بخشی از مقاله
چکیده - خواص جذب و پاشندگی یک سیستم اتمی چهارترازی با یک میدان کاوشگر ضعیف و یک میدان کنترلی قوی مورد بررسی قرار داده شده است. نشان داده شده است که از طریق شدت میدانهای لیزری و نیز تداخل کوانتومی میتوان شیب پاشندگی خطی را از منفی به مثبت و بالعکس تغییر داد. همچنین نشان داده میشود که با تغییر این پارامترها میتوان به شرایط شفافیت القایی الکترومغناطیس در محیط دست یافت.
-1 مقدمه
تداخل کوانتومی و همدوسی کوانتومی پدیدههای مهمی در اصلاح خواص جذب و پاشندگی یک سیستم اتمی میباشد. پدیدههای زیادی در اپتیک کوانتومی و فیزیک اتمی وجود دارند که بر پایهی تداخل کوانتومی و همدوسی کوانتومی میباشند، مانند شفافیت القایی الکترومغناطیس 1]و[2، تله افتادگی همدوس جمعیت [3]، حذف گسیل خودبخود [4]، لیزرزایی بدون وارونی [5] و از این قبیل. یکی از کاربردهای مهم همدوسی اتمی و تداخل کوانتومی، تغییر انتشار پالس نوری از طریق یک محیط اتمی است که به خاصیت پاشندگی محیط وابسته است.
نشان داده شده است که تحت شرایط معین، یک پالس نوری میتواند با سرعتی کمتر از سرعت نوردر خلاً - فروسرعت - و یا بیشتر از سرعت نور در خلاً - فراسرعت - انتشار یابد .[6] پدیدهی فراسرعت نور با نظریهی نسبیت خاص انشتین تناقض ندارد. آنچه ما آنرا سرعت بیشتر از سرعت نور مینامیم، سرعت گروه پالس نوری میباشد نه اطلاعات . کنترل انتشار پالس توسط میدانهای لیزری در سیستمهای اتمی مختلفی مشاهده شده است 7]و .[8 همچنین نشان داده شده است که همدوسی ناشی از گسیل خودبخود در تغییر خواص جذب و پاشندگی محیط تاثیر بسزایی دارد .[9]
در این مقاله، به بررسی خواص جذب و پاشندگی یک سیستم اتمی چهارترازی میپردازیم. نشان میدهیم که توسط شدت میدان لیزری و نیز تداخل کوانتومی گسیلهای خودبخود، سرعت گروه پالس نوری از فراسرعت به فرسرعت و بالعکس تغییر می-یابد و دستیابی به شفافیت القایی الکترومغناطیس در محیط امکانپذیر خواهد بود.
-3 نتایج و بحث
در شکل 2 پذیرفتاری الکتریکی بر حسب نامیزانی میدان کاوشگر و به ازای مقادیر داده شده رسم شده است. آنچه برای ما مهم میباشد داشتن انتشار فراسرعت نور همراه با کاهش جذب میباشد تا اطمینان حاصل شود که پالس نوری در طی عبور از محیط ضعیف نمیشود. با بررسی مشاهده میشود که در عدم حضور تداخل کوانتومی و برای فرکانسهای رابی 1 2 0.01 شیب پاشندگی در اطراف نامیزانی صفر میدان کاوشگر مثبت میباشد که متناظر با انتشار فروسرعت نور میباشد. در این حالت سرعت گروه مقداری مثبت خواهد داشت. با دقت به منحنی جذب - خط پررنگ - میتوان مشاهده کرد که سیستم در این شرایط متحمل جذب قوی میباشد.
در این شرایط، شیب پاشندگی خطی از مثبت به منفی تبدیل شده است که متناظر با انتشار فراسرعت نور می-باشد - شکل .3 - الف - - . با افزایش بیشتر فرکانسهای رابی تا مقدار 1 2 1 میبینیم که شیب پاشندگی خطی کمتر خواهد شد ولی همچنان منفی خواهد ماند. در این شرایط پنجرهی شفافیت عریضتر شده و جذب در p 0 کاملاً صفر میشود - شکل .3 - ب - - . در این حالت شیب پاشندگی بسیار تند میباشد و یک پنجرهی شفافیت بسیار نازک در اطراف p 0 پدیدار میشود. بنابراین پارامتر تداخل کوانتومی نیز همچون شدت میدانهای کنترلی باعث دستیابی به انتشار فراسرعت نور همراه با کاهش جذب در محیط میشود.
