دینامیک کوانتومی یک نوسانگر هماهنگ در یک حمام غیر تعادلی بدون تقریب موج چرخان

هدف این مقاله بررسی خواص دینامیکی یک نوسانگر هماهنگ جفت شده با یک حمام غیر تعادلی درغیاب تقریب موج چرخان است. در ابتدا به بررسی نظری این مدل می‌پردازیم و معادلات حرکت هایزنبرگ را برای عملگرهای نابودی نوسانگر و حمام درغیاب و درحضورتقریب موج چرخان به دست می‌آوریم. بعد آن رابطۀ نوسانی و نوسانی - اتلافی را به ترتیب درغیاب و در حضورتقریب موج چرخان برای عملگر نابودی حمام غیر تعادلی به دست می‌آوریم. سپس به بررسی فرو افت مدهای سیستم با استفاده ازتقریب ویگنر - ویسکوف می‌پردازیم. در آخر طیف وابسته به زمان مدهای میدلن کاواک جفت شده با یک حمام غیر تعادلی را محاسبه می‌کنیم. نشان می‌دهیم حتی در محدوده‌ اعتبار تقریب موج چرخان (برهم‌کنش ضعیف) اثرات جملات پاد چرخان روی کمیت‌های فیزیکی مانند ضریب پخش، چگالی انرژی، پهنای خط و جا‌به‌جایی بسامد بسیار مهم است‏.

Quantum dynamics of a harmonic oscillator in a non-equilibrium bath without the rotating wave approximation

The aim of this paper is to investigate dynamical properties of a harmonic oscillator coupled to a non equilibrium bath without the rotating wave approximation. At first, we investigate the theory of this model and obtain the Heisenberg equations of motion for the oscillator and bath annihilation operators in the absence and in the presence of a rotating wave approximation. Then, we obtain the fluctuation and fluctuation dissipation relations in the absence and in the presence of a rotating wave approximation for the non equilibrium bath annihilation operator, respectively. After that, we study the decay of system modes using the Wigner Weisskopf approximation. Finally, we calculate the time dependent spectrum of a cavity field mode coupled to a non equilibrium reservoir. We show that even under the condition in which the RWA is considered to be valid (weak interaction), there are significant effects of virtual photon field on the diffusion coefficient, the energy density, line width and the shift frequency.