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将离散态耦合到准连续谱:一个在拉比振荡与衰变-复兴动力学之间插值的量子力学模型系统

量子物理 2026-01-13 v1 光学

摘要

我们构建了一个量子力学系统,该系统由一个离散态与一个无限等间距态阶梯耦合而成,两者之间的耦合由洛伦兹型轮廓给出。该系统的各种极限对应于量子光学中众所周知的模型,即:窄共振极限给出拉比系统,宽共振极限给出Bixon-Jortner系统,宽共振、真连续谱极限给出Wigner-Weisskopf系统,而固定共振、真连续谱极限给出通常由Fano方法研究的系统。我们通过将特征值问题简化为一个超越方程,给出了半解析解,并展示了上述极限行为。然后,我们数值研究了初始离散态的动力学,并表明它在各种极限情况下展现出广泛的行为,正如我们的渐近理论所预测的,包括指数衰减、复兴、拉比振荡和阻尼振荡。该系统能够在如此丰富的行为集合与现有模型系统之间进行插值,并且半解析解易于获得,使其成为量子光学及相关领域中一个有用的模型系统。

关键词

引用

@article{arxiv.2601.07557,
  title  = {Coupling a discrete state to a quasi-continuum: A model quantum mechanical system that interpolates between Rabi oscillations and decay-revival dynamics},
  author = {Enes Kutay İşgörür and Osman Cevheroğlu and Arkadaş Özakın},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2601.07557},
  year   = {2026}
}

备注

23 pages