بخشی از مقاله
چکیده: در این مقاله با استفاده از مدل کوانتومی جینز-کامینگز میزان درهمتنیدگی بین هسته دوترون و میدانهای تابشی کوانتیده را بررسی میکنیم. برای نیل به این منظور، سه میدان کوانتیده را در برهمکنش با اتم دوترون در نظر گرفتیم به گونهای که هر میدان به صورت مستقل با یکی از درجات آزادی اتم دوترون برهمکنش میکند. در این رابطه، میدان کوانتیده اول در ناحیه اپتیکی در نظر گرفته شده است که با ترازهای اتمی - الکترونی - دوترون برهمکنش میکند.
میدان کوانتیده دوم در ناحیه فرابنفش است و با ترازهای ساختار ریز برهمکنش میکند. در نهایت میدان کوانتیده سوم نیز در ناحیه گاما در نظر گرفته شده است که با ترازهای هستهای داخلی دوترون برهمکنش کرده و میتواند باعث برانگیختگی آنها شود. با حل معادله وابسته به زمان شرودینگر سامانه مذکور به روش ماتریسی، آنتروپی خطی را به عنوان معیاری برای اندازهگیری میزان درهمتنیدگی بین هسته دوترون و میدانهای تابشی کوانتیده به دست میآوریم. با تحلیل نمودارهای به دست آمده از آنتروپی، به این نتیجه میرسیم که با افزایش ثابت جفتشدگی برهمکنش بین هسته دوترون و میدان تابشی کوانتیده گاما، میزان درهمتنیدگی بین آنها افزایش مییابد.
مقدمه
دستیابی به اطلاعات ناشناخته یک سامانه در مباحث اپتیک کوانتومی است .>2@ در واقع اپتیک کوانتومی دانشی است که به مطالعه برهمکنش بین سامانههای اتم و میدان میپردازد .[3] یکی از مشکلات موجود در مورد هستهها در فیزیک هستهای، مطالعه نیروهای چندنوکلئونی است. در این راستا روشهای گوناگونی ارائه شده است اما هیچکدام از آنها نتوانستهاند پاسخ کاملا دقیقی برای
این مسئله بیابند و لذا این موضوع به عنوان یکی از ناشناختههای دانش فیزیک هستهای در حال بررسی است.
لذا، در این مقاله با تلفیق روشهای موجود در اپتیک کوانتومی و فیزیک هستهای به دنبال ارائه راهکاری جدید برای مطالعه نیروی هستهای با استفاده از روشهای اپتیک کوانتومی هستیم. یکی از کمیتهای اساسی که به نظر میرسد میتواند راهگشای این مطالعه باشد، درهمتنیدگی کوانتومی بین هسته دوترون و میدانهای تابشی کوانتیده است. لذا، با در نظر گرفتن برهمکنش بین یک اتم دوترون دوترازی - که دارای یک هسته دوترازی نیز هست - و سه نور کوانتیده در ناحیه اپتیکی، فرابنفش و نیز گاما، به دنبال بررسی میزان درهمتنیدگی بین هسته دوترون و میدانهای کوانتیده هستیم.
معرفی مدل و حل آن
در اینجا برهمکنش یک اتم دوترون به عنوان یک سامانه دوترازی را که دارای یک هسته دوترازی است را با سه میدان کوانتیده تک مد، در نواحی اپتیکی، فرابنفش و گاما در نظر میگیریم. این برهمکنش به گونهای صورت میگیرد که ترازهای اتمی دوترون با میدان کوانتیده اپتیکی، ترازهای مربوط به ساختار ریز دوترون با میدان کوانتیده فرابنفش و ترازهای هستهای آن با میدان کوانتیده گاما برهمکنش میکنند. برای بررسی این برهمکنشها، از مدل کوانتومی جینز-کامینگز استفاده میکنیم .
تابشی، 0 پذیرفتاری الکتریکی خلا و V حجم ناحیه انتشار است. همچنین، راستای قطبش میدان الکتریکی - y - ، k بردار انتشار میدان - در راستای - z و عملگر - a - a عملگر نابودی - آفرینش - مربوط به فوتونهای میدان تابشی است. برای مطالعه برهمکنش سامانه تحت بررسی در این پژوهش، ما میدان تابشی را در سه ناحیه مجزا در نظر گرفتیم. اولین برهمکنش، برهمکنش بین ترازهای الکترونی اتم دوترون و بخش الکتریکی میدان تابشی در ناحیه اپتیکی است. میدان در این ناحیه باعث گذار اتم دوترون از حالت الکترونی پایه a به حالت الکترونی برانگیخته b میشود.
دومین برهمکنش، برهمکنش بین ساختار ریز الکترونی اتم دوترون و بخش مغناطیسی میدان تابشی در ناحیه فرابنفش است. میدان در این ناحیه باعث گذار اتم دوترون از حالت ساختار ریز الکترونی پایه a ,s a به حالت برانگیخته b ,s b میشود. سومین برهمکنش، برهمکنش بین ترازهای داخلی هسته دوترون و بخش مغناطیسی میدان تابشی در ناحیه گاما است. میدان در این ناحیه باعث گذار هسته دوترون از حالت هسته- ای پایه A به حالت برانگیخته B میشود.
بسامد میدان تابشی در ناحیه گاما است. لذا با استفاده از روابط - 8 - ، - 10 - و - 12 - هامیلتونی برهمکنش کل به شکل زیر حاصل میشود:جوابهای این معادله پس از محاسبات طولانی با روش ماتریسی به دست میآید که به دلیل محدودیت جا از ارائه آن معذوریم. درهم تنیدگی بین هسته دوترون و میدانهای تابشی تک مد اکنون یکی از خواص فیزیکی سامانهای که در بخش قبل بیان شده است را مطالعه میکنیم. در واقع با ارزیابی آنتروپی خطی به عنوان معیاری برای تعیین درجه درهمتنیدگی، مقدار درهمتنیدگی بین میدانهای کوانتیده و هسته دوترون را تعیین کنیم. این پارامتر به صورت - s x t 1 Tr - x2 تعریف میشود که زیروند x در s x به سامانه کوانتومی میدان و یا هسته دوترون اشاره دارد
