ПРОСТРАНСТВО ТЕМНЫХ СОСТОЯНИЙ В МОДЕЛИ ТАВИСА-КАММИНГСА - Ozhigov, Yuri Igorevich (Современные информационные технологии и ИТ-образование, 2019)
Рассматриваются темные состояния группы двух-уровневых атомов в резонаторе модели Тависа-Каммингса с нулевой расстройкой. В этих состояниях атомы не могут испустить фотона, хотя обладают ненулевой энергией. Они устойчивы и могут служить управляемым энергетическим резервуаром, из которого можно извлечь фотоны путем дифференцированного воздействия на атомы, например, их пространственного разделения. Темные состояния - простейший пример подпространства, свободного от декогерентности в виде улета фотонов, и потому представляют интерес для квантовых вычислений. Доказано, что а) размерность подпространства темных состояний атомов есть числа Каталана, б) В RWA приближении любое темное состояние есть линейная комбинация тензорных произведений состояний синглетного типа и основных состояний отдельных атомов. Для точной модели в случае одинаковой силы взаимодействия атомов с полем справедливо то же разложение, причем в произведениях участвуют только синглеты и темные состояния не могут ни испустить фотона, ни поглотить его. Доказательство основано на методе квантования амплитуды состояний атомных ансамблей, в которых роли отдельных атомов взаимозаменяемы. В таком ансамбле имеется возможность микро-причинности: траекторию каждого кванта амплитуды можно определить однозначно.