Коллективные эффекты спонтанного излучения и квантовая теория диссипативной неустойчивости тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.27.03, доктор физико-математических наук в форме науч. докл. Кочаровский, Виталий Владиленович

• Кочаровский, Виталий Владиленович
• доктор физико-математических наук в форме науч. докл.
• 1997

Оглавление диссертации доктор физико-математических наук в форме науч. докл. Кочаровский, Виталий Владиленович

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Подход электродинамики сплошных активных сред к проблемам квантовой радиофизики и оптики

2. Дис.сипативная неустойчивость волн поляризации в случае однородно уширенной линии и эффекты распространения

3. Бесстолкновительное затухание и пучковые неустойчивости волн поляризации в газе двухуровневых атомов при учете доп-плеровского уширения линии

4. Антисегнетоэлектрический газовый кристалл и нелинейная теория неустойчивости типа мягкой моды

5. Неустойчивость основного состояния и коллективное спонтанное излучение неинвертированных атомов, сосредоточенных вблизи поверхности активной среды

6. Неоклассическое коллективное спонтанное излучение в системе молекул с квазиэквидистантным спектром колебательных уровней

7. Коллективное спонтанное излучение при аннигиляции электрон-позитронного сгустка и при рекомбинации электрон-дырочных пар в полупроводнике в сильных магнитных полях

8. Неунитарная динамика квантовых систем, взаимодействующих с резервуаром, и анализ нестационарного спонтанного излучения на основе комплексного спектрального разложения оператора Гамильтона

9. Феноменологическая квантовая электродинамика активных иногоспонтан

КНИГА ИМЕЕТ

В переплетной ед. еоедкн. номера вып. я ~

§ с. я ■» О X

2 а 5| с? ~ о к знаками энер

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Коллективные эффекты спонтанного излучения и квантовая теория диссипативной неустойчивости»

Явление коллективного спонтанного излучения (сверхизлучения) было теоретически предсказано Дике в 1954 году [*1] и с самого начала стояло обособленно не только среди излучательных явлений физики вообще, но и внутри самой квантовой электроники. Это было связано, с одной стороны, с предельной абстрактностью и специальностью исходной квантовой модели Дике - малой по сравнению с длиной волны крупинки двухуровневых атомов, а с другой стороны, с трудностью ее реализации в эксперименте. В крупинке газа неупорядоченных атомов сверхизлучение Дике невозможно, так как подавляется вайскопфовскими столкновениями. Оптическое сверхизлучение удалось наблюдать лишь после появления мощных лазеров, генерирующих импульсы с длительностью, меньшей времени релаксации возбуждений среды. Впервые это было сделано в 1973 году на переходах в инфракрасном диапазоне в газах [*2], а затем в 80-х годах на оптических переходах в активных центрах в кристаллах: дефиниле с пиреном [*3], KCl : О2 [*4], а также Nd:YAG и рубине [*5]. В последние годы эксперименты в этом направлении продолжаются [+6].

Во всех случаях сверхизлучение возникало в образцах с размерами больше длины волны А при достаточно большой концентрации N предварительно инвертированных атомов. Запасенная в образце энергия спонтанно излучается в виде короткого узконаправленного электромагнитного импульса, мощность которого на несколько порядков превосходит мощность некогерентного спонтанного излучения та.кого же числа изолированных атомов. Формирование сфазированного сверхизлучательного состояния системы происходит в течение времени задержки t^, примерно на порядок превышающего длительность импульса т. На. самом начальном этапе (t << td) процесс фа.зировки атомов является квантовым. С появлением большого числа фотонов поле и поляризация среды приобретают классический характер и сверхизлучение можно рассматривать в полуклассическом приближении. В 70-х - 80-х годах теория эффекта сверхизлучения была существенно продвинута вперед (см. обзоры [*7 —*10,*25] и [! — •'>]), однако в основном лишь в рамках моделей, близких к двухуровневой, и соответствующих им методов анализа.

