Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Log inSign up
Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Blog
Job Board
Q3AS

© 2026 Aqora Quantum S.A.S.

TermsPrivacyLegal Notice

ZhETF Pisma Redaktsiiu

Релаксация одиночного атома в поле широкополосного сжатого света

Andrew I. Trubilko, A.M. Basarov

Published Jan 1, 2025• 0 citations
Publisher

Abstract

Излучение квантовой частицы в термостатном электромагнитном поле с ненулевой плотностью фотонов рассмотрено в условиях, когда значительно штарковское взаимодействие частицы и поля. Установлены новые фундаментальные эффекты – подавление излучения штарковским взаимодействием в интенсивном широкополосном поле, дополнительный "распадный" сдвиг энергии распадающегося уровня, не связанный с лэмбовским и штарковскими сдвигами уровней. Новый эффект подавления излучения является дополнительным к эффекту подавления релаксации поляризации квантовой частицы в сжатом поле, обнаруженному ранее Гардинером. Новый эффект может проявляться независимо от установленного Гардинером.

DOI
10.7868/s3034576625110059

Related papers

Взаимодействие прямоугольного униполярного импульса с двухуровневой резонансной средой

Р. М. Архипов, Н.Н. Розанов

Интерес к униполярным импульсам в оптике связан с возможностью их эффективного воздействия на квантовые объекты. В работе изучается взаимодействие короткого прямоугольного униполярного импульса с двухуровневой резонансной средой в условиях, когда длительность импульса меньше времен релаксации среды. Парадоксальным является тот факт, что поляризация и разность заселенностей среды осциллирует не на частоте Раби, а на частоте, пропорциональной сумме квадратов частоты резонансного перехода среды и частоты Раби импульса. Данное явление аналогично эффекту Штарка, которое заключается в сдвиге частот переходов среды в постоянном внешнем электрическом поле. Обсуждается возможность генерации излучения на частотах, превосходящих частоту резонансного перехода при возбуждении среды прямоугольным униполярным импульсом. Ключевые слова: униполярные импульсы, двухуровневая система, осцилляции Раби.

Журнал технической физики•Jan 1, 2020•0 citations

Неупругое рассеяние фотона водородоподобным атомом

В. В. Скобелев

Рассмотрено неупругое рассеяние фотона связанным электроном водородоподобного атома с получением выражения сечения этого процесса, который может происходить как без, так и с изменением энергии фотона за счет атомных переходов. В рамках стандартной диаграммной техники с пропагатором свободного электрона получены общие выражения для амплитуды и сечения процесса. Приводится аргументация правомочности использования этого представления пропагатора при расчете амплитуды в поле ядра. Как сопутствующий результат, в основном приближении по малому «атомному» параметру разложения (Zα) << 1, α = e² / ћc, найдено также выражение матрицы плотности электрона в поле ядра. Показано, что в реальной ситуации при температурах Т << mₑ равновесного поля излучения этим процессом можно пренебречь по сравнению со спонтанным излучением водородоподобного атома, несмотря на меньшую степень параметра (Zα) в его амплитуде. Насколько нам известно, в такой постановке этот достаточно важный вопрос в литературе не обсуждался.

•Jan 1, 2017•0 citations

НЕЛИНЕЙНЫЙ ПОЛЯРИЗАЦИОННЫЙ ОТКЛИК ГАЗОВОЙ СРЕДЫ В РЕЖИМЕ СТАБИЛИЗАЦИИ АТОМОВ В СИЛЬНОМ ПОЛЕ ИЗЛУЧЕНИЯ

Е.А. Волкова, А.М. Попов, О. В. Тихонова

Методом прямого численного интегрирования нестационарного уравнения Шредингера исследуется нелинейный поляризационный отклик квантовой системы, моделирующей атом серебра, в поле высокоинтенсивного излучения ИК- и УФ-диапазонов частот. Определены области применимости теории возмущений и разложения поляризации по степеням поля. Анализируется вклад возбужденных атомов и электронов в континууме в величину отклика на частоте воздействующего поля, возникающий как результат процессов возбуждения и фотоионизации. Рассматриваются особенности нелинейного отклика на внешнее поле в условиях реализации режима стабилизации атома.

