Физика Низких Температур: Том 48, Выпуск 2 (Февраль 2022), c. 114-118    ( к оглавлению , назад )

To the numerical simulation of the correlation picture in Dicke superradiance

S. Lyagushyn

Oles Honchar Dnipro National University, Dnipro 49010, Ukraine
E-mail: lyagush.new@gmail.com

Received July 16, 2021, published online December 24, 2021

Abstract

The paper discusses some approaches to elucidating the picture of electromagnetic field correlations emerging and developing in the Dicke system of two-level atoms interacting via field. Based on the reduced description method, a set of differential equations for the reduced description parameters including field correlation functions is constructed using different quantum evolution pictures and regarding field-matter interaction as a small parameter. Calculations are based on the electrodynamics of continuous media. Meaningful results are obtained in the second-order in interaction. The material equations are found in the class of generalized functions and the material coefficients are estimated in the dependence of coordinates for applying to the spatial description of correlations. Initial and border conditions are discussed. A simplified form of the set of equations is proposed for the initial stage of the process with the supposition about the fixed orientation of emitters acceptable for a one-dimensional system.

Анотація

Обговорено деякі підходи до з’ясування картини виникнення та розвитку кореляцій електромагнітного поля в системі дворівневих атомів Діке, які взаємодіють через поле. На основі методу скороченого опису побудовано систему диференціальних рівнянь для параметрів скороченого опису включно з кореляційними функціями поля з використанням різних квантових картин еволюції та розглядом взаємодії речовина–поле в якості малого параметра. Обчислення базуються на електродинаміці суцільних середовищ. Змістовні результати отримано в другому порядку за взаємодією. Матеріальні рівняння знайдено в класі узагальнених функцій, матеріальні коефіцієнти обчислено в залежності від координат з метою застосування до просторового опису кореляцій. Обмірковано початкові та крайові умови. Запропоновано спрощену форму системи рівнянь для початкового етапу процесу з припущенням про фіксовану орієнтацію випромінювачів, що прийнятна для одновимірної системи.

Key words: Dicke superradiance, correlation function, reduced description, material equations.