Вместе с тем, сама идея использования коллективных эффектов спонтанного излучения представляется очень интересной как в квантовой электронике и физике лазеров, так и в значительно более широкой области физики - для сверхизлучательной генерации импульсного излучения без, резонаторов или в низкодобротных резонаторах (в том числе в рентгеновском и гамма-диапазонах), проектов создания плотной электрон-позитронной плазмы на ускорителях [*11], регистрации слабых излучений на уровне квантовых шумов, создания микролазеров, лазеров с большим превышением над порогом генерации (плазменных, ионизационных и эксимерных) [*Г2, *13], проблемы существования сверхизлучательных фазовых переходов и когерентных кристаллов [*.14, *15,+26, *27], развития когерентной спектроскопии, управления химическими реакциями в поле ультракоротких лазерных импульсов, модификации спонтанного излучения атомов на адсорбирующих поверхностях, методов охлаждения атомов и бозе-эйнштейновской конденсации атомов, генерации и распространения когерентных импульсов в активированных волокнах, создания широкополосных полупроводниковых лазеров и др.

Анализ подобных проблем потребовал развития электродинамики сплошных сред для случая нестационарных когерентных коллективных процессов в активных средах, как в ее классическом, так и в квантовом вариантах. Для перехода от двухуровневой модели сверхизлучения Дике, в крупинке к широкому классу физических систем необходимо было выяснить общие физические принципы, лежащие в основе коллективного спонтанного излучения. Оказалось, что оно связано с волнами отрицательной энергии и их неустойчивостью при взаимодействии с волнами положительной энергии, в частности, диссипативной неустойчивостью [6]. Эти понятия в квантовой оптике и в квантовой теории поля до наших работ не встречались. Кроме того, выяснилось, что квантовал теория гравитации также с необходимостью содержит в себе поле отрицательной энергии, а его взаимодействие с материальными полями положительной энергии лежит в основе процесса космологической инфляции [7]. Таким образом, квантовая теория полей с разными знаками энергий важна не только на феноменологическом уровне электродинамики сплошных активных сред, но и на фундаментальном уровне теории гравитации и ее объединения с электрослабым и сильным взаимодействиями [8].

С целью решения очерченных проблем автором был выполнен большой цикл исследований, основные результаты которого изложены в работах [1 — 54] и суммируются в диссертации. Она фактически подытоживает становление нового научного направления - физики сверхизлучательных явлений, далеко выходящего за тесные рамки стандартной двухуровневой модели квантовой оптики. Это обстоятельство, а также ряд новых явлений, предсказанных в диссертации, обуславливают ее актуальность.

Цели диссертационной работы: установление общефизических закономерностей явления коллективного спонтанного излучения и поиск новых коллективных когерентных явлений подобного типа в широком классе физических систем, отличных от двухуровневой модели Дике, предсказание их свойств и построение теории указанных явлений.

Научная новизна работы

Впервые проведен систематический поиск и исследование коллективных эффектов спонтанного излучения в широком классе физических систем. В частности, предсказаны новый равновесный фазовый переход в состояние антисегнетоэлектрического газового кристалла, явление спонтанного излучения и сверхизлучения из основного состояния атомов вблизи поверхности активной среды, возможность бозе-эйнштейновской конденсации атомов, находящихся в возбужденном состоянии, генерация когерентных импульсов сверхизлучения в распределенной системе молекул с квазиэквидистантным спектром колебательных уровней, коллективная 7-аннигиляция электрон-позитронного сгустка в сильном магнитном поле, коллективная оптическая рекомбинация за-магниченных электрон-дырочных пар в полупроводнике, новые эффекты неадиабатического пересечения затухающих состояний нестационарной квантовой системы. Сформулирована квантовая теория диссипативной неустойчивости. Предложена локальная квантовая теория полей с разными знаками энергий, которая может служить основой квантовой теории гравитации, и предсказано явление одновременного существования инфракрасной и ультрафиолетовой асимптотической свободы.

Научное и практическое значение работы

Важное научное значение имеет развитый в работе макроскопический подход к описанию коллективных когерентных явлений, основанный на обобщении метода электродинамики сплошных сред на активные среды и включающий квантовую теорию диссипативной неустойчивости. В совокупности с целым рядом рассмотренных в диссертации примеров, он дает эффективное практическое средство теоретического анализа коллективных эффектов спонтанного излучения для самых разных физических ситуаций. Его применение уже позволило найти и исследовать экстремальные режимы генерации полей различными ансамблями осцилляторов, представляющие интерес для практической реализации. Сюда относятся одномодовое и многомодовое сверхизлучение в низкодобротных резонаторах, абсолютная неустойчивость в условиях плазменно-диполыюго резонанса, сверхизлу-чательная генерация разночастотных импульсов в условиях аномального эффекта Допплера, циклотронное сверхизлучение электронного пучка в магнитной ловушке, модовое сверхизлучение на. межзонных переходах в полупроводнике, помещенном в квантующее магнитное поле, сверхизлучение при постоянной накачке и генерация фемтос.екундных импульсов в полупроводниковых лазерах с квантовыми ямами. (Обзор этих результатов и ссылки см. в [+16].) Осуществление сверхизлучения на колебательных переходах в молекулярных газах (раздел 6) может привести к созданию новых импульсных источников ИК излучения.

