بررسي تشديدهاي تداخل چند ترازي از طريق آهنگ‌هاي گذار در سيستم‌هاي شش ‌ترازي قوياً تحريك ‌شده

Investigation of multilevel interference resonances via transition rates in strongly driven six-level systems

در اين مقاله، نوع جديدي از تشديدهاي چند فوتوني در يك سيستم كوانتومي شش ترازي قوياً تحريك ‌شده كه يكي از ترازهاي آن به‌ صورت انفرادي با دو تراز داراي شكاف انرژي ثابت E، جفت شده است را مطالعه مي­كنيم. در نزديكي شرط تشديد چند فوتوني، رفتاري متفاوت از نظر كيفي براي تعداد فوتون­هاي صحيح زوج يا فرد پيدا مي­شود كه چنين پديده­اي، بر حسب دو مسير تداخلي معين و با محاسبه فاز تداخل سيستم توجيه مي­‌شود. در رژيم وافازي قوي آهنگ­هاي گذار بين ترازي را محاسبه كرده و نشان مي­دهيم كه تداخل­هاي چندترازي لاندائو- زنر (LZ) بين ‌فرايندهاي مرتبه اول و ‌مرتبه سوم، منجر به تشديدهايي با خصوصيات كاملاً متفاوت از تشديدهاي دوترازي شده كه اولين بار در ‌مرتبه چهارم جفت­شدگي ترازهاي انرژي به وجود مي­آيند. آهنگ­ها براي تعداد فوتون­هاي صحيح، ويژگي­هاي تشديدداري را نشان مي­دهند. سرانجام آشكارا مدلمان را به آزمايش‌ها ربط داده و نشان مي­دهيم كه همه ويژگي­هاي مربوط به داده­هاي تجربي را در بر مي­گيرد. اين تحقيق با انواع مختلفي از سيستم­هاي حالت جامد و اتمي يا مولكولي مربوط است كه به طور خاص راهكاري واضح را براي توضيح آزمايش‌هاي مبهم در نقاط كوانتومي دوگانه قوياً تحريك شده ارائه مي­كند

In this paper, we study a new kind of multiphoton resonances in a strongly driven six-level quantum system, where one of its levels is coupled individually with the other two levels that have the constant energy separation E. Near the multiphoton resonance condition, a different behavior for the number of even or odd photons was found qualitatively, which could be explained by considering two certain interfering trajectories and computing the interference phase of system. In the regime of strong dephasing, we calculated the rates of interlevel transitions, showing that multilevel Landau-Zener (LZ) interferences between first and third order processes could lead to resonances with characteristics differing markedly from those of familiar two-level resonances that first arose at the fourth order in the couplings of the energy levels. The rates displayed resonant features at the number of integer photons. Finally, we could explicitly connect our model to the experiments, showing that it captured all relevant features of the experimental data. This paper can be relevant for a variety of solid state and atomic or molecular systems. In particular, it provides a clear mechanism to explain the puzzling experimental observations in strongly driven double quantum dots.