Журнал Экспериментальной и Теоретической Физики•Mar 19, 2013•0 citations

Резонансная флуоресценция полярной квантовой системы в бихроматическом поле

N. N. Bogolyubov, Andrey Vladimirovich Soldatov

Исследованы спектральные свойства флуоресцентного излучения двухуровневой квантовой системы с нарушенной инверсионной пространственной симметрией, которая может быть реализована в виде модели одноэлектронного двухуровневого атома, оператор электрического дипольного момента которого имеет перманентные, не равные друг другу диагональные матричные элементы. Рассмотрен случай возбуждения этой системы бихроматическим лазерным полем, состоящим из высокочастотной резонансной компоненты с частотой, совпадающей с частотой атомного перехода, и низкочастотной компоненты, частота которой совпадает с частотой Раби высокочастотной компоненты. Показано, что, изменяя интенсивность низкочастотной компоненты, можно эффективно управлять спектральными свойствами флуоресцентного излучения системы в высокочастотном диапазоне. Обсуждаются возможные способы экспериментального обнаружения и практического использования исследованных эффектов.

Теоретическая и математическая физика•Nov 29, 2023•1 citation

Влияние релаксации кубита на транспортные свойства микроволновых фотонов

A. N. Sultanov, Ya. S. Grinberg

В работе с помощью метода неэрмитового гамильтониана исследовано прохождение одиночного фотона в одномерном волноводе, взаимодействующем с резонатором, содержащим произвольное число фотонов, и двухуровневый искусственный атом, с учетом релаксации последнего. Получены аналитические выражения для транспортных коэффициентов, в явном виде учитывающие параметр релаксации кубита. Форма коэффициента прохождения (отражения), когда в резонаторе находится более одного фотона, качественно отличается от однофотонного резонатора, и содержит в себе проявление эффекта фотонной блокады. Bремя жизни кубита зависит от числа фотонов в резонаторе. Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (грант N 16-19-10069.) DOI: 10.21883/FTT.2017.11.45041.08k

Physics of the Solid State•Jan 1, 2017•0 citations

Расщепление сверхкороткого импульса при резонансном отражении от тонкой плёнки

Юревич, Ю.В., Юревич, В.А., E. V. Timoshchenko

Моделируется нелинейный динамический эффект – расщепление короткого светового импульса, отражаемого тонким слоем плотной резонансной среды. Эффект возникает как результат когерентного взаимодействия, развивающегося в условиях динамичной фазовой перестройки поля лазерного импульса и поляризованности среды тонкого слоя. Решающим фактором развития процесса расщепления является эффект фазового смещения, обусловленный влиянием \n ближних дипольных взаимодействий на контур линии поглощения.

