原子衰减对腔场—原子系综互作用系统的场透射影响研究

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一定数目的俘获原子所组成的系综,在满足高极化极限条件的情况下,原子内部的能级跃迁与光场的耦合可以描述为导致原子的集体激发,原子之间是全同的。这也是量子计算中的一个模型。当我们考虑腔场衰减和原子衰减的情况下,则开放体系将会表现出更复杂的动力学特征。本论文在考虑腔场衰减的同时,又进一步研究考虑原子系综的存在衰减时光子透射有怎样的复杂变化。对二能级原子系综与腔场相互作用体系的场透射进行了解析分析,对透射光子数稳态值受参数和量子初态的影响进行了进一步的探讨。与粒子数态相比,当原子系综和腔场都制备在相干态时,场透射所呈现的震荡比较明显,这与相干态的具有高阶相干性的特点一致。当场制备在粒子数态,我们选择真空态和粒子数很小的态,出现高阶辐射吸收的可能性可以忽略不计。如果在长时间极限下,它们会达到相同的稳定平均值,和解析分析中稳态值与初态无关是一致的。可以看出,曲线振荡特点以全为相干态→一个粒子数态一个相干态→全部为粒子数态的逐渐呈现相干性逐渐变弱。
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