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冷分子在量子计算、超冷化学、量子模拟以及高分辨光谱等领域具有巨大的潜在应用前景。该书填补了国内相关参考资料的空白，无论是从科研工作还是学生用书的角度，本书都是值得借鉴的，必将有助于国内冷分子领域的发展。

第Ⅰ部分冷碰撞

第1章冷原子和分子碰撞理论/3

1.1引言/3

1.2经典碰撞理论/3

1.3量子碰撞理论/7

1.4反应性散射/29

第2章超低温下的电偶极子/39

2.1概论/39

2.2经典偶极子回顾/40

2.3电场中量子力学偶极子/42

2.4偶极子的电场/51

2.5偶极子相互作用/57

第3章超冷温度下分子的非弹性碰撞和化学反应/68

3.1引言/68

3.2原子分子的非弹性碰撞/70

3.3超冷温度下的化学反应/84

3.4分子分子非弹性碰撞/106

3.5总结和展望/113

冷分子：理论、实验及应用

目录

第4章外电磁场对低温分子碰撞的影响/129

4.1引言/129

4.2磁阱中的碰撞/130

4.3电场中的碰撞/137

4.4交叠电磁场中的碰撞/143

4.5受限空间中的碰撞/159

4.6低温可控化学/164

第Ⅱ部分光缔合

第5章光缔合制备超冷分子/173

5.1超冷分子的制备/173

5.2超冷碱金属二聚体的特性和态态转移/197

5.3超冷分子研究展望/211

第6章近碰撞阈值分子态/230

6.1引言/230

6.2单势阱特性/232

6.3多势阱的相互作用/240

6.4磁调谐共振/243

6.5光缔合/249

第7章啁啾激光脉冲光缔合控制超冷分子形成的前景/256

7.1引言：超快激光是否可以应用到超冷光缔合中/256

7.2用啁啾激光脉冲模拟光缔合/259

7.3数值模拟结果：光缔合窗口内绝热转移的解释/269

7.4整形激发态的振动波包以优化分子可以稳定到基态的深束缚

能级/280

7.5初始态波函数的动力学孔洞：压缩效应/284

7.6超越冲击近似或绝热近似：新机制/291

7.7结论和对未来的展望/293

第8章利用整形激光脉冲的绝热拉曼光缔合/302

8.1引言/302

8.2绝热拉曼光缔合/303

8.3多通道光缔合理论/305

8.4数值举例/312

8.5分子数据/320

8.6结论/322

第Ⅲ部分少体或多体物理

第9章超冷Feshbach分子/335

9.1引言/335

9.2制备和探测Fashbach分子/341

9.3近阈值条件下的内态操控/348

9.4halo二聚体/353

9.5基态分子的制备/360

9.6展望和总结/365

第10章超冷费米气体中的分子形式/377

10.1引言/377

10.2费米气体中的同核双原子分子/381

10.3费米费米混合气中的异核分子/392

10.4分子晶体相/408

10.5总结评论和前景展望/413

第11章超冷Feshbach分子理论/424

11.1引言/424

11.2Feshbach分子的微观理论/425

11.3Feshbach共振/430

11.4散射长度的磁场调节/433

11.5共振分类/437

11.6结论/440

第12章冷极性分子中的凝聚态物理/448

12.1引言/448

12.2综述：强相互作用下的冷极性分子/449

12.3相互作用势调控/462

12.4冷极性分子中的多体物理/474

第Ⅳ部分冷却和俘获

第13章基于低温氦缓冲气体的原子分子冷却、俘获装载和

原子分子束的制备/505

13.1引言/505

13.2缓冲气体冷却/507

13.3磁阱俘获的缓冲气体装载/518

13.4缓冲气体粒子束的产生/530

13.5结论/538

第14章电场减速、俘获和存储极性分子/547

14.1引言/547

14.2电中性极性分子的斯塔克减速/554

14.3塞曼、里德堡和光学减速器/566

14.4电中性极性分子俘获/568

14.5减速分子束和俘获分子的应用/576

14.6结论和展望/581

第Ⅴ部分基本定律检验

第15章分子的制备和操控与基本物理参数的检验/597

15.1引言/597

15.2不变性原理的检验/598

15.3低温极性分子自由基束/602

15.4内态的相干操控/610

15.5极性分子的交变梯度减速/622

15.6结束语/634

第16章分子所揭示的基本常数的变化：天体物理观测及

实验室实验/642

16.1引言/642

16.2理论研究动机/644

16.3原子分子光谱对α和μ的依赖/645

