論文の概要: Dynamics of atom-field interaction inside a nonlinear Kerr-like medium filled optical cavity
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.16866v1
- Date: Fri, 21 Mar 2025 05:45:51 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-24 14:56:21.037968
- Title: Dynamics of atom-field interaction inside a nonlinear Kerr-like medium filled optical cavity
- Title（参考訳）: 非線形カーライクな媒体充填光キャビティ内における原子-磁場相互作用のダイナミクス
- Authors: Naveen Kumar, Arpita Chatterjee,
- Abstract要約: 光学キャビティ内の2モード場と相互作用する2つの2レベル原子のダイナミクスについて検討する。
時間依存シュリンガー方程式の正確な解析解を導出する。
線形エントロピーを用いた原子-原子の絡み合いの定量化を行う。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.2974520793373163
- License:
- Abstract: In this paper, we investigate the dynamics of two two-level atoms interacting with a two-mode field inside an optical cavity, in presence of a nonlinear Kerr-like medium as well as the Stark shift. We derive the exact analytical solution of the time-dependent Schr\"odinger equation that provides a comprehensive framework for analyzing the system's quantum properties. To characterize the nonclassical features of the radiation field, we examine photon number distribution, second-order correlation function $g^2(0)$, squeezing properties, and Mandel's $Q_M$ parameter. These properties reveal significant insights into the quantum statistical behaviour of the field and its deviation from classicality under different interaction regimes. In addition, we quantify the atom-atom entanglement using linear entropy which captures the mixedness of the atomic subsystem and elucidates the interplay between atom-atom interactions. The results highlight the crucial role of nonlinear interactions and the Stark shift in shaping the quantum correlations and nonclassical phenomena of the system.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,光学キャビティ内の2モード場と相互作用する2つの2レベル原子の動力学を,非線形カーライク媒体とスタークシフトの存在下で検討する。
我々は、システムの量子特性を分析するための包括的なフレームワークを提供する時間依存型Schr\"odinger方程式の正確な解析解を導出する。
放射場の非古典的特徴を特徴づけるために、光子数分布、二階相関関数$g^2(0)$、スクイーズ特性、マンデルの$Q_M$パラメータについて検討する。
これらの性質は、場の量子統計的挙動と、相互作用の異なる状態下での古典性からの逸脱に関する重要な洞察を示す。
さらに、線形エントロピーを用いて原子-原子の絡み合いを定量化し、原子サブシステムの混合性を捉え、原子-原子相互作用間の相互作用を解明する。
その結果、非線形相互作用とスタークシフトが、系の量子相関と非古典現象を形作る上で重要な役割を浮き彫りにした。
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