自发辐射诱导原子质心运动退相干的理论研究

姜文英; 赵志敏; 刘玉洁; 张文举; 郑丽; 郑泰玉

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自发辐射诱导原子质心运动退相干的理论研究

研究论文 | 更新时间：2023-12-11

- 自发辐射诱导原子质心运动退相干的理论研究
- Spatial Decoherence Induced by Spontaneous Emission
- 中山大学学报(自然科学版)(中英文) 2014年53卷第4期页码：52-55
- 作者机构：
  
  1. 南京航空航天大学自动化学院,江苏,南京,210016
  2. 
  3. 桂林电子科技大学电子工程与自动化学院,广西,桂林,541004
  4. 大连工业大学信息科学与工程学院,辽宁,大连,116034
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：
  中图分类号：
- 纸质出版日期：2014，
  
  网络出版日期：2014-7-25，
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姜文英, 赵志敏, 刘玉洁, 等. 自发辐射诱导原子质心运动退相干的理论研究[J]. 中山大学学报(自然科学版)(中英文), 2014,53(4):52-55.

JIANG Wenying, ZHAO Zhimin, LIU Yujie, et al. Spatial Decoherence Induced by Spontaneous Emission[J]. Acta Scientiarum Naturalium Universitatis SunYatseni, 2014,53(4):52-55.
姜文英, 赵志敏, 刘玉洁, 等. 自发辐射诱导原子质心运动退相干的理论研究[J]. 中山大学学报(自然科学版)(中英文), 2014,53(4):52-55. DOI：

JIANG Wenying, ZHAO Zhimin, LIU Yujie, et al. Spatial Decoherence Induced by Spontaneous Emission[J]. Acta Scientiarum Naturalium Universitatis SunYatseni, 2014,53(4):52-55. DOI：

摘要

研究单个二能级原子与真空电磁场的相互作用，给出了总系统的薛定谔方程的解析波函数，并分析得出原子质心运动的约化密度矩阵。结果表明原子内部电子态与真空场的相互作用会诱导原子的质心运动与原子的内部电子态发生纠缠，从而会导致原子的质心运动发生量子退相干。文中还给出了退相干因子的解析表达式，并通过图形演示了原子质心运动退相干的动力学演化情况，以及与原子的空间尺度和原子-场耦合强度的相关性。

Abstract

The decoherence dynamics of a two-level atom coupled into a vacuum electromagnetic field are studied. The analytic solution of the Schrodinger equation has been given

and then the reduced density matrix for the motion of the atomic center of mass has been derived. It is shown that spontaneous emission induces the entanglement between the atomic spatial motion and the atomic electronic states

which induces the spatial quantum decoherence of the atom. The decoherence factor is given

and its properties

such as dynamical evolution with time and evolution for different atomic positions

are demonstrated by some figures.

关键词

量子退相干真空自发辐射质心运动二能级原子

Keywords

quantum decoherencespontaneous emissionmotion of the center of masstwo-level atom

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