小腔中激发态原子的稳定性

我们考虑一个系统，由近似为频率 $\bar{\omega}$ 的谐振子的原子组成，该原子耦合到半径为 R 的球形反射腔内的标量势。我们使用先前出版物中引入的（Andion, Malbouisson and Matos Neto, J. Phys. A34, 3735 (2001)）缀饰态，其允许对有限或任意大腔这两种情形下的原子辐射过程进行非微扰统一描述。我们研究了小腔中的能量分布，初始条件为原子处于第一激发态，并得出激发态原子准稳定的结论。例如，对于量级为 $\bar{\omega}\sim 4.00\times 10^{14}/s$（可见红光）的频率 $\bar{\omega}$，从原子处于第一激发能级的初始条件出发，我们发现对于直径 $2R\sim 1.0\times 10^{-6}m$ 的腔，原子在任意时刻仍处于第一激发能级的概率约为 97%。对于典型的微波频率 $\bar{\omega}\sim 2,00\times 10^{10}/s$，我们发现对于腔半径 $R\sim 1.4\times 10^{-2}m$，第一激发态的稳定性同样约为 97%。