Квантовая неустойчивость в резонаторной КЭД

Устойчивость и неустойчивость квантовой эволюции исследуется во взаимодействии двухуровневого атома с модой квантованного поля в идеальном резонаторе с учетом фотонной отдачи – базовой модели резонаторной квантовой электродинамики (КЭД). Показано, что квантовая динамика Джейнса – Каммингса может быть неустойчивой в режиме хаотического блуждания атома в квантованном поле стоячей волны в отсутствие какого бы то ни было взаимодействия с окружением. Эта неустойчивость проявляется в больших флуктуациях квантовой энтропии, коррелирующих с мерой классического хаоса – максимальным показателем Ляпунова, и в экспоненциальной чувствительности воспроизводимости квантовых состояний сильно связанной атомно-полевой системы к малым вариациям расстройки резонанса. В численных экспериментах обнаружена чувствительная зависимость атомной инверсии населенности от начальных условий и корреляции квантовых и классических степеней свободы атома.