Использование ограниченного сверхизлучения в световоде, участок сердцевины которого содержит активные примесные центры, (раздел 3) при реализации поперечной схемы накачки может позволить возбуждать когерентные импульсы без разрыва свето-проводящего контура. Квантовая теория диссипативной неустойчивости (раздел 9) может служить фундаментом последовательного анализа квантовых флуктуации сверхизлучательных лазеров. Теория макроскопических квантовых флуктуаций эллипса поляризации позволила правильно описать наблюдавшуюся [*17] статистику поляризации импульсов сверхизлучения.

Проведенное в разделах 3 и 4 изучение (с учетом эффектов пространственной дисперсии) спектров нормальных поперечных и продольных волн в относительно плотном газе вблизи электроди-польной линии дает теоретическую основу для разработки методов когерентной спектроскопии таких газов. Аналогия между бее-столкновительным затуханием волн в газе атомов и в электронной плазме (раздел 3) указывает на возможность эффективного использования хорошо развитых представлений физики плазмы для описания коллективных эффектов спонтанного излучения в среде нейтральных частиц с внутренними степенями свободы.

Предложенный в разделе 5 нерадиационный механизм управления спонтанным излучением атомов представляет прикладной интерес для химии и физики адсорбирующих поверхностей и для квантовой оптики микролазеров и полупроводниковых гетерола-зеров. Он может быть использован также в схемах лазерного охлаждения атомов, в частности, для ускорения охлаждения.

Предсказанные в\разделе 8 новые эффекты неадиабатического пересечения затухающих состояний могут быть использованы в лазерной химии для управления скоростью реакций путем изменения темпа опустошения одного квазиэнергетического уровня за счет его неадиабатического взаимодействия в переменном внешнем поле с другим уровнем, а также для разделения изотопов и спектроскопии расщепленных состояний многоатомных молекул.

Анализ коллективной аннигиляции ее+-сгустка устанавливает фундаментальный верхний предел на скорость аннигиляции, зависящий лишь от фундаментальных констант (постоянной тонкой структуры и массы электрона) и величины внешнего магнитного поля, и необходим при расчете предельных плотностей аннигилиругощей плазмы как в астрофизических объектах, так и в ускорителях. В частности, он показывает несостоятельность предлагавшегося в [*11] проекта достижения ядерной плотности плазмы в пинче на ускорителе со встречными пучками.

Для большинства рассмотренных в диссертации явлений и эффектов оценки условий их реализации и ожидаемых характеристик доведены до числа, что позволяет выяснить возможности постановки соответствующих экспериментов или создания соответствующих приборов и установок в тех или иных лабораториях.

Особую научную ценность имеет предложенная в разделе 10 квантовая теория полей с разными знаками энергий квантов, так как она может стать ключевым звеном в решении фундаментальной проблемы теоретической физики - построении квантовой теории гравитации и ее объединении с существующей квантовой теорией материальных полей. Конкретная квантово-полевая модель взаимодействующих конформно-плоского гравитационного поля и массивного скалярного поля, рассмотренная в разделе 10, имеет прикладное значение для космологии ранней Вселенной как локальная квантовая модель инфляционного расширения.

