論文の概要: Comparison of the mean field and Bohmian semi-classical approximations
to the Rabi model
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2011.05300v2
- Date: Tue, 12 Apr 2022 15:23:15 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-24 18:56:22.796703
- Title: Comparison of the mean field and Bohmian semi-classical approximations
to the Rabi model
- Title(参考訳): 平均場とボヘミア半古典近似のラビモデルとの比較
- Authors: Dirk-Andr\'e Deckert, Leopold Kellers, Travis Norsen, Ward Struyve
- Abstract要約: ボヘミア力学(Bohmian mechanics)は、標準量子力学の代替であり、測定問題に支障を来さない。
我々は、ボヘミア力学に基づく異なる半古典近似を用いてラビモデルを解析する。
どちらの半古典的近似も集団反転の崩壊を再現する傾向にあるが、完全な量子記述の特徴である復活を再現することができない。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Bohmian mechanics is an alternative to standard quantum mechanics that does
not suffer from the measurement problem. While it agrees with standard quantum
mechanics concerning its experimental predictions, it offers novel types of
approximations not suggested by the latter. Of particular interest are
semi-classical approximations, where part of the system is treated classically.
Bohmian semi-classical approximations have been explored before for systems
without electromagnetic interactions. Here, the Rabi model is considered as a
simple model involving light-matter interaction. This model describes a single
mode electromagnetic field interacting with a two-level atom. As is well-known,
the quantum treatment and the semi-classical treatment (where the field is
treated classically rather than quantum mechanically) give qualitatively
different results. We analyse the Rabi model using a different semi-classical
approximation based on Bohmian mechanics. In this approximation, the
back-reaction from the two-level atom onto the classical field is mediated by
the Bohmian configuration of the two-level atom. We find that the Bohmian
semi-classical approximation gives results comparable to the usual mean field
one for the transition between ground and first excited state. Both
semi-classical approximations tend to reproduce the collapse of the population
inversion, but fail to reproduce the revival, which is characteristic of the
full quantum description. Also an example of a higher excited state is
presented where the Bohmian approximation does not perform so well.
- Abstract(参考訳): ボヘミア力学(Bohmian mechanics)は、標準量子力学の代替であり、測定問題に悩まされない。
実験的な予測に関して標準量子力学と一致するが、後者が示唆しない新しいタイプの近似を提供する。
特に興味深いのは、システムの一部が古典的に扱われる半古典的な近似である。
ボーム半古典近似は、電磁相互作用を持たない系に対して以前にも研究されてきた。
ここでは、ラビモデルは光-物質相互作用を含む単純なモデルとみなされる。
このモデルは、2レベル原子と相互作用する単一モード電磁場を記述する。
よく知られているように、量子処理と半古典的処理(量子力学的にではなく古典的に扱われる)は質的に異なる結果を与える。
ボーム力学に基づく異なる半古典近似を用いてrabiモデルの解析を行う。
この近似では、2レベル原子から古典場へのバックリアクションは、2レベル原子のボーム配置によって媒介される。
ボーム半古典近似は、基底状態と第一励起状態の遷移に対して通常の平均場 1 に匹敵する結果を与える。
どちらの半古典的近似も集団反転の崩壊を再現する傾向にあるが、完全な量子記述の特徴である復活を再現することができない。
また、高励起状態の例としては、ボヘミア近似がそれほどうまく機能しない例がある。
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