Bulletin of the Moscow State Regional University (Physics and mathematics)
FEATURES OF DYNAMICS OF STIMULATED ATOMIC-MOLECULAR CONVERSION INVOLVING TWO PULSES OF RESONANT LASER RADIATION AND A PULSE OF MICROWAVE RADIATION IN A SYSTEM OF ATOMS OF ONE SPECIES
ÎÑÎÁÅÍÍÎÑÒÈ ÄÈÍÀÌÈÊÈ ÑÒÈÌÓËÈÐÎÂÀÍÍÎÉ ÀÒÎÌÍÎ-ÌÎËÅÊÓËßÐÍÎÉ ÊÎÍÂÅÐÑÈÈ Ñ Ó×ÀÑÒÈÅÌ ÄÂÓÕ ÈÌÏÓËÜÑΠÐÅÇÎÍÀÍÑÍÎÃÎ ËÀÇÅÐÍÎÃÎ ÈÇËÓ×ÅÍÈß È ÈÌÏÓËÜÑÀ ÌÈÊÐÎÂÎËÍÎÂÎÃÎ ÈÇËÓ×ÅÍÈß Â ÑÈÑÒÅÌÅ ÀÒÎÌΠÎÄÍÎÃÎ ÑÎÐÒÀ Зинган А. П., Васильева О. Ф. Приднестровский государственный университет им.Т. Г. Шевченко 3300, г.Тирасполь, ул. 25 Октября, д. 107, Республика Молдова Аннотация: Цель статьи в исследовании динамики атомно-молекулярной конверсии в бозе-эйнштейновском конденсате.Процедура и методы исследования.Исследовано поведение потенциальной энергии некоторого нелинейного осциллятора в зависимости от величины плотности фотонов второго импульса.Результаты проведённого исследования.Найдено уравнение для плотности фотонов второго импульса в системе бозе-конденсированных атомов и молекул.Теоретическая/практическая значимость состоит в том, что получены решения и найдены критические значения параметров, при которых сменяются режимы эволюции.
ÎÑÎÁÅÍÍÎÑÒÈ ÄÈÍÀÌÈÊÈ ÑÒÈÌÓËÈÐÎÂÀÍÍÎÉ ÀÒÎÌÍÎ-ÌÎËÅÊÓËßÐÍÎÉ ÊÎÍÂÅÐÑÈÈ Ñ Ó×ÀÑÒÈÅÌ ÄÂÓÕ ÈÌÏÓËÜÑΠÐÅÇÎÍÀÍÑÍÎÃÎ ËÀÇÅÐÍÎÃÎ ÈÇËÓ×ÅÍÈß È ÈÌÏÓËÜÑÀ ÌÈÊÐÎÂÎËÍÎÂÎÃÎ ÈÇËÓ×ÅÍÈß Â ÑÈÑÒÅÌÅ ÀÒÎÌΠÎÄÍÎÃÎ ÑÎÐÒÀ Зинган А. П., Васильева О. Ф. Приднестровский государственный университет им.Т. Г. Шевченко 3300, г.Тирасполь, ул. 25 Октября, д. 107, Республика Молдова Аннотация: Цель статьи в исследовании динамики атомно-молекулярной конверсии в бозе-эйнштейновском конденсате.Процедура и методы исследования.Исследовано поведение потенциальной энергии некоторого нелинейного осциллятора в зависимости от величины плотности фотонов второго импульса.Результаты проведённого исследования.Найдено уравнение для плотности фотонов второго импульса в системе бозе-конденсированных атомов и молекул.Теоретическая/практическая значимость состоит в том, что получены решения и найдены критические значения параметров, при которых сменяются режимы эволюции.
