Запропоновано нову пастку для атомів і малих частинок, в основі якої – взаємодія атома з полем зустрічних імпульсів, що частково накладаються у часі. Суттєвою відмінністю від відомих аналогів є близька до адіабатичної взаємодія атома з полем, що дозволяє протягом того ж часу взаємодії передати атому значно більший імпульс і зменшити розмір пастки. Показано, що завдяки залежності світлового тиску від швидкості під час взаємодії з полем відбувається охолодження ансамблю атомів.
Запропоновано нову пастку для атомів і малих частинок, в основі якої – взаємодія атома з полем зустрічних імпульсів, що частково накладаються у часі. Суттєвою відмінністю від відомих аналогів є близька до адіабатичної взаємодія атома з полем, що дозволяє протягом того ж часу взаємодії передати атому значно більший імпульс і зменшити розмір пастки. Показано, що завдяки залежності світлового тиску від швидкості під час взаємодії з полем відбувається охолодження ансамблю атомів.
Розглянуто можливості уповільнення та прискорення імпульсів світла шляхом запису динамічних ґраток показника заломлення із когерентною по відношенню до сигнальної хвилею накачки. Проаналізовано різні варіанти реалізації нелінійної чотирихвильової взаємодії, які забезпечують стаціонарне або перехідне підсилення сигнальної хвилі і можуть бути використані для маніпулювання світловими імпульсами (двопучкова, трипучкова, чотирипучкова взаємодії; запис ґраток на пропускання або на відбиття; скалярні або векторні взаємодії). Показано, що поширення імпульсів світла із довжиною значно меншою за характерний час формування ґратки показника заломлення відбувається так само, як поширення оптичних провісників.
Робота присвячена опису математичної моделі і результатів чисельних розрахунків по тунелюванню хвильової функції в двох’ямному потенціалі. Запропоновано і використано біквадратичний потенціал двох’ямного виду. Ціллю роботи є дослідження явища тунелювання квантово-механічних частинок в тому випадку, коли висота бар’єру між ямами значно перевершує початкову енергію частинок. На основі математичної моделі хвильової функції створено чисельний алгоритм і розроблена програма розв’язку рівняння Шредингера, що описує часову еволюцію хвильової функції частинки. Фізична задача базується на включенні в потенціал часової залежності стохастичного та синусоїдального виду, що містить частоту і індекс модуляції. Таким чином, реалізується випадок параметричної накачки квантової системи – частки у нестаціонарному потенціалі. В результаті чисельних експериментів отримано режими модуляції, при яких має місце тунелювання. Проведена перевірка відсутності тунелювання в режимі, коли відключено модуляцію обох типів. Для різних випадків частотної модуляції наведені результати чисельного моделювання процесу тунелювання. Показана можливість регулювання ефективності тунелювання шляхом вибору частоти модуляції. Показано також, що включення в модуляцію потенціалу гармонічного шуму типу стохастичного процесу Орнштейна-Уленбека приводить до збільшення швидкості тунелювання. Шляхом направленої зміни параметрів модуляції можливо регулювати швидкість тунелювання хвильової функції частинки.
Метою роботи є теоретичне дослiдження бреггiвських переходiв дворiвневого атома у полi двох пар зустрiчних свiтлових iмпульсiв iз рiзними несучими частотами. Бреггiвськi переходи розглядаються як когерентнi мультифотоннi процеси дифракцiї, у яких за належного налаштування на бреггiвський резонанс iмпульс атома може змiнюватися на 2nhk за один акт розсiювання, тодi як однофотоннi переходи пригнiченi через велику розладнанiсть вiдносно резонансу. Показано, що за такої конфiгурацiї ефективнiсть переходу практично не залежить вiд площi iмпульсiв, що вiдрiзняє її вiд випадку однiєї пари iмпульсiв. Фiзичною основою цього ефекту є майже адiабатична взаємодiя атома з полем, подiбна до взаємодiї з перекривними у часi зустрiчними iмпульсами з нерезонансними несучими частотами (В.I. Романенко, Л.П. Яценко, ЖЭТФ, 2000, Т. 117, № 3, с. 467–475; V.I. Romanenko and L.P. Yatsenko, JETP, Т. 90, № 3, 2000, pp. 407–414). Також показано можливiсть стiйкого до змiни iнтенсивностi розщеплення атомного пучка та формування селективних лазерних дзеркал. Запропонований пiдхiд до керування рухом атомiв може бути застосований для дослiдження iнтерференцiйних явищ в атомнiй оптицi.
Робота присвячена побудові мікроскопічної та макроскопічної теорій системи N взаємодіючих дворівневих атомів у сильному та слабкому електромагнітних полях. Побудовані мікроскопічні кінетичні рівняння для матричних елементів густини станів атомів та атомного руху N-атомної системи, які враховують взаємодію між атомами та атомів із полем. Відповідна макроскопічна кінетика побудована для одно- та двочастинкової функцій розподілів матриці густини атомних станів. Самоузгоджена система макроскопічних одночастинкових рівнянь для усереднених елементів матриці густини атомних станів разом із рівняннями Максвелла дозволяє описувати випромінювальні та поглинальні властивості системи і пояснити залежність оптичних властивостей від густини частинок у термінах далекодійної диполь-дипольної взаємодії між атомами.
Розглянуто силу свiтлового тиску на наночастинки, що мiстять домiшки атомiв або центри забарвлення, якi резонан-сно взаємодiють з полем. Наявне кристалiчне оточення у загальному випадку унеможливлює формування дворiвневої схеми взаємодiї атома або центра забарвлення з полем завдяки зняттю заборони на частину переходiв зi спонтанним випромiнюванням. У результатi частина атомiв перебуває у станах, якi не взаємодiють з полем лазерного випромiнювання, але якi з часом релаксують до основного стану. Побудовано теорiю, яка дозволяє розрахувати силу свiтлового тиску на атоми чи центр забарвлення (i, вiдповiдно, на наночастинку, в якiй вони перебувають) у залежностi вiд параметрiв їхньої взаємодiї з полем та параметрiв релаксацiї збудженого стану i промiжних станiв. Для вивчення впливу рiзних факторiв на силу свiтлового тиску розрахунки проведенi для модельної сукупностi параметрiв, а також для параметрiв, якi визначають взаємодiю тризарядних iонiв ербiю у допованих ним кристалах Y2SiO5 та центрiв забарвлення, що виникають завдяки розташуванню атомiв кремнiю в дефектах кристала алмазу. Як виявилося, завдяки центрам забарвлення можна на кiлька порядкiв пiдняти силу тиску свiтла на малi, значно меншi за довжину хвилi, наночастинки.
Холодні атоми навчилися отримувати за допомогою лазерного охолодження: потік фотонів з лазера, взаємодіючи з атомами, гальмує їх. Атом, поглинаючи фотон, який рухається йому назустріч, отримує імпульс поглинання. Після цього він перевипромінює фотон рівноймовірно у всі сторони, але початковий імпульс який отримав атом залишається нескомпенсованим. Отже, отримуючи велику кількість таких імпульсів в сторону, протилежну траєкторії руху, атом гальмує майже до повної зупинки.