Апробация работы

Материалы диссертации докладывались на семинарах в ИГ1Ф РАН, Нижегородском государственном университете, в ФИАНе на Общемосковском семинаре по теоретической физике академика В. Л. Гинзбурга, на научных сессиях РАН, в Ленинградском государственном педагогическом институте, Казанском физико-техническом институте Казанского филиала РАН, Свободном Брюссельском университете, Фонде Луи де Бройля (Париж), Брин-Мор колледже (США), Техасском университете в Остине, а также были представлены в 30 докладах на всесоюзных и международных конференциях: всесоюзном симпозиуме по световому эхо и когерентной спектроскопии (Харьков, 1985), International Conference on Coherent and Nonlinear Optics (Москва, 1985; Минск, 1988; Санкт-Петербург, 1995), расширенном заседании секции "Лазерные люминофоры" Научного совета АН по люминесценции (Звенигород, 1987), всесоюзном симпозиуме "Световое эхо и пути его практических применений" (Куйбышев, 1989), всесоюзной школе по нелинейным волнам (Н.Новгород, 1989, 1991), Indian-Soviet Symposium on Phase Transitions (Bangalore-Delhi-Madras, 1990), IAU Colloquium N 128 (Zielona Cora, Poland, 1990), International Conference on Lasers and Electro-Optics (Baltimore, 1991), European Quantum Electronics Conference and the Tenth U.K. Quantum Electronics Conference (Edinburg, 1991), International Quantum Electronics Conference (Vienna, 1992), European Quantum Electronics Conference (Amsterdam, 1994; Hamburg, 1996), International Conference on Infrared Physics: Topical Conf. on Infrared Lasers (Ascona, Switzerland. 1994), International Symposium on Spectral Effects in Collective Phenomena (Rochester, 1995), Joint Symposium of ICONO'95 and Laser Optics'95 on Atomic Coherence (Санкт-Петербург, 1995), International Conference on Laser Physics (Moscow-Yaroslavl-Moscow, 1995), International Conference on Nonlinear Dynamics, Chaotic and Complex Systems (Zakopane, 1995), International School on Nonlinear Science (Nizhny Novgorod, 1995), International Conference on Atomic Physics (Amsterdam, 1996), General Conference of the European Physical Society (Sevilla, Spain, 1996), International Conference on Quantum Optics and Laser Physics (Hong Kong, 1997), International Conference on Photon Echo and Coherent Spectroscopy (Йошкар-Ола, 1997).

Публикации

По теме диссертации автором опубликованы 54 работы. Из них 27 статей и 5 обзоров в ведущих отечественных и зарубежных журналах, 18 тезисов докладов на международных и всесоюзных конференциях, а также 4 препринта ИПФ РАН.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Диссертация состоит из 10 разделов и Заключения.

В первом разделе формулируются основные отличительные черты явления коллективного спонтанного излучения в рамках господствовавшей до наших работ двухуровневой модели активной среды и анализируются различные методы его описания. В итоге выделяется физическая сущность этого коллективного когерентного явления как диссипативной неустойчивости волн отрицательной энергии и ставится основная задача диссертации -найти и описать явления такого типа в возможно более, широком классе физических ситуаций, то есть вывести понятие сверхизлучения из узких рамок двухуровневой модели квантовой оптики в круг общефизических понятий. Формулируется общий метод электродинамики сплошных активных сред, который позволяет естественным и адекватным образом описывать коллективные когерентные явления в самых различных физических ситуациях. Сначала, во втором и третьем разделах, он развивается соответственно в случаях однородного и неоднородного уширения линии в двухуровневой среде, а затем, в последующих разделах, применяется к широкому набору других ситуаций. Таким образом мы предсказываем и описываем ряд новых явлений, связанных с коллективными эффектами спонтанного излучения.

В четвертом и пятом разделах эти эффекты изучаются для неинвертированных атомов. Показывается, что возможна неустойчивость газа, в результате которой образуется когерентный газовый кристалл с антисегнетоэлектрической структурой. Предсказывается коллективное спонтанное излучение из основного состояния атомов, помещенных вблизи активной среды.

В шестом и седьмом разделах анализируется коллективное спонтанное излучение в системах с квазиэквидистантным (дискретным) и зонным (непрерывным) энергетическим спектром элементарных излучателей. Рассматривается инфракрасное излучение двухатомных молекул на колебательных переходах, оптическая рекомбинация замагниченных электрон-дырочных пар в полупроводнике и гамма-аннигиляция электрон-позитронной плазмы в сильном магнитном поле.

Последние три раздела посвящены проблеме введения диссипации и неустойчивости волн отрицательной энергии в квантовую теорию. В восьмом разделе предложен метод корректного построения неэрмитовского гамильтониана, описывающего неунитарную динамику квантовой системы с. дискретным спектром в условиях спонтанного излучения в резервуар, а также выведены соответствующие квантовые кинетические уравнения. Исследована динамика трехуровневого атома в условиях нестационарного оптического эффекта Штарка. В девятом разделе дана квантовая теория диссипативной неустойчивости, развит общий метод феноменологической квантовой электродинамики активных сред и на этой основе рассмотрены макроскопические квантовые флуктуации сверхизлучения. В десятом разделе предложена локальная квантовая теория полей с разными знаками энергий, имеющая важное значение для решения проблемы квантовой теории гравитации. Последняя анализируется для взаимодействующих конформно-плоского гравитационного поля и скалярного поля, где диссипативная неустойчивость гравитации, обладающей отрицательной энергией, ведет к инфляции.

