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[quote="Lennart"][b]Meine Frage:[/b] Guten Tag, die Standardbeschreibung von spontaner Emission in Quanten-Optik ist via Coupling eines angeregten Atoms and Vakuums-Moden des EM-Feldes, die wg. Fluktuationen/Nullpunktsenergie auch bei T->0 besetzt sind. Diese Vakuums-Moden sorgen dann sozusagen für angeregte Emission in der entsprechenden Wellenlänge. Virtuelle Photonen induzieren somit spont. Emission. Bei T->0 sollten alle Moden des EM-Feldes m.E. nach gleichermaßen besetzt sein. Nun ist es aber auch ein bekannter Fakt, dass die natürliche Emissionsrate von Atomen abhängig von der Übergangsenergie ist. Mittels Wigner-Weisskopf errechnet sich z.B. [latex] \Gamma \propto \omega^3 [/latex]. Die Mathematik dahinter kann ich nachvollziehen, aber ich bekomme die beiden Konzepte nicht miteinander verbunden. Kennt ihr eine intuitive Erklärung, die beide Konzepte einschließt und z.B. erklärt warum hyper-fine qubits besonders langlebig sind? Hab ich vielleicht etwas falsch verstanden? Danke und liebe Grüße, Lennart [b]Meine Ideen:[/b] In Wigner-Weisskopf ergibt sich die Freq.-Abhängigkeit durch die Transformation der relativen Phasen von |0> und |1> Zustand in sphärische Koordinaten. Also vielleicht hat es was mit der sphärischen Symmetrie zu tun, aber kann mir das schwer visualisieren.[/quote]
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Lennart
Verfasst am: 05. Jan 2024 17:02
Titel: Warum skaliert die Rate für spontane Emission mit Energie?
Meine Frage:
Guten Tag,
die Standardbeschreibung von spontaner Emission in Quanten-Optik ist via Coupling eines angeregten Atoms and Vakuums-Moden des EM-Feldes, die wg. Fluktuationen/Nullpunktsenergie auch bei T->0 besetzt sind. Diese Vakuums-Moden sorgen dann sozusagen für angeregte Emission in der entsprechenden Wellenlänge. Virtuelle Photonen induzieren somit spont. Emission.
Bei T->0 sollten alle Moden des EM-Feldes m.E. nach gleichermaßen besetzt sein.
Nun ist es aber auch ein bekannter Fakt, dass die natürliche Emissionsrate von Atomen abhängig von der Übergangsenergie ist. Mittels Wigner-Weisskopf errechnet sich z.B.
.
Die Mathematik dahinter kann ich nachvollziehen, aber ich bekomme die beiden Konzepte nicht miteinander verbunden. Kennt ihr eine intuitive Erklärung, die beide Konzepte einschließt und z.B. erklärt warum hyper-fine qubits besonders langlebig sind? Hab ich vielleicht etwas falsch verstanden?
Danke und liebe Grüße,
Lennart
Meine Ideen:
In Wigner-Weisskopf ergibt sich die Freq.-Abhängigkeit durch die Transformation der relativen Phasen von |0> und |1> Zustand in sphärische Koordinaten. Also vielleicht hat es was mit der sphärischen Symmetrie zu tun, aber kann mir das schwer visualisieren.