論文の概要: Comparison of Quantum and Semiclassical Rabi models near multiphoton resonances in the presence of parametric modulation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.08271v1
- Date: Fri, 11 Jul 2025 02:35:31 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-07-14 18:03:54.229735
- Title: Comparison of Quantum and Semiclassical Rabi models near multiphoton resonances in the presence of parametric modulation
- Title（参考訳）: パラメトリック変調存在下における多光子共鳴近傍の量子モデルと半古典ラビモデルの比較
- Authors: M V S de Paula, M A Damasceno Faustino, A V Dodonov,
- Abstract要約: 半古典ラビモデルの原子遷移周波数と原子-磁場結合強度が調和外部変調を受けるときの近似解析解を導出する。
初期の時間と十分に強いコヒーレントな状態では、半古典力学は量子力学とかなりよく一致するが、崩壊・復活の振る舞いが欠如しているため、多くの場合は必然的に失敗する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We compare the semiclassical and quantum predictions for the unitary dynamics of a two-level atom interacting with a single-mode electromagnetic field in the presence of parametric modulation of the atomic parameters, in the regime of multiphoton atom-field resonances. We derive approximate analytic solutions for the semiclassical Rabi model when the atomic transition frequency and the atom-field coupling strength undergo harmonic external modulations. These solutions are compared to the predictions of the quantum Rabi model, which is solved numerically for the initial coherent state with a large average photon number, of the order of $10^4$, in the regime of three-photon resonance. We show that for initial times and sufficiently intense coherent state the semiclassical dynamics agrees quite well with the quantum one, although for large times it inevitably fails due to the lack of the collapse-revival behavior. Furthermore, we describe how the field state is modified throughout the evolution, presenting numeric results for the average photon number, entropies (related to the atom-field entanglement) and other quantities that characterize the photon number statistics of the electromagnetic field.
- Abstract（参考訳）: 単モード電磁場と相互作用する2レベルの原子の1次ダイナミクスに対する半古典的および量子的予測を、原子パラメータのパラメトリック変調の存在下で、多光子原子-場共鳴の体制下で比較する。
半古典ラビモデルの原子遷移周波数と原子-磁場結合強度が調和外部変調を受けるときの近似解析解を導出する。
これらの解は、三光子共鳴の過程において、10^4$の順序で、大きな平均光子数を持つ初期コヒーレント状態に対して数値的に解かれる量子ラビモデルの予測と比較される。
初期の時間と十分に強いコヒーレントな状態では、半古典力学は量子力学とかなりよく一致するが、崩壊・復活の振る舞いが欠如しているため、多くの場合は必然的に失敗する。
さらに,電磁界の光子数統計を特徴付ける平均光子数,エントロピー(原子場の絡み合いに関連する)およびその他の量について数値的な結果を示すことにより,磁場状態が進化を通してどのように変化するかを述べる。
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