В Заключении приводятся основные результаты диссертации. В конце дается список цитированной литературы, а также отдельно список работ по теме диссертации.

Заключение диссертации по теме «Квантовая электроника», Кочаровский, Виталий Владиленович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В заключение приведем основные результаты диссертации.

1. Развита классическая и квантовая электродинамика сплошных активных сред для описания коллективных когерентных процессов в широком классе физических систем.

1.1. Установлено, что физическим механизмом сверхизлучения Дике в условиях слабой некогерентной релаксации является диссипативная (излучательная) неустойчивость волн поляризации, обладающих отрицательной энергией.

1.2. Найден спектр нормальных волн и определяемые им характеристики коллективного спонтанного излучения в газе двухуровневых атомов (как при однородном, так и при допплеров-ском уширении линии), в среде молекул с квазиэквидистантным спектром колебательных уровней, в намагниченной электрон-позитронной плазме вблизи аннигилянионно-циклотронных линий и в прямозонном полупроводнике в сильном магнитном поле.

1.3. Изучены линейная и нелинейная стадии коллективного спонтанного излучения в двухуровневой среде при наличии распределенной диссипации в одномерной модели; в частности, выяснены особенности кинематики волновых пакетов в случа.е отрицательного знака заключенной в них энергии и получено квазиавтомодельное решение уравнения синус-Гордон с диссипацией.

1.4. Проведена аналогия между бесстолкновительньш затуханием волн поляризации на допплеровском резонансе в газе двухуровневых атомов и затуханием Ландау ленгмюровских волн на черенковском резонансе в электронной плазме.

1.5. В газе с пучком нейтральных атомов того же сорта, что и атомы основного газа, указано на существование "пучковых" неустойчивостей - диссииативного типа в пучке неинвертирован-ных атомов для инвертированного газа и мазерного типа в пучке инвертированных атомов для неинвертированного газа.

1.6. Построена квантовая теория диссипативной неустойчивости, в частности, установлено, что для операторов рождения и уничтожения нормальных мод в активной среде имеют место перекрестные, а не канонические коммутационные соотношения.

1.7. Рассчитаны макроскопические проявления квантовых флуктуаций в коллективном спонтанном излучении: статистика времени задержки и параметров эллипса поляризации импульса.

2. Предсказан равновесный фазовый переход второго рода -из состояния нез'порядоченного газа в состояние антисегнетоэлек-трического газового кристалла. Развита нелинейная теория неустойчивости типа мягкой моды с конечной длиной волны в не-инвертированном газе двухуровневых молекул. Выяснены оптимальные условия реализации антисегнетоэлектричества в газе.

3. Предсказано явление спонтанного излучения и сверхизлучения из основного состояния атомов, сосредоточенных вблизи поверхности активной среды. На основе расчета совместной силы реакции ближнего и волнового полей излучающих атомов найден нерадиационный механизм усиления лазерного охлаждения, ускорения сверхизлучения Дике и увеличения коллективного лэм-бовс.кого сдвига атомных уровней. Указана возможность бозе-эйнштейновской конденсации атомов, находящихся на возбужденном уровне вблизи поверхности активной среды.

4. Установлено существование и определены предельные параметры неоклассического коллективного спонтанного излучения в распределенной системе молекул с квазиэквидистантными колебательными уровнями. Согласно оценкам, в вытянутых миллиметровых ячейках возбужденного газа двухатомных молекул при атмосферном давлении возможно получение пикосекундных импульсов инфракрасного сверхизлучения с интенсивностью вплоть до десятков гигаватт на квадратный сантиметр.

5. Предсказаны явления коллективной гамма-аннигиляции электрон-позитронно-го сгустка большой плотности в сильном магнитном поле и коллективной оптической рекомбинации за-магниченных электрон-дырочных пар в прямозонном полупроводнике. Определены предельные скорости и энергетика указанных процессов когерентной аннигиляции и рекомбинации.

