Квантовая неустойчивость в резонаторной КЭД
С. В. Пранц, М. Ю. Улейский
Тихоокеанский океанологический институт им. В. И. Ильичёва Дальневосточного отд. РАН
690041 Владивосток, Россия
PACS: 05.45.Mt, 05.45.Xt, 42.50.Vk
Abstract
Устойчивость и неустойчивость квантовой эволюции исследуется
во взаимодействии двухуровневого
атома с модой квантованного поля в идеальном резонаторе с
учетом фотонной отдачи - базовой модели резонаторной квантовой
электродинамики (КЭД).
Показано, что квантовая динамика Джейнса-Каммингса может быть неустойчивой
в режиме хаотического
блуждания атома в квантованном поле стоячей волны в отсутствие какого бы то ни
было взаимодействия с окружением. Эта неустойчивость проявляется в больших
флуктуациях квантовой энтропии, коррелирующих с мерой классического хаоса -
максимальным показателем Ляпунова, и в экспоненциальной чувствительности
воспроизводимости квантовых состояний сильно связанной атомно-полевой системы
к малым вариациям расстройки резонанса. В численных экспериментах обнаружена
чувствительная зависимость атомной инверсии населенности от начальных
условий и корреляции квантовых и классических степеней свободы атома.