Диссертация

В данной работе исследуется взаимодействие атомных и наноструктурных систем с неклассическими состояниями электромагнитного поля и анализируются новые физические эффекты, обусловленные квантовыми свойствами таких полей, и их особенности по сравнению со случаем возбуждения классическим лазерным излучением. При воздействии когерентных полей с малым числом фотонов обнаружена сильная зависимость динамики возбуждения атомной системы от относительной фазы атомных или полевых состояний. В случае взаимодействия атомной системы с одной модой сжатого неклассического поля продемонстрирован режим «когерентного пленения населенностей» для атомной подсистемы и проанализированы его особенности, обусловленные большой долей вакуумного состояния в распределении по числу фотонов сжатого поля. Исследуется перепутанность между атомной и полевой подсистемами, ее влияние на динамику каждой подсистемы в отдельности, а также динамика перепутанности между фотонами. Обнаружено существенное изменение свойств неклассических полей в процессе их взаимодействия с атомными и наноструктурными системами, что приводит к формированию так называемых негауссовских неклассических состояний электромагнитного поля. Рассматривается динамика сверхпроводящих наноструктурных Джозефсоновских систем и продемонстрирована возможность сверхбыстрого переноса населенности и перемагничивания в сверхпроводящих мета-атомах, основанные на воздействии широкополосных импульсных магнитных полей.