Ключевые слова: моделирование, трехуровневая частица, квантовые состояния
Аннотация
Проведено математическое моделирование динамики заселенности состояний изолированной трёхуровневой наночастицы при преобразовании ею длительного импульса монохроматического облучения, а также при спонтанном излучении из состояния с наибольшим значением энергии. Использовались два подхода к проведению такого моделирования, один из которых основан на использовании численных решений оптических уравнений Блоха для частицы, а другой – решений уравнения Шредингера для амплитуд вероятности заселенности состояний составной системы из частицы, квантованного поля облучения и вторичного излучения. Полученные результаты моделирования динамики для случая спонтанного излучения согласуются при применении как первого, так и второго из этих подходов, но существенно различаются для случая преобразования частицей длительного импульса облучения. Приведено объяснение происхождения таких различий.
Keywords: computer simulation, three-level particle, quantum states
Abstract
The mathematical modeling of the states population dynamics for an isolated three-level nanoparticle when it transforms a long pulse of monochromatic radiation, as well as in the case of spontaneous emission from the state with the highest energy, was performed. Two approaches were used, one of which is based on the use of numerical solutions of the optical Bloch equations for a particle, and the other employs the solutions of the Schrödinger equation for the probability amplitudes of the states population of the system composed of a particle, the quantum field of radiation, and the secondary radiation. In the case of spontaneous emission the results of dynamics modeling are mutually consistent when both the first and the second of these approaches are applied, but the results differ significantly in the case where a long pulse of monochromatic radiation is transformed by a particle. An explanation of the origin of this difference is given.
[ Full text ]