16.4H2的天体物理观测/647

16.5微波分子光谱的天体物理观测/648

16.6氨反转谱中μ随时间变化的上限/650

16.7SF6的实验/654

16.8双原子分子密集分布的窄线宽能级/654

16.9Cs2和Sr2实验方案/659

16.10氢分子离子（H 2和HD ）实验/662

16.11结论/663

第Ⅵ部分量 子 计 算

第17章基于超冷极性分子的量子信息处理/677

17.1引言/677

17.2量子计算机综述/679

17.3永久偶极子方案/683

17.4可控开关偶极子方案/687

17.5其他方法及展望/694

17.6总结/696

第Ⅶ部分冷分子离子

第18章协同冷却的分子离子：从原理到次应用/701

18.1引言/701

18.2协同冷却/702

18.3离子俘获和冷分子制备/704

18.4俘获的冷库仑团簇的性质/708

18.5多组分系综的特性和操控/721

18.6化学反应和光致碎片/728

18.7分子离子的振转光谱/738

18.8总结和展望/747

英文索引目录/760

第Ⅰ部分冷碰撞

第1章冷原子和分子碰撞理论/3

1.1引言/3

1.2经典碰撞理论/3

1.3量子碰撞理论/7

1.4反应性散射/29

第2章超低温下的电偶极子/39

2.1概论/39

2.2经典偶极子回顾/40

2.3电场中量子力学偶极子/42

2.4偶极子的电场/51

2.5偶极子相互作用/57

第3章超冷温度下分子的非弹性碰撞和化学反应/68

3.1引言/68

3.2原子分子的非弹性碰撞/70

3.3超冷温度下的化学反应/82

3.4分子分子非弹性碰撞/106

3.5总结和展望/113

冷分子：理论、实验及应用

目录

第4章外电磁场对低温分子碰撞的影响/127

4.1引言/127

4.2磁阱中的碰撞/128

4.3电场中的碰撞/135

4.4交叠电磁场中的碰撞/141

4.5受限空间中的碰撞/157

4.6低温可控化学/162

第Ⅱ部分光缔合

第5章光缔合制备超冷分子/171

5.1超冷分子的制备/171

5.2超冷碱金属二聚体的特性和态态转移/195

5.3超冷分子研究展望/210

第6章近碰撞阈值分子态/228

6.1引言/228

6.2单势阱特性/230

6.3多势阱的相互作用/238

6.4磁调谐共振/241

6.5光缔合/247

第7章啁啾激光脉冲光缔合控制超冷分子形成的前景/254

7.1引言：超快激光是否可以应用到超冷光缔合中/254

7.2用啁啾激光脉冲模拟光缔合/257

7.3数值模拟结果：光缔合窗口内绝热转移的解释/267

7.4整形激发态的振动波包以优化分子可以稳定到基态的深束缚

能级/278

7.5初始态波函数的动力学孔洞：压缩效应/282

7.6超越冲击近似或绝热近似：新机制/289

7.7结论和对未来的展望/291

第8章利用整形激光脉冲的绝热拉曼光缔合/300

8.1引言/300

8.2绝热拉曼光缔合/301

8.3多通道光缔合理论/303

8.4数值举例/310

8.5分子数据/318

8.6结论/320

第Ⅲ部分少体或多体物理

第9章超冷Feshbach分子/333

9.1引言/333

9.2制备和探测Fashbach分子/339

9.3近阈值条件下的内态操控/346

9.4halo二聚体/351

9.5基态分子的制备/358

9.6展望和总结/363

第10章超冷费米气体中的分子形式/375

10.1引言/375

10.2费米气体中的同核双原子分子/379

10.3费米费米混合气中的异核分子/390

10.4分子晶体相/406

10.5总结评论和前景展望/411

第11章超冷Feshbach分子理论/422

11.1引言/422

11.2Feshbach分子的微观理论/423

11.3Feshbach共振/428

11.4散射长度的磁场调节/431

11.5共振分类/435

11.6结论/438

第12章冷极性分子中的凝聚态物理/446

12.1引言/446

12.2综述：强相互作用下的冷极性分子/447

12.3相互作用势调控/460

12.4冷极性分子中的多体物理/472

第Ⅳ部分冷却和俘获

第13章基于低温氦缓冲气体的原子分子冷却、俘获装载

和原子分子束的制备/503

13.1引言/503

13.2缓冲气体冷却/505

13.3磁阱俘获的缓冲气体装载/516

13.4缓冲气体粒子束的产生/528

13.5结论/536

第14章电场减速、俘获和存储极性分子/545

14.1引言/545

