与玻色-爱因斯坦凝聚体库耦合的辐射驱动二能级系统的弛豫

我们建立了一个微观理论，用于描述光泵浦的二能级系统与弱相互作用玻色气体库耦合的弛豫动力学。利用 Keldysh 形式和图形微扰理论，我们推导了当玻色子库处于正常态和玻色-爱因斯坦凝聚态时，二能级系统拉比振荡的弛豫时间表达式。我们将一般理论应用于考虑一个受辐照的量子点与由二维偶极激子气体组成的玻色子库耦合的情况。当库处于玻色-爱因斯坦凝聚区域时，对于弱的二能级系统-光耦合，拉比振荡的弛豫由库玻色子的凝聚和非凝聚部分共同导致；而对于强的二能级系统-光耦合，则主要由非凝聚部分导致。我们的理论还表明，库从正常态到玻色-爱因斯坦凝聚态的相变强烈影响二能级系统拉比振荡的弛豫率。当库处于正常相低温区域时，二能级系统的弛豫率近似与泵浦场频率无关，而单调依赖于场强。偶极激子气体的相变导致二能级系统的弛豫率对泵浦场频率和场强均表现出非单调依赖关系，这为探测耦合偶极激子气体的玻色-爱因斯坦凝聚相变提供了一个特征性标志。