اتم چهار ترازی محصور در یک کاواک اپتیکی با گذار چند فوتونی در رژیم حالت پایا

سازوکار یک اتم چهار ترازی محصور شده در یک کاواک اپتیکی تک مد با گذار چند فوتونی از لحاظ تئوری در حالت پایا بررسی شده است. رفتار سامانۀ اتم کاواک بر حسب معادله اصلی بیان شده است که برای حل این معادله، از مجموعه‌ای از مقادیر چشمداشتی یک سری عملگر استفاده شده است. روش کسرهای دنباله‌دار ماتریسی برای حل عددی این دسته از مقادیر چشمداشتی جفت شده به کار رفته است. نحوۀ تغییرات کمیت‌های فیزیکیِ وارونی جمعیت اتمی، تعداد فوتون میانگین و تابع همبستگی مرتبه دوم به ازای هر گذار مطالعه شده است. در نهایت فرایند تبدیل اتم چهار ترازی به یک اتم سه ترازی تحت چندین شرط خاص برای هر گذاری، مورد بحث قرار گرفته است.

A four-level atom enclosed in an optical cavity with multiphoton transition in the‏‏‎ ‎steady-state regime

The mechanism of a fourlevel atom confined in a singlemode optical cavity with multiphoton transition is theoretically investigated in the steadystate. The behavior of the atomcavity system is delineated by the master equation which in order to solve this equation, a set of expected values of a series of operators has been used. To numerically solve this set of coupled expectation values, the matrix continued fractions method is used. How the changes of the physical quantities including the atomic population inversion, mean photon number and secondorder correlation function have been studied for any transition. Finally, the process of converting the fourlevel atom to a threelevel one under several specific conditions is discussed for each transition.