14.2电中性极性分子的斯塔克减速/552

14.3塞曼、里德堡和光学减速器/564

14.4电中性极性分子俘获/566

14.5减速分子束和俘获分子的应用/574

14.6结论和展望/579

第Ⅴ部分基本定律检验

第15章分子的制备和操控与基本物理参数的检验/595

15.1引言/595

15.2不变性原理的检验/596

15.3低温极性分子自由基束/600

15.4内态的相干操控/608

15.5极性分子的交变梯度减速/620

15.6结束语/632

第16章分子所揭示的基本常数的变化：天体物理观测

及实验室实验/640

16.1引言/640

16.2理论研究动机/642

16.3原子分子光谱对α和μ的依赖/643

16.4H2的天体物理观测/645

16.5微波分子光谱的天体物理观测/646

16.6氨反转谱中μ随时间变化的上限/648

16.7SF6的实验/652

16.8双原子分子密集分布的窄线宽能级/652

16.9Cs2和Sr2实验方案/657

16.10氢分子离子（H2 和HD ）实验/660

16.11结论/661

第Ⅵ部分量 子 计 算

第17章基于超冷极性分子的量子信息处理/675

17.1引言/675

17.2量子计算机综述/677

17.3永久偶极子方案/681

17.4可控开关偶极子方案/685

17.5其他方法及展望/692

17.6总结/694

第Ⅶ部分冷分子离子

第18章协同冷却的分子离子：从原理到次应用/699

18.1引言/699

18.2协同冷却/700

18.3离子俘获和冷分子制备/702

18.4俘获的冷库仑团簇的性质/706

18.5多组分系综的特性和操控/719

18.6化学反应和光致碎片/726

18.7分子离子的振转光谱/736

18.8总结和展望/745

英文索引目录/758

William C. Stwalley 美国康涅狄格大学物理系终身教授，美国物理学会会士，美国光学学会会士，Rabi奖评选委员会委员。Stwalley博士毕业于哈佛大学，其后20年在爱荷华大学任教，并担任激光系主任，1993年加入康涅狄格大学，并任物理系主任。他的研究领域为超冷原子及分子，他带领其团队在这一前沿领域开展了很多领先性的工作。

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编辑推荐

冷分子在量子计算、超冷化学、量子模拟以及高分辨光谱等领域具有巨大的潜在应用前景。该书填补了国内相关参考资料的空白，无论是从科研工作还是学生用书的角度，本书都是值得借鉴的，必将有助于国内冷分子领域的发展。

前言

译者序20世纪90年代以来，基于激光冷却、俘获和操控中性原子的理论和实验研究得到快速发展，使得冷原子物理、量子光学和精密测量等前沿科学发生了历史性变革，开创了一个全新的研究领域。自1989年以来，有五次诺贝尔物理学奖直接授予了从事激光冷却研究或与之相关的科学家，这些研究包括1989年原子钟与离子阱俘获技术，1997年激光冷却和俘获原子，2001年玻色爱因斯坦凝聚态的研究，2005年基于激光的精密光谱学的发展，以及2012年发现测量和操控单个量子系统的突破性实验方法。冷原子研究的蓬勃发展极大地激励了人们对冷分子的研究兴趣，与冷原子相比，冷分子的结构更为复杂，但同时也有很多独特的性质，其中为重要的就是分子具有偶极距（或者更高的四极矩等）以及磁极矩，这使得人们通过外电场或者外磁场操控其量子态成为可能。基于这些新奇的物理特性，冷分子在量子计算、超冷化学、量子模拟以及高分辨光谱等领域具有巨大的潜在应用前景。随着国际上冷分子研究领域的快速发展，近年来国内也掀起了冷分子研究的热潮，但是目前在冷分子及相关领域的教材或参考书还十分有限。为推动冷分子研究领域的发展，培养学生们在本领域及其他物理和化学领域的研究兴趣， Roman V. Krems、William C. Stwalley和Bretislav Friedrich等一起组织该领域内的重要研究小组共同参与编著了本书的英文版，介绍了他们对冷分子理论研究、实验方法和应用前景深刻独到的见解。无论是对刚进入该领域的新手，还是在冷分子方面取得一定成就的专家，该书精彩而易懂的内容都是大有裨益的。本着介绍冷分子研究领域研究成果和推动国内冷分子研究发展的目的，由华中科技大学出版社组织，山西大学激光光谱研究所主持翻译了本书的英文版。冷分子：理论、实验及应用译者序

书籍介绍

冷分子在量子计算、超冷化学、量子模拟以及高分辨光谱等领域具有巨大的潜在应用前景。该书填补了国内相关参考资料的空白，无论是从科研工作还是学生用书的角度，本书都是值得借鉴的，必将有助于国内冷分子领域的发展。