基于玻色—爱因斯坦凝聚体腔光机械系统的单光子路由器(3)

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1.3.2 玻色—爱因斯坦体凝聚体的应用

现在技术发展，芯片集成不断提高，器件的规格越来越小，对于 1000 兆位的特大集成电路，器件条宽只有0.1 。这对与刻痕工作是一个巨大的挑战，传统的激光芯片技术不能达到要求。利用玻色—爱因斯坦凝聚体原子激光来代替传统激光进行光刻，就使得集成电路的条宽密度增加，因此电脑芯片的运算速度也会增快。集成原子光学的实验研究推动着微阱玻色-爱因斯坦凝聚体的研究和实现。

在探测方面，光晶格玻色—爱因斯坦凝聚体的自发磁化现象在弱磁场探测及磁传感器等领域能够得到很好的应用。随着玻色—爱因斯坦凝聚研究的迅速发展，物理工作者们观察到了一系列的新现象，如玻色—爱因斯坦凝聚中的相干性、约瑟夫森效应、涡旋、超冷费米原子气体等，相信玻色—爱因斯坦凝聚会在更多的领域中得到充分的应用。

1.4 玻色—爱因斯坦凝聚体腔光机械系统的研究意义及应用

1.4.1 玻色—爱因斯坦凝聚体腔光机械系统的研究意义

在光机械系统中，玻色—爱因斯坦凝聚体腔光机械系统起双重作用，一方面，它共振加强循环光的强度，另一方面它使得循环光强度非常灵敏地依赖腔镜的位置。由于辐射压依赖于腔镜位置，因此辐射压的变化将修正腔镜的力学性质。研究表明腔镜振动频率可被提高约20倍。由于玻色-爱因斯坦凝聚体腔光机械系统是通过辐射压把一个光学元件(光腔)与一个力学元件(振子)结合起来的系统，因此该耦合系统在光学和力学两个领域都有着很重要的研究价值和实际应用价值。如我们可以通过辐射压力来控制机械振子的质心运动从而把一个力学系统冷却至其量子基态，相反，我们也可以借助机械振子的参与实现对光信号的控制。源'自:751`!论~文'网www.751com.cn

1.4.2 玻色-爱因斯坦凝聚体腔光机械系统的应用

玻色—爱因斯坦凝聚体腔光机械系统有望实现对光信号的全光控制。相关学者针对玻色—爱因斯坦凝聚体腔光机械系统中光传播特性进行研究(如慢光效应等)，同时对全光控制机制进行了研究，这些研究为光机械系统在量子光学及光信息处理领域的实际应用提供了思路，如利用玻色-爱因斯坦凝聚体腔光机械系统实现全光开关、全光晶体管及单光子路由器等全光控制设备。

2 玻色—爱因斯坦凝聚体及腔光机械系统模型

2.1 玻色—爱因斯坦凝聚体模型

常温下的气体原子行为就像台球一样，我们可以用经典粒子的概念来对原子的行为进行描述，即相互碰撞的连续气体原子，并且每一个原子和其他原子的特性不同。而他们的运动在原子速度较小，外界温度较低的时候，出现非常有趣的量子行为。当温度足够低时，所有的玻色子会不断向一个最低能量量子态（基态）靠拢，并且在宏观上出现相同的量子特性。