Некоторые особенности оптического проявления релаксации

Показано, что в общем случае взаимодействие релаксирующих квантовых систем с излучением описывается немарковскими кинетическими уравнениями для матрицы плотности $\rho^t$, причем релаксационная матрица зависит от свойств излучения. Обычно используемые для $\rho^t$ уравнения марковского типа получаются из этих уравнений при выполнении, наряду с условием $\gamma\tau_c\ll1$, неравенства $(\varepsilon^2+4\vert V\vert^2)^{1/2}\tau_c\ll1$ ($\gamma$ – ширина перехода системы; $\tau_c$ – время корреляции возмущений, вызывающих релаксацию; $\varepsilon$ –частотная расстройка; $|V|$ – энергия взаимодействия системы с полем). При нарушении последнего неравенства процесс релаксации становится существенно немарковским. В случае малых $|V|$ это приводит к нелоренцевой форме линий поглощения, характеризующихся быстрым спадом на крыльях. При больших $|V|$, когда $2|V|\tau_c\gtrsim1$, происходит существенное изменение всего процесса релаксации: становится существенной зависимость релаксационных коэффициентов от $|V|$, возникает взаимосвязь между релаксацией диагональных и недиагональных элементов матрицы плотности. Это проявляется, в частности, в эффекте насыщения: в выражении для поляризуемости существенно изменяется член, описывающий насыщение, и из ширины линии устраняется часть, обусловленная адиабатическим (упругим) возмущением.