С помощью интегрального волнового уравнения с ядром оператора эволюции в виде интеграла по траекториям рассматривалось изменение волновой функции замкнутой системы, состоящей из двух подсистем. Предполагалось, что одной из подсистем системы является квантовая частица. На основе интегрального волнового уравнения для замкнутой системы описана динамика матрицы плотности этой частицы и выведено соответствующее уравнение. Это нелинейное уравнение зависит от предыстории эволюции всей замкнутой системы. Показано, что в процессе эволюции открытой квантовой системы в общем случае не сохраняется след матрицы плотности и необходима процедура нормировки следа, которая в данном случае является математическим образом реально существующего нелокального физического процесса. В качестве иллюстрации этого предположения представлено описание нелокальных явлений коллапса волновой функции при измерении и ЭПР-корреляции.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ С АТОМНЫМИ И МОЛЕКУЛЯРНЫМИ ПУЧКАМИA t o m i c a n d M o l e c u l a r B e a m M e t h o d s .V. 1/Ed.G. Scol es.-Oxford:University Press, 1988.-721p.Двухтомная книга «Методы исследований с атомными и молекуляр ными пучками», издаваемая под общей редакцией проф.Дж.Скоулса, представляет собой энциклопедического типа обзор последних достиже ний в этой области (выход второго тома намечен на вторую половину 1990 г.).По занимаемому положению среди физических исследований исследования с молекулярными пучками следует рассматривать как синтетическую область экспериментальной физики, охватывающую ин тересы атомной и молекулярной физики, газовой и химической кинети ки, физики поверхности, спектроскопии (в том числе лазерной) и др.Реальнo они составляют экспериментальную основу тех направлений, объектами которых являются либо индивидуальные свойства атомных частиц, либо макроскопические свойства газов и конденсированной сре ды, обусловленные взаимодействием атомных частиц.Начало развитию систематических исследований на основе метода молекулярных пучков в двадцатые годы дали такие яркие люди как Фриш, Штерн, Герлах, Эстерман и др.в Германии и Н. Н. Семенов, Ю. Б. Харитон в нашей стране.В последовавшие десятилетия и особен но после 50 х годов достигнут поистине гигантский прогресс в реализа ции возможностей этого метода.В значительной мере это обусловлено достижениями методического и инструментального характера.В аппа ратном обеспечении этих исследований в последние десятилетия акку мулируются лучшие достижения техники физического экспериментавакуумной техники, сверхчувствительного детектирования, электроники (в том числе цифровой), лазерной техники и др.Убедительным под тверждением ведущего места этих исследований является и присуж дение Нобелевской премии по физике Н. Рэмси и др.Материал, включенный в книгу «Методы исследований с атомными и молекулярными пучками», делится на две части -методика исследо ваний и ее приложения к задачам изучения столкновительных взаимо действий в газовой фазе (том I), а также к задачам взаимодействия с поверхностью и спектроскопическим исследованиям, обсуждаемым во втором томе.Рассмотрению методических проблем посвящено 17 глав первого тома, написанных ведущими исследователями и отражающих уровень достижений вплоть до 1987 г. Обсуждаемые здесь аспекты охватывают детальный анализ методов получения непрерывных и импульсных пуч ков атомов, молекул и кластеров, принципы и практические реализации детектирующих систем, включая спектроскопические и лазерные, спо собы и практические достижения в технике приготовления состояний (поступательные, внутренние энергии, спин) сталкивающихся частиц.Весьма ценным дополнением этой методической части является обсуж дение приложений техники молекулярных пучков в задачах эпитаксии и создания проточных мишеней для исследований в физике высоких энергий.Особую ценность для читателя этого раздела книги представляют включенные в текст свыше 200 рисунков и схем конкретных устройств.В разделе, посвященном исследованиям молекулярного рассеяния, под робно обсуждаются многочисленные аппаратные реализации экспери ментов по измерению полных и дифференциальных сечений упругого рассеяния и теоретические основы обработки и интерпретации измере
Туннельный эффект рассматривается с точки зрения локального реализма. Сделан вывод о том, что квантовый объект, туннелирующий через потенциальный барьер, нельзя интерпретировать как материальную точку, потому что такая интерпретация противоречит невозможности движения быстрее скорости света в вакууме. Такого противоречия не возникает, если квантовый объект рассматривать как сплошную среду, образованную материальными полями. Показано, что закон динамики механического движения этих полей материи может быть выведен из закона квантовой эволюции в форме интеграла по траекториям. Анализ процесса туннелирования показывает, что этот закон динамики имеет форму принципа наименьшего действия с комплексной временной переменной. Используемый здесь подход позволяет не только придать физическую интерпретацию туннельному эффекту, согласующуюся со специальной теорией относительности, но также описать широкий круг квантовых явлений, для которых традиционные методы исследования неосуществимы.
