关键词：双模光机械腔;光-声子非线性耦合;量子相变;超辐射相塌缩
摘 要：本文在双模Dicke模型的基础上，研究光场（模式1）与机械振子有非线性耦合的双模光机械腔中冷原子的量子相变。利用自旋相干态及变分法得到了系统基态能量的泛函。通过求解和判定稳定性，得到了相变点和基态相图。发现存在正常相和反转正常相的双稳态，超辐射相和反转正常相的共存态，以及单独存在的反转正常相。原子与两模光场相互作用强度的不同对相变点的值有较大影响，存在正常相经过相变点到超辐射相的量子相变。光-声子非线性耦合对相变点没有影响，但诱导了超辐射相的塌缩，存在一个转折点，经过转折点可以实现超辐射相到反转的正常相的量子相变。超辐射相的区域随着光子-声子耦合的增加而减小，在耦合的临界值处收缩为零，即转折点和相变点重合，并且有可能出现两个正常相之间的原子布居数的反转，光-声子的非线性耦合还产生了不稳定的非零光子态，它与超辐射态相对应。在不含机械振子时，回到双模Dicke模型的结果。
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