Сверхизлучение в коллективе идентичных невзаимодействующих атомов

Баранов В. Н., Баранов В. Н., Семин Виталий Владимирович

Published Jan 1, 2020• 0 citations

Abstract

Объектом исследования в данной работе является классическая модель Дикке сверхизлучающего газа. Цель работы – Исследовать сверхизлучение в коллективе идентичных невзаимодействующих атомов в излучающем газе. В результате работы выведены уравнения интенсивность спонтанного излучения и ширины натуральной линии, изучено влияние импульса отдачи фотона на когерентность, определена угловая корреляция между последовательными фотонами и сделан анализ полученных результатов. Практическая значимость работы заключается в дальнейшем использовании полученных результатов для поиска применения сверхизлучения в технике.

Related papers

Нелинейные эффекты при распространении лазерных импульсов в среде двухуровневых атомов

Чернова, Наталья

Объект исследования – двухуровневый атом. Цель работы – теоретическое исследование нелинейных эффектов при распространении лазерных импульсов в среде двухуровневых атомов. В результате исследования создана математическая модель взаимодействия лазерного излучения со средой двухуровневых атомов, проведен анализ распространения коротких лазерных импульсов в оптически плотной среде, изучено влияние процессов релаксации атомных уровней на изменение площади импульса при его распространении в среде. Результат работы – зависимости, устанавливающие как параметры излучения и среды определяют динамику площади импульса в соответствии с теоремой площадей Мак–Колла–Хана. Полученные результаты позволяют лучше понять процессы когерентного взаимодействия излучения с резонансными средами и могут быть использованы при анализе систем оптической обработки информации. Применялись информационно – коммуникационные технологии для поиска и анализа литературы. Использована прикладная программа Python для численного моделирования процессов взаимодействия и визуализации полученных результатов.

Jan 1, 20250 citations

Распространение лазерных импульсов в оптически плотных средах трехуровневых атомов

Гуляев, Алексей

Объект исследования — трёхуровневая атомная система. Цель работы — cоздать математическую модель взаимодействия лазерного излучения с оптически плотной средой трёхуровневых атомов. В результате исследования разработана и численно реализована математическая модель, описывающая динамику взаимодействия когерентного лазерного излучения с ансамблем трёхуровневых атомов в условиях оптически плотной среды. Модель основана на решении системы уравнений для элементов матрицы плотности совместно с уравнениями Максвелла для медленно меняющихся амплитуд взаимодействующих полей. Получены зависимости пространственно-временной эволюции интенсивности зондирующего импульса и населённостей энергетических уровней атомов при различных параметрах системы, таких как начальные интенсивности и длительности импульсов, отстройки частот от резонанса и оптическая толщина среды. Проанализировано влияние этих параметров на эффективность взаимодействия и формирование когерентных эффектов, таких как электромагнитно-индуцированная прозрачность и когерентное пленение населенностей. Применялись информационно-коммуникационные технологии для численного моделирования и анализа полученных данных. Использованы прикладные программы: MATLAB, язык программирования Python с библиотеками SciPy, NumPy для решения системы дифференциальных уравнений и визуализации результатов. Проведен поиск информации в глобальных компьютерных сетях для анализа существующих теоретических моделей и экспериментальных данных.

Jan 1, 20250 citations

Анализ коллективной флуоресценции неупорядоченного ансамбля точечных квантовых излучателей в волноводе, индуцированной квазирезонансным импульсным излучением

Владислав Александрович Бондарев

Цель работы – анализ распространения импульсного излучения в ансамбле резонансных квантовых излучателей в волноводе. В ходе работы было проанализировано распространение импульсного излучения в ансамбле квантовых излучателей в волноводе. Был проведён анализ как нестационарной задачи, так и стационарной. В результате работы рассчитана динамика послесвечения, наблюдаемая после отключения пробного импульса с прямоугольной формой огибающей. Были рассмотрены эффекты однофотонного суб- и суперизлучения. Проанализирована зависимость коэффициентов прохождения и отражения от частоты пробного импульса. Был получен ряд нетривиальных эффектов. В частности, немонотонность динамики послесвечения и сверхсильный эффект суперизлучения. Полученные результаты можно будет использовать в области нанофотоники, оптики и квантовых технологий. Использовались открытые образовательные ресурсы и программы поиска и анализа информации. Применялись средства автоматизации разработки MATLAB. Применено программное обеспечение MATLAB.

Sep 8, 20260 citations

Квантовая динамика трех взаимодействующих кубитов

Кузьминых А. А., Кузьминых А. А., Семин Виталий Владимирович +1 more

Объектом исследования являются три двухуровневых атома, расположенных в вершинах равностороннего треугольника, помещенных в термостат. Цель работы — исследовать квантовую динамику трех взаимодействующих кубитов. В результате работы было выведено операторно-кинетическое уравнение и приведено его численное решение для системы из трех кубитов. Практическая значимость работы заключается в дальнейшем использовании полученного результата для определения средних значений любой физической величины. Решение полученного в работе уравнения использовалось для нахождения вероятности обнаружения системы в заданном состоянии.

Jan 1, 20190 citations

Влияние свободного движения атомов на распространение лазерного излучения в оптически плотных средах в условиях резонанса когерентного пленения населенностей

Г. В. Волошин, K. A. Barancev, S. P. Voskobojnikov +1 more

Исследовано влияние свободного движения атомов на процессы поглощения двухчастотного лазерного излучения оптически плотной средой в условиях резонанса когерентного пленения населенностей. Обнаружено, что в такой системе каждая из двух компонент лазерного излучения поглощается по-разному. Показано, что различие в поглощении каждой из компонент лазерного излучения существенно зависит от скорости релаксации низкочастотной когерентности подуровней основного состояния. Определена область значений скоростей данной релаксации, в которой этот эффект проявляется наиболее сильно.

Zhur. Eksptl'. i Teoret. Fiz.Jan 1, 20250 citations

Влияние импульсного поля на квантовую динамику кубита

Курин П. А., Курин П. А., Семин Виталий Владимирович +1 more

Объектом исследования в данной работе является отдельный кубит, взаимодействующий с импульсным полем. Цель работы - изучение влияния воздействия импульсного поля на квантовую динамику кубита. В результате работы было получено операторное кинетическое уравнение, описывающее релаксацию кубита во внешнем импульсном поле прямоугольной формы. При помощи компьютерного моделирования было изучено влияние параметров модели на популяцию квантовых уровней кубита. На основе результатов, полученных в ходе работы, был сделан вывод об их практическом значении для разработки квантового компьютера и квантовых устройств

Jan 1, 20180 citations