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一维量子气体发展至今,在实验上和理论上都取得了重大进展。在实验上,利用两束垂直的激光束对射,可以形成一系列的管状晶格势,将凝聚体装入到这些管状势阱中,就形成了一维量子气体。通过Feshbach可以调节粒子间的相互作用,从而实现不同的量子相,典型的主要有Tonks-Girardeau(TG)气体,super-Tonks-Girardeau(STG)气体和Cluster态。理论上精确解模型、数值计算、计算机模拟等方法,对量子气体各种性质进行了分析和研究,实验和理论上取得了很好的一致。 精确解模型是一种理论计算的很好的方法。本文以谐振子势中的两个玻色子为模型,将哈密顿量分成质心坐标部分和相对坐标部分后,求出了其精确的波函数和能级解,利用求得的能级解,得到了能区分各种不同量子相的相图。利用精确波函数和能级,我们研究了从TG气体到STG气体和Cluster态的动力学演化问题,并分析了如何实现STG气体以及为什么STG气体是稳定的激发态。然后我们分析了各种不同的量子相自由膨胀问题,研究了经过一段时间的自由膨胀后粒子密度分布的变化。最后我们以两个粒子的谐振子势为系统,研究了初态为Schr(o)dinger猫态的动力学演化,通过动力学演化,我们分析了在此系统演化下粒子密度分布随时间的变化情况。