論文の概要: Revisiting the Jaynes-Cummings model with time-dependent coupling
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.19422v1
- Date: Tue, 26 Aug 2025 20:41:31 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-28 19:07:41.421422
- Title: Revisiting the Jaynes-Cummings model with time-dependent coupling
- Title（参考訳）: 時依存結合によるJaynes-Cummingsモデルの再検討
- Authors: Thiago T. Tsutsui, Danilo Cius, Antonio Vidiella-Barranco, Antonio S. M. de Castro, Fabiano M. Andrade,
- Abstract要約: 原子-磁場結合の異なる変調を考慮した共振TDJCモデルについて検討する。
また、部分的に冷却された空洞を横断する原子が周期性を誘導し、原子運動と熱ゆらぎの複合効果を明らかにする。
- 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: The Jaynes-Cummings (JC) model stands as a fully quantized, fundamental framework for exploring light-matter interactions, a timely reflection on a century of quantum theory. The time-dependent Jaynes-Cummings (TDJC) model introduces temporal variations in certain parameters, which often require numerical methods. However, under the resonance condition, exact solutions can be obtained, offering insight into a variety of physical scenarios. In this work, we study the resonant TDJC model considering different modulations of the atom-field coupling. The model is presented and an analytical solution derived in a didactic way, allowing us to examine how time-dependent couplings affect atomic population inversion and atom-field entanglement. We also consider an atom traversing a partially cooled cavity, which induces periodicity and reveals the combined effects of atomic motion and thermal fluctuations. The Bloch vector is used to analyze the dynamics of the system, including the atomic state purity, and reveals phenomena such as atomic dipole alignment with the field due to the oscillating coupling, as well as atomic population trapping, which arises by increasing the initial mean thermal photon number.
- Abstract（参考訳）: ジャイネス・カミングス(Jaynes-Cummings、JC)モデルは、量子理論の1世紀をタイムリーに反映した光-物質相互作用を探索するための、完全に量子化された基礎的な枠組みである。
時間依存のJaynes-Cummings (TDJC) モデルでは、数値的な方法を必要とするパラメータの時間的変動が生じる。
しかし、共鳴条件下では正確な解が得られ、様々な物理シナリオについての洞察を提供する。
本研究では,原子-磁場結合の異なる変調を考慮した共振TDJCモデルについて検討する。
本モデルでは, 時間依存結合が原子集団の逆転や原子-磁場の絡み合いにどのように影響するかを解析的に検討する。
また、部分的に冷却された空洞を横断する原子が周期性を誘導し、原子運動と熱ゆらぎの複合効果を明らかにする。
ブロッホベクトルは、原子状態の純度を含む系の力学を解析するために用いられ、振動結合による磁場との原子双極子アライメントや、最初の平均熱光子数を増やすことで生じる原子集団トラップのような現象を明らかにする。
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