6. Предложена корректная схема построения редуцированного неэрмитовского гамильтониана, описывающего неунитарную динамику квантовых систем с дискретным спектром, взаимодействующих с резервуаром. Выведены модифицированные квантовые кинетические уравнения для таких систем в нестационарных условиях и указаны новые эффекты неадиабатического пересечения затухающих одетых состояний: (1) когерентное смешивание затухающих состояний с резервуаром может увеличивать их заселенность, (2) неадиабатичность унитарной эволюции парциальных состояний динамической подсистемы приводит к дополнительному неунитарному вкладу в неадиабатическую эволюцию соответствующих одетых состояний даже в условиях неизменной во времени связи с резервуаром, (3) нестационарность связи с резервуаром влечет неадиабатическую трансформацию состояний в динамической подсистеме, даже если гамильтониан последней стационарен, (4) систематическая неадиабатическая связь одетых состояний вызывает их дополнительную кросс-релаксацию, изменяя скорость спонтанного излучения.

7. Предложена локальная квантовая теория полей с разными знаками энергий, которая может служить основой квантовой теории гравитации. На базе ее ренорм-групповохю анализа предсказано явление одновременного существования инфракрасной и ультрафиолетовой асимптотической свободы, отсутствующее в стандартной квантовой теории материальных полей.

Список литературы диссертационного исследования доктор физико-математических наук в форме науч. докл. Кочаровский, Виталий Владиленович, 1997 год

1. Dicke R.H. Coherence in spontaneous radiation processes // Phys. Rev. 1954, V.93. N 1. P.99-110.

2. Киржниц Д.А. Всегда ли справедливы соотношения Крамерса-Кронига для диэлектрической проницаемости вещества? //УФН. 1976. Т.119. N 2. С.357-369.

3. Malvshev V., Jurque E.C. Optical hysteresis and instabilities inside the polariton band gap // JOSA.B.1995.V.12. P.1868-1877. *19. Лифшиц E.M., Питаевский Л.П. Физическая кинетика. М., Наука, 1979.

4. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. М., Наука, 1982.

5. Зайцев А.И., Малышев В.А., Трифонов Е.Д. Влияние неоднородного уширения на сверхизлучение // Опт. и спектр. 1988. Т.65. N 5. С.1018-1024.

6. Hepp K., Lieb E.H. On superradiance phase transition for molecules in a quantized radiation field: the Dic.ke model // Ann. Phys. 1973. V.76. N 2. P.360-404.

7. Agarwal G.S., Gupta S.D., Puri R.R. Fundamentals of cavity QED. Singapore, World Scientific, 1995.

8. Гинзбург Н.С., Сергеев А.С. Сверхизлучение в слоях возбужденных классических и квантовых осцилляторов // ЖЭТФ. 1991. Т.99. N 2. С.438-448.

9. Melrose D.B., Parle A.J. Quantum electrodynamics in strong magnetic fields. III. Electron-photon interactions // Aust. J. Phys. 1983. V.36. P.799-824.

10. Шабат A.E. Поляризация вакуума и квантового газа во внешнем поле // Труды ФИАН. 1988. Т.192. С.5-152. *40. Ораевский А.Н. Спонтанное излучение в резонаторе // УФН. 1994. Т. 164. N 4. С.415-426.

11. Клышко Д.Н. Фотоны и нелинейная оптика.М.,Наука. 1980. *46. Олейник В.П., Белоусов И.В. Проблемы квантовой электродинамики вакуума, диспергирующих сред и сильных полей. Кишинев, Штиинца, 1983.

12. Buchbinder I.L., Odintsov S.D., Shapiro I.L. Effective Action in Quantum Gravity. Bristol, IOP, 1992.

13. Utiyama R., DeWitt B.S. Renormalization of a classical gravitational field interacting with quantized matter field // J. Math. Phvs. 1962. V.3. N 4. P.6G8-618.

14. СПИСОК РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

15. Железняков В.В., Кочаровекий В.В., Кочаровский Вл.В. Волны поляризации и сверхизлучение в активных средах // УФН. 1989. Т. 159. N 2. С.193-260.

16. Железняков В.В., Кочаровский В.В., Кочаровский Вл.В. Генерация предельно коротких мощных импульсов в сверхизлунательных системах со сложным энергетическим спектром // Известия АН СССР. Сер. физ. 1992. Т.56. N 9. С.1321-1332.

