論文の概要: Averaging method and coherence applied to Rabi oscillations in a
two-level system
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2105.12127v1
- Date: Tue, 25 May 2021 15:45:01 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-29 20:40:12.018126
- Title: Averaging method and coherence applied to Rabi oscillations in a
two-level system
- Title（参考訳）: 2レベル系におけるRabi振動に対する平均化法とコヒーレンス
- Authors: L. Chalkopiadis and C. Simserides
- Abstract要約: 半古典近似における2レベル系のラビ振動を平均化法(AM)のアーチタイプ試験場として検討する。
AM予測を回転波近似(RWA)と標準アルゴリズム(NRWA)を用いた完全数値解と比較する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We study Rabi oscillations in a two-level system within the semiclassical
approximation as an archetype test field of the Averaging Method (AM). The
population transfer between the two levels is approached within the first and
the second order AM. We systematically compare AM predictions with the rotating
wave approximation (RWA) and with the complete numerical solution utilizing
standard algorithms (NRWA). We study both the resonance ($\Delta = 0$) and
out-of-resonance ($\Delta \ne 0$) cases, where $\Delta = \omega-\Omega$, and
$\hbar \Omega = E_2-E_1$ is the two-level energetic separation, while $\omega$
is the (cyclic) frequency of the electromagnetic field. We introduce three
types of dimensionless factors $\epsilon$, i.e., $\Omega_{\textrm{R}}/\Delta$,
$\Omega_{\textrm{R}}/\Sigma$, and $\Omega_{\textrm{R}}/\omega$, where
$\Omega_{\textrm{R}}$ is the Rabi (cyclic) frequency and $\Sigma = \omega +
\Omega$ and explore the range of $\epsilon$ where the AM results are equivalent
to NRWA. Finally, by allowing for a phase difference in the initial electron
wave functions, we explore the prospects coherence can offer. We illustrate
that even with equal initial probabilities at the two levels, but with phase
difference, strong oscillations can be generated and manipulated.
- Abstract（参考訳）: 半古典的近似における2レベル系のラビ振動を平均化法(AM)のアーキタイプ試験場として検討した。
2つのレベル間の人口移動は、第1位と第2位に近づいている。
AM予測を回転波近似(RWA)および標準アルゴリズム(NRWA)を用いた完全数値解と体系的に比較する。
共振 ($\Delta = 0$) と外共振 ($\Delta \ne 0$) の両方について検討し、ここでは$\Delta = \omega-\Omega$ と $\hbar \Omega = E_2-E_1$ が2レベルエネルギー分離であり、$\omega$ は電磁場の(周期)周波数である。
例えば、$\Omega_{\textrm{R}}/\Delta$, $\Omega_{\textrm{R}}/\Sigma$, and $\Omega_{\textrm{R}}/\omega$, where $\Omega_{\textrm{R}}$はRabi(巡回)周波数であり、$\Sigma = \omega + \Omega$は、AM結果がNRWAと同値である$\epsilon$の範囲を探索する。
最後に、初期電子波動関数の位相差を許容することにより、コヒーレンスが提供する可能性を検討する。
2つのレベルにおいて同じ初期確率であっても、位相差があれば強い振動を生成して操作することができる。
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