Electron scattering and dephasing rate of Rydberg atoms in a plasma

Göcke, C.; Röpke, G.

doi:10.1088/0305-4470/39/17/s43

Cited by 4 publications

(8 citation statements)

References 29 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…We point out that we can now understand the semiclassical behavior in the collision-induced transitions of Rydberg atoms [32] and the use of the classical description of ions in a plasma. On the other hand, for the ground state and the first excited states, the consideration preserves the results of standard quantum mechanics for the isolated atoms with the addition that interferences in superpositions of eigenstates are damped because of the interaction with the background.…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Master equation of the reduced statistical operator of an atom in a plasma

Göcke

Röpke

2008

Theor Math Phys

View full text Add to dashboard Cite

We use the nonequilibrium Liouville equation to derive the master equation for the reduced statistical operator in a heat bath represented by a many-particle environment. Focusing on the case of a weak system-bath coupling, we consider the Born-Markov approximation of the master equation and compare the result to different approaches. The master equation is elaborated for the special case of an atom as a reduced system in a plasma background. We find that the dynamical structure factor determines the effect of the plasma on the reduced system. We consider the operator equation in the atomic eigenstate and in the phase-space representation, which yields two limiting cases: quantum mechanical behavior similar to the isolated atom for the lower strongly bound levels and a semiclassical one for highly excited Rydberg levels.Keywords: nonequilibrium statistical operator, reduced statistical operator, quantum master equation, quantum Brownian motion, open quantum system, decoherence, Rydberg atom, ultracold plasma

show abstract

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

“…A semiclassical approach successfully describes scattering processes such as transitions due to collisions with electrons [29], [30]. We recently applied the QME to these processes [31], [32], and we briefly comment on this in Sec. 5.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Master equation of the reduced statistical operator of an atom in a plasma

Göcke

Röpke

2008

Theor Math Phys

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…In ultra-cold plasmas Rydberg atoms are present due to recombination. Localization of Rydberg electrons can be argued as reason why classical calculations are superior to quantum based approximations for transition rates [18]. Further work towards bound states is in progress.…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Localization of Coherent Wave Packets in Plasmas due to Decoherence

Göcke

Röpke

2007

Contrib. Plasma Phys.

View full text Add to dashboard Cite

Localization of electron and ion states in a plasma is considered, applying the picture of a test particle in a dissipative environment. The plasma environment is represented by the dielectric function. For the reduced statistical operator a quantum master equation in Born-Markov-approximation can be used to quantify the influence of the dissipative background, which gives rise to decoherence and friction. We compare localization of ions due to collisional decoherence with the electronic part with screened interaction and localization by the thermal radiation field. The usual procedure to treat ions classically and electrons as quantum objects is supported by comparing the width of robust states and the mean distance in plasmas.

show abstract

“…Квазиклассиче-ский подход успешно описывает процессы рассеяния, в частности, переходы из-за столкновений с электронами [29], [30]. О применении квантового основного ки-нетического уравнения к этим процессам, недавно представленном авторами ра-бот [31], [32], кратко напоминается в разделе 5. Другие применения, например, использование ридберговых состояний в квантовом компьютере, важны для совре-менных экспериментальных исследований [33], но в настоящей работе не затрагива-ются.…”

Section: к гокке г рёпкеunclassified

“…Следует отметить, что теперь мы можем понять квазиклассическое поведение в индуцированных столкновениями переходах ридберговых атомов [32] и использо-вание классического описания ионов в плазме. С другой стороны, для основного состояния и первых возбужденных состояний наши рассуждения дают те же ре-зультаты, что и стандартная квантовая механика для изолированных атомов с тем добавлением, что интерференции и суперпозиции собственных состояний затухают из-за взаимодействия с окружением.…”

Section: заключениеunclassified

Основное Кинетическое Уравнение Для Приведенного Статистического Оператора Атома В Плазме

Гокке¹,

Göcke²,

Репке³

et al. 2008

ТМФ

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

ОСНОВНОЕ КИНЕТИЧЕСКОЕ УРАВНЕНИЕ ДЛЯ ПРИВЕДЕННОГО СТАТИСТИЧЕСКОГО ОПЕРАТОРА АТОМА В ПЛАЗМЕС использованием неравновесного уравнения Лиувилля выведено основное кинетическое уравнение для приведенного статистического оператора в тер-мостате, представляющем многочастичное окружение. В случае слабой связи между системой и термостатом рассмотрена аппроксимация Борна-Маркова основного кинетического уравнения и произведено сравнение результатов, по-лученных в различных подходах. Основное кинетическое уравнение подробно исследовано для специального случая атома, рассматриваемого как подсистема в плазменном окружении. Найден динамический структурный фактор, опре-деляющий влияние плазмы на подсистему. Операторное основное кинетиче-ское уравнение рассмотрено в представлении атомных состояний и в представ-лении фазового пространства, что соответствует двум предельным случаям: квантово-механическому поведению, аналогичному поведению изолированного атома для низколежащих сильно связанных уровней, и квазиклассическому по-ведению для сильно возбужденных уровней Ридберга.Ключевые слова: неравновесный статистический оператор, приведенный статистиче-ский оператор, квантовое основное кинетическое уравнение, квантовое броуновское дви-жение, открытые квантовые системы, декогерентность, атомы Ридберга, сверххолодная плазма.

show abstract

Electron scattering and dephasing rate of Rydberg atoms in a plasma

Cited by 4 publications

References 29 publications

Master equation of the reduced statistical operator of an atom in a plasma

Master equation of the reduced statistical operator of an atom in a plasma

Localization of Coherent Wave Packets in Plasmas due to Decoherence

Основное Кинетическое Уравнение Для Приведенного Статистического Оператора Атома В Плазме

Contact Info

Product

Resources

About