17. Кочаровский В.В., Кочаровский Вл.В. Феноменологическая квантовая электродинамика активных сред и сверхизлучение // В кн.: Нелинейные волны. / Под ред. А.В.Гапонова-Грехова, М.И.Рабиновича. М., Наука, 1992. С.176-194.

18. Belyanin А.А., Kocharovsky V.V., Kocharovsky Vl.V. Collective QED processes of electron-hole recombination and electron-positron annihilation in a strong magnetic field // Quantum and Semiclassical Optics (JEOS, Part B). 1997. V.9. N 1. P. 1-44.•

19. Antoniou I., Kocharovsky V.V., Kocharovsky Vl.V., Shereshevsky I.A. Absolute and convective superradianc.e: dynamics and macroscopic quantum fluctuations // Intern. J. Сотр. Math, with Applications. 1997. V.52. P.222-249.

20. Железняков В.В., Кочаровский В.В., Кочаровский Вл.В. Эффект сверхизлучения и диссипативная неустойчивость в инвертированной двухуровневой среде // ЖЭТФ. 1984. Т.87. N 5. С.1565-1581.

21. Kocharovsky V.V., Kocharovsky Vl.V. Unstable quantum field theory solves the problem of quantum gravity // In: Nonlinear Waves. / Eds. M.I.Rabinovich, M.M.Sushchik, V.D.Shalfeev, N. Novgorod, Univ. Press, 1996. Part II. P.37-53.

22. Kocharovsky V.V., Kocharovsky Vl.V. Self-consistent infrared к ultraviolet asymptotically free unitary renormalizable theory of quantum gravity and matter fields // Foundations of Physics. 1996. V.26. N 2. P.243-256.

23. Железняков В.В., Кочаровский В.В., Кочаровский Вл.В. Сверхизлучение. Метод электродинамики сплошных активных сред //В кн.: Нелинейные волны. / Под ред. А.В.Гапонова

24. Грехова, М.И.Рабиновича. М., Наука, 1989. С.358-376.

25. Железняков Б.В., Кочаровский В.В., Кочаровский Вл.В. Волны поляризации и сверхизлучение в активных средах. Часть . // Препринт ИПФ АН СССР N 227. Горький, 1989, 58 с.

26. Железняков В.В., Кочаровский В.В., Кочаровский Вл.В. Волны поляризации и сверхизлучение // УФН. 1986. Т. 150. N 2. С.455-457. 4

27. Железняков В.В., Кочаровский В.В., Кочаровский Вл.В. Эффект сверхизлучения и диссипатквная неустойчивость волн поляризации //В кн.: III Весе, симпозиум по световому эхо и когерентной спектроскопии. Тез. докл. Харьков, 1985. С.82.

28. Железняков В.В., Кочаровский В.В., Кочаровский Вл.В. Пространственная дисперсия в когерентной спектроскопии газов //В кн.: III Всес. симпозиум по световому эхо и когерентной спектроскопии. Тез. докл. Харьков, 1985. С.81.

29. Железняков В.В., Кочаровский В.В., Кочаровский Вл.В. Пространственная дисперсия в газе двухуровневых молекул // Препринт ИПФ АН СССР N 126. Горький, 1985, 68 с.

30. Железняков В.В., Кочаровский В.В., Кочаровский Вл.В. Волны поляризации и сверхизлучение в активных средах. Часть II // Препринт ИПФ АН СССР N 228. Горький, 1989, 58 с.

31. Kocharovsky V.V., Kocharovsky VI.V., Zaitsev V.Yu. Eifects of the Spatial Dispersion and Instabilities in the Wave Elec.trodynamies // Intern. J. Сотр. Math. Appl. 1997. V.52. P.520-549.

32. Golubyatnikova E.R., Kocharovsky V.V., Kocharovsky VI.V. Parallel coherent amplification and multichannel pulse processing in inhomogeneously-broadened fibers // In: Photon Echo and Coherent Spectroscopy VI. / SPIE Proc. 1997, 7 p.

33. Kocharovsky V.V., Kocharovsky VI.V., Kukushkin V.A. Coherent gaseous crystal and the antiferroelectric phase transition inisotropic gases //J. Tech. Phys. 1997. V.38. N 2. P.239-243.

