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玩转 Bloch 球(二能级系统的 Rabi 振荡)
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这次还是光子和某二能级相互作用的系统,但是只允许一种模式以及波数的光子存在,因此运算起来简单了很多。 考虑的最大光子数是 1200,所以态空间是 2400 维的。 ******************************* 很多原分、量信相关领域的童鞋应该都对 Rabi 振荡有所了解,但是课本上对 Rabi 振荡的描述通常有很多近似,很多地方只用未经量子化的电磁场+旋波近似(RWA)进行半经典的描述,即使是 Scully 的《量子光学》也用了旋波近似后才使用量子化的电磁场进行计算(不近似就特别难算了)。 但是直接模拟就不必如此,这里的(单一波数和偏振的)光场是量子化的,且没有考虑旋波近似,且选取了几种不同的初态(光子数本征态和光子相干态)。 ************************************************* 视频中展示的是数次模拟中二能级系统的 Bloch 球的演化。由于二能级只是个子系统,对应的密度矩阵是约化得到的(可以直接用赝自旋的期望求出)。 前几次模拟的初态都是二能级下态与光子数本征态的张量积。从赝自旋的长度 r 可以看出,大部分时候二能级系统都相对远离纯态(r 越接近1就越接近纯态),从 z 的变化可以看出反转率(inversion)的振荡。 后几次模拟改用了相干态。这种状态下光的相位不确定度应当会下降,可能是因为这个原因,二能级可以在接近纯态的区域停留许久。 还修改了失谐、光子数等参数。 z 的振荡与简谐振动有一定的偏离,可能就是因为没有做旋波近似,应该更贴近实际结果(大概?)
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相干态光中的 Rabi 振荡
一个简化模型中的自发辐射(以及受激辐射、受激吸收)
【Bloch 球】相干态光与二能级系统相互作用三例
Bloch振荡和能带间跃迁演示
1维中的一种Anderson局域化
【尝试】周期性振荡的势阱
光子的寿命是无限的吗?
2维的Anderson局域化
Bloch振荡,但是没有隧穿
Bloch振荡,但是没有隧穿(2)
【二维晶格】布洛赫波包的运动
颤抖的氢原子(2)
揭秘!贵价光子和白菜价光子到底有啥区别?
【双缝干涉】在一个缝后加了一个“探测灯”,这是双缝干涉发生的变化
【量子相空间】【1维晶格】一个 Bloch 波包的 Wigner 函数
【一维势能的能带】带隙开开合合
【3D 波函数】【各向异性势能】外场中拉比振荡的sigma态
【二维晶格】禁带导致的“全反射”与边界态
颤抖的氢原子
【光污染警告】两种光子态产生的两种 Raman 过程
【3D 波函数】拉比振荡一分钟
【1 维晶格】撞到晶格边界的 Bloch 波包
【3D 波函数】【各向异性势能】外场中拉比振荡的sigma态-2
【2维拓扑绝缘体】势能还是乱取的
颤抖的氢原子 (恒定外磁场下的一种磁偶极+电四极跃迁)
【含时势能】势阱内颤抖的波包
【光污染警告】两种光子态产生的两种 Raman 过程(2)
一种2维晶格中的波包演化
势阱也可以反射粒子(2)
【2维绝缘体】体与边的共振
被磁场困在边界的波
【2维拓扑绝缘体】撞到边界的波包
【2维绝缘体】体与边的共振-2 (重置)
i人行动指南这不就水灵灵的出现了?
【3D 波函数】【含时势能】外场下Stark效应产生的(近似)四极振荡
【2维绝缘体】圆形势阱中的波包,但没有旋转对称性
【相干性的消失】双缝干涉,而且有“观察者”
玻尔:我认为中国的太极图,与波粒二象性和互补性原理有着类似的寓意
国外一位量子力学研究者发明观察多维空间仪器后神秘失踪 仅供娱乐 请勿当真!
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