矩形截面半无限波导中原子的空间依赖自发辐射

我们研究了一个由二能级原子和半无限矩形波导组成的量子电动力学(QED)系统，该波导一端表现为完美镜面。原子自发辐射的空间依赖性已包含在对应于波导本征模式的耦合强度中。针对远离截止频率的原子跃迁频率，研究了推迟效应的作用。原子-镜面距离将不同相位和推迟时间引入原子与相应横向模式共振相互作用的动力学中。研究发现，只要原子-镜面距离不为零，上态布居便从其初始值衰减，且当越来越多横向模式与原子共振时，布居越来越低。对于短推迟时间，通过调整原子位置可以抑制或增强原子自发辐射。对于长推迟时间，由于原子重新吸收和重新发射光子，会出现部分恢复与坍缩。