•Jan 1, 2015•0 citations
Излучение квантовой частицы в термостатном электромагнитном поле с ненулевой плотностью фотонов рассмотрено в условиях, когда значительно штарковское взаимодействие частицы и поля. Установлены новые фундаментальные эффекты – подавление излучения штарковским взаимодействием в интенсивном широкополосном поле, дополнительный "распадный" сдвиг энергии распадающегося уровня, не связанный с лэмбовским и штарковскими сдвигами уровней. Новый эффект подавления излучения является дополнительным к эффекту подавления релаксации поляризации квантовой частицы в сжатом поле, обнаруженному ранее Гардинером. Новый эффект может проявляться независимо от установленного Гардинером.
Интерес к униполярным импульсам в оптике связан с возможностью их эффективного воздействия на квантовые объекты. В работе изучается взаимодействие короткого прямоугольного униполярного импульса с двухуровневой резонансной средой в условиях, когда длительность импульса меньше времен релаксации среды. Парадоксальным является тот факт, что поляризация и разность заселенностей среды осциллирует не на частоте Раби, а на частоте, пропорциональной сумме квадратов частоты резонансного перехода среды и частоты Раби импульса. Данное явление аналогично эффекту Штарка, которое заключается в сдвиге частот переходов среды в постоянном внешнем электрическом поле. Обсуждается возможность генерации излучения на частотах, превосходящих частоту резонансного перехода при возбуждении среды прямоугольным униполярным импульсом. Ключевые слова: униполярные импульсы, двухуровневая система, осцилляции Раби.
Рассмотрено неупругое рассеяние фотона связанным электроном водородоподобного атома с получением выражения сечения этого процесса, который может происходить как без, так и с изменением энергии фотона за счет атомных переходов. В рамках стандартной диаграммной техники с пропагатором свободного электрона получены общие выражения для амплитуды и сечения процесса. Приводится аргументация правомочности использования этого представления пропагатора при расчете амплитуды в поле ядра. Как сопутствующий результат, в основном приближении по малому «атомному» параметру разложения (Zα) << 1, α = e² / ћc, найдено также выражение матрицы плотности электрона в поле ядра. Показано, что в реальной ситуации при температурах Т << mₑ равновесного поля излучения этим процессом можно пренебречь по сравнению со спонтанным излучением водородоподобного атома, несмотря на меньшую степень параметра (Zα) в его амплитуде. Насколько нам известно, в такой постановке этот достаточно важный вопрос в литературе не обсуждался.
Методом прямого численного интегрирования нестационарного уравнения Шредингера исследуется нелинейный поляризационный отклик квантовой системы, моделирующей атом серебра, в поле высокоинтенсивного излучения ИК- и УФ-диапазонов частот. Определены области применимости теории возмущений и разложения поляризации по степеням поля. Анализируется вклад возбужденных атомов и электронов в континууме в величину отклика на частоте воздействующего поля, возникающий как результат процессов возбуждения и фотоионизации. Рассматриваются особенности нелинейного отклика на внешнее поле в условиях реализации режима стабилизации атома.
Исследованы спектральные свойства флуоресцентного излучения двухуровневой квантовой системы с нарушенной инверсионной пространственной симметрией, которая может быть реализована в виде модели одноэлектронного двухуровневого атома, оператор электрического дипольного момента которого имеет перманентные, не равные друг другу диагональные матричные элементы. Рассмотрен случай возбуждения этой системы бихроматическим лазерным полем, состоящим из высокочастотной резонансной компоненты с частотой, совпадающей с частотой атомного перехода, и низкочастотной компоненты, частота которой совпадает с частотой Раби высокочастотной компоненты. Показано, что, изменяя интенсивность низкочастотной компоненты, можно эффективно управлять спектральными свойствами флуоресцентного излучения системы в высокочастотном диапазоне. Обсуждаются возможные способы экспериментального обнаружения и практического использования исследованных эффектов.
В работе с помощью метода неэрмитового гамильтониана исследовано прохождение одиночного фотона в одномерном волноводе, взаимодействующем с резонатором, содержащим произвольное число фотонов, и двухуровневый искусственный атом, с учетом релаксации последнего. Получены аналитические выражения для транспортных коэффициентов, в явном виде учитывающие параметр релаксации кубита. Форма коэффициента прохождения (отражения), когда в резонаторе находится более одного фотона, качественно отличается от однофотонного резонатора, и содержит в себе проявление эффекта фотонной блокады. Bремя жизни кубита зависит от числа фотонов в резонаторе. Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (грант N 16-19-10069.) DOI: 10.21883/FTT.2017.11.45041.08k
Моделируется нелинейный динамический эффект – расщепление короткого светового импульса, отражаемого тонким слоем плотной резонансной среды. Эффект возникает как результат когерентного взаимодействия, развивающегося в условиях динамичной фазовой перестройки поля лазерного импульса и поляризованности среды тонкого слоя. Решающим фактором развития процесса расщепления является эффект фазового смещения, обусловленный влиянием \n ближних дипольных взаимодействий на контур линии поглощения.