نشان می‌ دهیم که چگونه طیف میدان کاواک، ناشی از اثرات غیرخطی نوسانات اتمی، تغییر می کند. به علاوه نشان داده شده است که بخاطر فرکانس پراکندگی موج s  ناشی از برهمکنش اتم اتم، می توان قدرت برهمکنش بین اتمی را اندازه گرفت. درنهایت نشان داده می ‌شود که چگونه نوسانات اتمی بر درهم‌ تنیدگی زیر سامانه‌ ها و سردسازی اتم های bec  اثر می‌ گذارد.

Entanglement and Quantum Cooling of a Hybrid System Composed of BEC and Optical Cavity

‎We present a theoretical interacting onedimensional BoseEinstein condensate (BEC) inside an optical cavity which is driven through of the fixed end mirrors. Under the Bogoliubov approximation and when the number of photons inside the cavity is not too large, the atomic field operator can be considered as a singlemode quantum field which is coupled to the radiation pressure of the intracavity field. In this way, the system behaves like an optomechanical system with an extra nonlinear term corresponding to the atomatom interaction.We show that one of the best ways of tracing the effect of atomic interaction is to study the noise power spectrum of the field of the cavity. For this purpose, we study the light intensity spectrum of the cavity as well as the entanglement between the optical cavity and the BEC. We show how the pattern of the power spectrum of the cavity changes due to the nonlinear effect of atomic collisions. Furthermore, it is shown that due to the swave scattering frequency of the atomatom interaction, one can measure the strength of interatomic interaction. Besides, we show how the atomic collisions affect the entanglement between subsystems and cooling behavior of the BEC atoms.