درهم تنیدگی کوانتومی و ویژگی ‌‌های غیرکلاسیکی سه اتم دوترازی در برهم‌ کنش با یک میدان تک‌ مد در حضور جفت‌ شدگی وابسته به شدّت

این مقاله به توصیف برهم‌کنش سه اتم دوترازی با یک میدان کوانتیده تک‌مُد در رژیم جفت‌شدگی وابسته به شدّت می‌پردازد. تحت یک انتخاب برای شرایط اولیه زیرسامانه‌‌ها که در آن اتم‌ها در حالت برانگیخته آماده‌سازی می‌شوند و میدان کاواک در حالت همدوس استاندارد است، شکل صریح بردار حالت کل سامانه به دست خواهد آمد. برای نیل به این مهم، از روش تبدیل لاپلاس استفاده می‌شود. با درنظر گرفتن رژیم‌‌های جفت‌شدگی ثابت و وابسته به شدّت، برخی از مهم‌ترین ویژگی‌‌های فیزیکی سامانه مانند درهم‌تنیدگی کوانتومی بین زیرسامانه اتمی و زیرسامانه تابشی، وارونی جمعیت اتمی، آمار کوانتومی فوتون‌‌های میدان و چلاندگی به‌صورت عددی بررسی می‌شوند. نتایج عددی نشان می‌دهند که وجود تابع غیرخطّی در عمق و دامنه غیرکلاسیکی‌بودن سامانه موثّر است. همچنین، با انتخاب تابع‌‌های غیرخطّی مختلف متناظر با هر نوسانگر غیرخطّی با تابع غیرخطّی دل‌خواه یا متناظر با هر سامانه کوانتومی حل‌پذیر با طیف مشخّص، گستردگی مدل حاضر بیش از پیش روشن می‌گردد.

quantum entanglement and nonclassical properties of three two-level atoms interacting with a single-mode field in the presence of intensity-dependent coupling

this paper describes the interaction of three two-level atoms with a single-mode quantized field in the intensity-dependent coupling regime. under a choice for initial conditions for the subsystems, where the atoms are prepared in an excited state and the cavity field is in the standard coherent state, the explicit form of the total system’s state vector is obtained. to achieve this goal, the laplace transform technique is employed. by considering the intensity-dependent and constant coupling regimes, some of the most important physical properties of the system such as quantum entanglement between the atomic and the radiation field subsystem, atomic population inversion, quantum statistics of field photons, and quadrature squeezing are numerically investigated. the numerical results show that the presence of nonlinear function can affect in the depth and the domain of the system’s nonclassical behavior. also, selecting different nonlinearity functions corresponding to any nonlinear oscillator with arbitrary nonlinear function, or corresponding to any solvable quantum system with a known discrete spectrum, the presented formalism would clearly be distinguished.