Исследование статистики регистрации одиночных фотонов двумя фотодетекторами для применений в квантовой криптографии Д. Б. Третьяков 1, 2 , А. В. Коляко 1-3 , А. С. Плешков 1-3 , В. М. Энтин 1, 2 И.И. Рябцев 1, 2 , И. Г. Неизвестный 1, 4 1 Институт физики полупроводников им.А. В. Ржанова СО РАН 2 Новосибирский государственный университет 3 Институт лазерной физики СО РАН 4 Новосибирский государственный технический университет Новосибирск, Россия Аннотация Предложен метод обнаружения атаки с делением числа фотонов в квантово-криптографических системах связи по измерению распределения числа фотонов в лазерном импульсе.Вместо использования сложного фотодетектора, способного различать число зарегистрированных фотонов, мы предлагаем использовать два обычных однофотонных детектора на основе лавинных фотодиодов.Представлены результаты экспериментов по измерению числа фотонов в лазерном импульсе и их сравнение с теоретическими расчетами.Обсуждаются пределы применимости предложенного метода.Ключевые слова
МНОГОФОТОННАЯ ИОНИЗАЦИЯ АТОМОВ Н. В. Делоне СОДЕРЖАНИЕ Введение 361 1. Специфические черты процесса многофотонной ионизации атомов 362 а) Теория Келдыша (362).б) Прямой процесс ионизации (364).в) Резонансный процесс ионизации (364).г) Спектр квазистационарных состояний системы атом -\-световое поле (364).д) Процессы, приводящие к ионизации атома в сильном световом поле (367).2. Теоретические методы описания процесса ионизации атома в световом поле 368 а) Используемые методы и области их применения (368).б) Метод теории возмущений (369).в) Квазиклассический метод (375).г) Заключение (376).3. Постановка эксперимента 377 а) Конкурирующие эффекты (377).б) Фоновые эффекты и их устранение (378).в) Диапазон изменения напряженности поля, при которой можно изучать нелинейный эффект (378).г) Измерение степени нелинейности, вероятности и сечения процесса многофотонной ионизации атомов (379).д) Лазерное излучение (382).е) Типичная постановка эксперимента (382).4. Прямой процесс многофотонной ионизации 384 а) Условия реализации (384).б) Наблюдение прямого процесса (384).в) Сечения прямого процесса ионизации (386).г) Основные итрги исследований (388). 5. Резонансный процесс многофотонной ионизации 389 а) Экспериментальные методы (390).1) Наблюдение частотной зависимости выхода ионов при фиксированной напряженности поля (390).2) Наблюдение зависимости выхода ионов от напряженности поля при фиксированной частоте излучения (391).3) Наблюдение зависимости величины к -д lg А г /д lg Q от частоты излучения (391).-б)Результаты исследования резонансного процесса ионизацпи (392).1) Идентифицируемые резонансы (393).2) Резонансы в эллиптически поляризованном поле (395).3) Резонансный процесс ионизации при большой напряженности поля.Неидентифицируемые резонансы .(396).-в)Основные итоги исследований (397).Заключение 398 Цитированная литература 399 ВВЕДЕНИЕ Взаимодействие атома с квантами света -фотонами -является одной из наиболее изученных глав физики микромира, стимулировавшей в начале века развитие квантовой механики.Однако за редкими исключениями все процессы, исследованные до последнего времени, были связаны с поглощением атомным электроном одного фотона.Рассмотрение однофотонных процессов определило всеобщий характер законов Эйнштейна, а также красной границы фотоэффекта.Между тем всегда было ясно, что, строго говоря, красная граница отсутствует, являясь не 1 УФН, т. 115, вып. 3 @ Главная редакция физико-математической литературы издательства «Наука», «Успехи физических наук», 1975 г. *) См., например, обзор 62 .*•) См., например, монографию 63
Объектом исследования являются тепловые эффекты в лазере на парахрубидия с оптической накачкой.Цель данной работы – исследование влияния тепловыделения наэффективность лазера на парах рубидия с оптической накачкой.Исследовано временное и пространственное распределениеконцентрации рубидия на разных уровнях энергии и температуры активнойсреды на оси трубки в зависимости от интенсивности накачки и радиусатрубки лазера. Получены значения оптической эффективности лазера приизменении плотности фотонов накачки и радиуса трубки лазера. Определенаобласть рабочих параметров лазера при которых термическое линзированиенаходится в допустимых пределах