РАЗМНОЖЕНИЕ АТОМНЫХ ВОЛНОВЫХ ПАКЕТОВ НА УЗЛАХ СТОЯЧЕЙ СВЕТОВОЙ ВОЛНЫ
Пранц С.В.

Поступила в редакцию: 25 Мая 2009

PACS: 37.10.Vz, 05.45.Mt, 05.45.-a

DJVU (253.1K)

PDF (917.5K)

Проведен квантовый анализ движения и внутреннего состояния двухуровневого атома в сильном поле стоячей световой волны. Характер когерентной динамики атомного волнового пакета, поведение дипольного момента и инверсии населенности существенным образом зависят от соотношения между расстройкой атомно-полевого резонанса и характерной частотой движения атома. В базисе «одетых» состояний перемещение атома интерпретируется как движение волнового пакета в поле двух эффективных оптических потенциалов. При точном резонансе возникает эффект когерентного пленения населенности, если атом с нулевым начальным импульсом помещен в узел стоячей волны. Если величины расстройки и характерной частоты движения атома близки, то при пересечении узла стоячей волны вероятности перехода атома из одного потенциала в другой и отсутствия такового равны по порядку величины. В таком диапазоне расстроек происходит размножение атомных волновых пакетов на узлах стоячей волны, что интерпретируется как квантовое проявление классического хаотического транспорта атома, обнаруженного ранее. В определенном диапазоне расстроек существует диапазон значений начального импульса атома, в котором квантовое движение таково, что атом одновременно осциллирует в яме оптического потенциала и совершает баллистический полет. Такое поведение волнового пакета соответствует хаотическому блужданию классического атома, когда он вроде бы случайным образом попадает в ямы оптического потенциала, покидает их и совершает полеты в разных направлениях, находясь при этом в периодическом поле стоячей световой волны. При больших расстройках вероятность переходов из потенциала в потенциал мала и наблюдается адиабатическая эволюция волновых пакетов, что соответствует регулярному движению классического атома.