Не-экспоненциальный спонтанный распад и резонансная флюоресценция между неразличимыми излучателями
|
СтатусДиссертация была зашищена 25 сентября 2009Утверждена Национальным Советом 5 ноября 2009 Автореферат – 0.44 Mb / на румынском |
Ключевые слова
квантовая оптика, кооперативные и когерентные эффекты, спонтанный распад, вакуум ЭМП, неразличимые излучатели, бозонны, квантовые прыжки, резонансная флюоресценция, бегущая и стоячая волна, автокорреляционная функция, основное уравнение.Аннотация
Диссертация посвящена изучению кооперативных эффектов, а именно не- экспоненциальному спонтанному распаду и резонансной флюоресценции, которые обнаруживаются при электромагнитных взаимодействиях между неразличимыми излучателями.
Большое внимание уделяется спонтанному распаду двух водородоподобных атомов на временах меньше или порядка времени запаздывания между излучателями. Для скорости спонтанного распада было обнаружено затухающее стремление к экспоненциальному закону спонтанного распада. Наблюдалось нелокальное поведение при взаимодействии с электромагнитным полем (ЭМП) в процессе спонтанного распада, описанное членами которые отображают принцип неопределённости Гейзенберга. Был предложен математический метод исключения операторов ЭМП, при этом не использовалось традиционное дипольное приближение для взаимодействия излучателей с полем. Поведение системы излучателей на малых и больших временах по сравнению с D/c было описано с помощью этой математической модели. В этом случае, классические и квантовые эффекты «работают» вместе над установлением скорости коллективного спонтанного распада. Было доказано, что при временах порядка времени запаздывания между излучателями, атом флуктуирующим образом выполняет прыжки из возбужденного состояния в основное, эффект, известный в литературе под названием «квантовые прыжки» (“quantum jumps”).
Исследовалась кооперативная резонансная флюоресценция двухуровневых атомов в поле стоячей волны резонатора. Была обнаружена зависимость динамического штарковского расщепления от положения атомов в поле стоячей волны. Было исследовано явление интерференции между атомами, находящимися в поле стоячей волны резонатора. Показано, что автокорреляционная функция двух атомов, находящихся на расстоянии D>λ много больше в случае перпендикулярного направления дипольных моментов относительно направления rAB атомов, чем в случае параллельного направления дипольных моментов.
Используя метод собственных функций и собственных значений, в нестационарном случае было точно решено кинетическое уравнение Линдблада и показано что коэффициенты зависят от времени. Используя это решение, была получена временная зависимость атомной инверсии в процессе спонтанного распада. Для резонансной флюоресценции и для кооперативного спонтанного распада были исследованы флуктуации числа фотонов и флуктуации напряженности ЭМП на детекторе. Было доказано, что корреляционная функция Глаубера второго порядка не зависит от кооперативного взаимодействия имеющего место между атомами. Была установлена следующая закономерность: когда число атомов не превосходит порядок функции Глаубера, то зависимость от коллективного обмена энергией между излучателями отсутствует.
Основные результаты диссертационной работы были опубликованы в виде 23
научных работ (8 статей и 15 тезисов).
Официальные оппоненты
- Petru Hadji
доктор хабилитат, профессор, Институт прикладной физики - Alexandru Cliucanov
доктор хабилитат, профессор, Государственный Университет Молдовы
Диссертации
