ИСТИНА

Работа мотивирована экспериментальным прогрессом в интеграции атомов и наноструктур в гибридные квантовые платформы [1] В работе приведен микроскопический расчет спектра возбуждения одноэлектронного атома, расположенного вблизи диэлектрического объекта суб-волнового размера (наноструктуры). Для атома предполагается произвольная энергетическая структура зеемановских подуровней изолированного оптического перехода. Диэлектрическая среда моделируется ансамблем связанных двухуровневых атомов, частота перехода которых отстроена в высокочастотную область. Тем самым обеспечивается прозрачность среды, и плотность атомов определяет значение диэлектрической проницаемости среды. В качестве примера нами рассчитан спектр излучения, включая скорости распада и радиационные сдвиги, изолированных переходов D_2-линии атома щелочного металла, расположенного вблизи наноразмерного диэлектрического волновода. Результаты расчетов сравниваются с проведенными ранее расчетами, выполненными в приближении теории возмущений и макроскопического описания мод цилиндрического волновода. Расчет ориентирован на приложения к задачам внутрирезонаторной квантовой электродинамики одиночных атомов. Работа поддержана Российским научным фондом в рамках гранта № 18-72- 10039 и Росатомом в рамках Дорожной карты по квантовым вычислениям (контракт № 868-1.3-15/15-2021 от 5 октября 2021 года и контракт №P2154 от 24 ноября 2021 года). Литература 1. D. E. Chang, J. S. Douglas, A. González-Tudela, C.-L. Hung, and H. J. Kimble, ”Colloquium: Quantum matter built from nanoscopic lattices of atoms and photons”, Rev. Mod. Phys. 90, 031002 (2018).