اثرهای همدوسی کوانتومی حاصل از گسیل خودبه خود در سامانه های برهم کنشی اتم- میدان

ر این پایان نامه به مطالعه ی اثرهای همدوسی کوانتومی حاصل از گسیل خودبه خود بر رفتار دینامیکی سامانه های برهم کنشی اتم-میدان خواهیم پرداخت. برای این منظور، ابتدا شرایط لازم برای وقوع همدوسی خلأ القائیده را در هنگردی از اتم های چند ترازی غیر برهم کنشی ایده ال و واقعی مورد مطالعه قرار می دهیم. نشان می دهیم این همدوسی نتیجه ی جفت شدن سامانه ی اتمی با میدان خلأ الکترومغناطیسی است، که در پی تداخل کوانتومی میان مسیرهای گذار در سامانه های اتمی چند ترازی روی می دهد. به دلیل برهم کنش های غیر قابل کنترل و اجتناب ناپذیر سامانه های کوانتومی با افت و خیزهای خلأ الکترومغناطیس و آثار واهمدوسی ناشی از این برهم کنش، مطالعه این پدیده در پژوهش های اپتیک کوانتومی و به خصوص در زمینه ی پردازش اطلاعات کوانتومی از دو جنبه ی اساسی مورد توجه است یکی این که گسیل خودبه خود به عنوان تحول غیریکانی می تواند به فراهم سازی حالت های خالص منجر شود و دیگر این که این پدیده به عنوان عامل کنترل، باعث تقویت ویژگی های کوانتومی تابش و سامانه ی اتمی می شود. از این رو، فرایند گسیل خودبه خود به عنوان منبع تولید همدوسی نقش موثری در تقویت فرایندهای خطی و غیرخطی در سامانه های برهم کنشی اتم – میدان ایفا می کند. در این پایان نامه، به مطالعه و تحلیل برخی از مهمترین پدیده های برخاسته از همدوسی حاصل از گسیل خودبه خود می پردازیم. نشان خواهیم داد این همدوسی مزبور می تواند بر برخی از مهمترین ویژگی های ایستایی و دینامیکی سامانه های اتمی سه ترازی و چهارترازی همچون تقویت غیر خطیت کر، انتشار خطی و غیرخطی تپ های تابشی، انتقال همدوس جمعیت ترازهای اتمی و تولید درهم تنیدگی حالت ایستای بین مدی درون کاواک در حضور میدان های تابشی همدوس اثر گذارد. همچنین در این پایان نامه، برای نخستین بار، به منظور افزایش ضریب همبستگی میان دو مد درون کاواک، با قرار دادن یک محیط غیرخطی کر درون کاواک اثر آن را بر سامانه ی برهم کنشی اتم-میدان در حضور همدوسی خلأ القائیده مورد بررسی قرار می دهیم. نشان می دهیم به ازای برخی مقادیر ثابت جفت شدگی غیرخطی کر، درهم تنیدگی و چلاندگی دو مد افزایش می یابد. واژه های کلیدی:اثرهای غیرخطی در الکترودینامیک کوانتومی درون کاواک،درهم تنیدگی متغیر پیوسته، انتقال همدوس جمعیت ترازهای اتمی، همدوسی خلأ القائیده.