第I部 一般概念 |
第1章 原子に及ぼす光の力 3 |
1.1 2準位原子 4 |
1.2 断熱消去 10 |
1.3 双極子力と放射圧力 12 |
1.4 散逸 18 |
第2章 原子の冷却 23 |
2.1 光線原子光学と波動原子光学 24 |
2.2 ドップラー冷却 27 |
2.3 シシュフォス(Sisyphus)冷却 30 |
2.4 反跳限界以下(サブリコイル)の冷却 37 |
2.5 蒸発冷却 42 |
第II部 線形原子光学 |
第3章 原子ビームのコリメーションと集束 47 |
3.1 放射圧力によるコリメーション 48 |
3.2 集束 49 |
3.3 定在波によるチャネリング(通路) 51 |
3.4 エバネッセント場鏡 54 |
3.5 集光レーザービーム鏡 58 |
第4章 原子回折 61 |
4.1 ラマン-ナス(Raman-Nath)回折とブラッグ(Bragg)回折 62 |
4.1.1 ラマン-ナス領域 62 |
4.1.2 ブラッグ領域 66 |
4.2 ステルン-ゲルラッハ(Stern-Gerlach)領域 69 |
4.3 自然放出 72 |
4.4 機械製の格子 73 |
4.5 原子干渉計 74 |
第5章 原子トラップと共振器 79 |
5.1 磁気光学トラップ 79 |
5.2 磁気トラップ 82 |
5.2.1 4重極トラップ 85 |
5.2.2 イオッフェ-プリチャード(Ioffe-Prichard)トラップ 87 |
5.3 光トラップ 90 |
5.4 重力共振器 94 |
5.5 原子導波路 98 |
第III部 非線形原子光学 |
第6章 衝突 103 |
6.1 近共鳴双極子-双極子相互作用 104 |
6.2 伝搬効果 111 |
6.2.1 自由空間類似領域 113 |
6.2.2 大きな原子間間隔,x/c≧Г-1 115 |
6.3 s波散乱と擬ポテンシャル 116 |
6.3.1 s波散乱 117 |
6.3.2 擬ポテンシャル 122 |
第7章 簡単な応用 127 |
7.1 原子共振器の中の双極子-双極子相互作用 128 |
7.1.1 運動量選択則 132 |
7.1.2 エネルギー選択則 135 |
7.2 シュレーディンガー場による原子回折 137 |
第IV部 量子原子光学 |
第8章 多体理論の復習 145 |
8.1 シュレーディンガー場の量子化 145 |
8.2 ハートリー近似 153 |
8.3 準粒子 155 |
第9章 物質波コヒーレンス 159 |
9.1 光のコヒーレンス理論の復習 160 |
9.2 物質波のコヒーレンス 162 |
9.3 電子コヒーレンス 164 |
9.4 密度コヒーレンス 165 |
9.4.1 多モード密度相関 167 |
9.5 場のコヒーレンス 169 |
9.6 高次相関 173 |
第10章 ボース-アインシュタイン凝縮 177 |
10.1 自由空間でのボース-アインシュタイン凝縮 177 |
10.2 トラップ中でのボース-アインシュタイン凝縮 182 |
10.3 アルカリ蒸気での実験による実現 185 |
10.4 平均場理論 189 |
10.5 有限温度 198 |
10.6 コヒーレンスとボース-アインシュタイン凝縮 202 |
10.6.1 ハートリー描像 202 |
10.6.2 波束描像 203 |
10.6.3 自発的対称性の破れ描像 204 |
第11章 原子レーザー 207 |
11.1 実験 209 |
11.2 2体衝突原子レーザーの理論 211 |
11.2.1 原子数と原子統計 214 |
11.2.2 線幅 217 |
11.3 物質波ソリトン 223 |
11.3.1 非線形シュレーディンガー方程式のソリトン解 224 |
11.3.2 多成分凝縮体のギャップソリトン 229 |
11.3.3 ギャップソリトン制御 234 |
第12章 非線形波動混合 239 |
12.1 2成分凝縮体の安定性 240 |
12.2 3成分スピノール凝縮体 249 |
12.2.1 ハートリー基底状態 251 |
12.2.2 スピン領域 252 |
12.2.3 正確な基底状態 254 |
12.3 原子4波混合 257 |
12.4 原子4波混合の量子論 262 |
12.4.1 角運動量表示 264 |
12.4.2 ダイナミックス 267 |
12.4.3 量子相関 269 |
第13章 光と物質波の混合 273 |
13.1 原子場と光場のパラメトリック増幅 274 |
13.2 4波混合 278 |
13.2.1 不安定性と利得 279 |
13.2.2 原子場と光場の間のエンタングルメント 281 |
13.3 物質波超放射 283 |
13.4 位相コヒーレント物質波増幅 291 |
参考文献 293 |
索引 323 |