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

Владислав Александрович Бондарев

Published Sep 8, 2026• 0 citations

Abstract

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.

DOI: 10.18720/spbpu/3/2026/vr/vr26-4749

Related papers

Сверхизлучение в коллективе идентичных невзаимодействующих атомов

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

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.

Jan 1, 20200 citations

Флуоресценция некогерентно возбуждаемой открытой квантовой полярной системы под воздействием нерезонансного импульса

Andrey Vladimirovich Soldatov

Методами неравновесной квантовой статистической механики смоделирован и исследован процесс высокочастотной флуоресценции двухуровневой открытой квантовой системы, обладающей постоянным электрическим дипольным моментом и взаимодействующей с нерезонансным импульсом монохроматического электромагнитного (лазерного) поля. Исследованная система может быть реализована посредством одноэлектронной асимметричной полупроводниковой квантовой точки, обладающей неравными диагональными матричными элементами оператора электрического дипольного момента в основном и возбужденном квантовых состояниях. Квантовая точка непрерывно возбуждается посредством некогерентной накачки и взаимодействует с диссипативным окружением, а также с амплитудно-модулированным импульсом, несущая частота которого намного меньше частоты оптического перехода квантовой точки. Получено явное выражение для зависящего от времени спектра интенсивности флуоресценции как функции амплитуды, длительности, фазы и частоты несущего монохроматического поля прямоугольного импульса, а также интенсивности накачки и времени наблюдения. Показано, что импульс сам по себе не вносит сколько-нибудь заметного энергетического вклада в интенсивность флуоресценции, а скорее способствует распределению энергии некогерентной накачки по совокупности спектральных пиков, которые возникают под воздействием этого импульса вместо единственного спектрального пика флуоресценции, наблюдаемого до прихода импульса и после его прохождения.

Теоретическая и математическая физикаNov 29, 20250 citations

АНАЛИЗ ОПТИМАЛЬНОГО ЧИСЛА ИТЕРАЦИЙ АЛГОРИТМА ГРОВЕРА ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ВЕРОЯТНОСТИ УСПЕШНОГО КВАНТОВОГО ПОИСКА

Maksud Khamidov Maxmudovich

В статье изучается проблема подбора оптимального числа итераций алгоритма Гровера при выполнении квантового поиска в неупорядоченном пространстве состояний. В центре анализа находится зависимость вероятности успешного измерения от размера поискового пространства, количества отмеченных элементов и числа применений оператора Гровера. Увеличение числа итераций, как ни странно, не всегда ведёт к лучшему результату. После выхода в область максимальной вероятности дополнительные повторения уже снижают шанс успешного измерения. Для расчётов используются математические выражения, которые связывают , , угол , вероятность и приближённое значение . Полученные результаты могут быть полезны при учебном моделировании квантовых алгоритмов, а также на раннем этапе разработки программных модулей для анализа квантового поиска.

Jun 9, 20260 citations

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

АБСОЛЮТНАЯ КВАНТОВАЯ ФОТОМЕТРИЯ

К.А. Кузнецов, Daniil A. Safronenkov, П.А. Прудковский +5 more

Разработана процедура обработки данных для измерения нормированной корреляционной функции второго порядка бифотонного поля. Метод Клышко для абсолютной калибровки квантовой эффективности детекторов тестируется как в счетном, так и в аналоговом режиме. Полученные результаты наиболее важны для развития квантовых технологий в длинноволновой области спектра, включая терагерцевый диапазон.

Nanoindustry RussiaOct 3, 20210 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