34. Kocharovsky V.V., Kocharovsky Vl.V., Kukushkin V.A. Gibbs distribution over quasienergy levels and antiferroelectric phase in thermal gases // In: Photon Echo and Coherent Spectroscopy VI. / SPIE Proc. 1997, 7 p.

35. Kocharovsky V.V., Kocharovsky Vl.V. Soft mode in a gas of two-level molecules and antiferroelectric coherent gas crystal // In: Proc. Conf. on Lasers and Electro-Optics. / Baltimore, 1991. OSA, Washington, D.C., 1991. P.622-623.

36. Kocharovsky V.V., Kocharovsky Vl.V. Antiferroelectric gas crystal // In: European Quantum Electr. Conf. and Xth U.K. Quantum Electr. Conf. / Edinburg, 27-30 August, 1991. P.344.

37. Belyanin A.A., Kocharovsky V.V., Kocharovsky Vl.V. Reversal of radiation reaction force and instability of the ground state of an atom located above the surface of an active medium // Phys. Rev. Lett. 1996. V.76. P.3285-3288.

38. Belyanin A.A., Kocharovsky V.V., Kocharovsky Vl.V. Atomic dynamics near the surface of an active medium: electromagnetic instability and suppression of spontaneous emission // J. Tech. Phvs. 1997. V.38. N 2. P.181-184.

39. Kocharovsky V.V., Kocharovsky Vl.V., Belyanin A.A. Inhibitedspontaneous emission and electromagnetic instability of an atom in the near zone from the surface of an active medium // Intern. J. Comp. Math, with Applications. 1997. V.52. P.500-519.

40. Belyanin A.A., Kocharovsky V.V., Kocharovsky VI.V. Spontaneous decay of the atomic ground state due to near-field coupling with an active medium // In: Proc. Intern. Conf. on Quantum Optics and Laser Physics. / Hong Kong, 3-6 January, 1997. 4 p.

41. Kocharovsky V.V., Kocharovsky VI.V. Infrared neoclassical su-perradiance in a system of molecules with quasiequidistant spectrum of vibrational levels // Infrared Physics and Technology. 1995. V.36. P.1003-1006.

42. Kocharovsky V.V., Kocharovsky VI.V. Collective spontaneousmission of molecules with quasiequidistant spectrum of vibrational levels // In: Tech. Digest 5th European Quantum Electronics Conf. / Amsterdam, 28 August 2 September, 1994. P.136.

43. Belyanin A.A., Ivocharovsky V.V., Kocharovsky VI.V. Collective e-e+-annihilation // Phys. Lett. A. 1990. V.149. N 5,6. P.258-264.

44. Белянин А.А., Кочаровский В.В., Кочаровс.кий Вл.В. Коллективная аннигиляция электрон-позитронной плазмы в сильном магнитном поле // ЖЭТФ. 1991. Т.99. N 1. С.127-143.

45. Belyanin A.A., Kocharovsky V.V., Kocharovsky VI.V. Superra-diance phenomenon in semiconductor magnetooptics // Solid State Commun. 1991. V.80. N 3. P.243-246.

46. Belyanin A.A., Kocharovsky V.V., Kocharovsky VI.V. Cooperative coherent phenomena in annihilating electron-positron and electron-hole plasmas in a strong magnetic field // Intern. J. Сотр. Math, with Applications. 1997. V.52. P.550-571.

47. Kocharovsky V.V., Kocharovsky VI.V., Tasaki S. Non-adiabatic crossing of decaying levels//Adv.Chem.Phys. 1997.V.99. P.333-368.

48. Kocharovsky V.V., Kocharovsky VI.V. Non-adiabatic crossing of dressed states coupled non-stationary to a, continuum // In: Proc. Intern. Conf. on Quantum Optics and Laser Physics. / Hong Kong, 3-6 January, 1997, 4 p.

49. Железняков В.В., Кочаровский В.В., Кочаровский Вл.В. Линейное взаимодействие электромагнитных волн в неоднородных слабоанизотропных средах // УФН. 1983. Т. 141. N 2. С.257-310.

50. Кочаровский В.В., Кочаровский Вл.В. Линейное взаимодействие волн // В кн.: Физическая энциклопедия. М., Сов. энц., 1990. Т.2. С.584-585.

51. Кочаровский В.В., Кочаровский Вл.В. Квантовая динамика диссипативной неустойчивости поляритонных мод // Препринт ИПФ АН СССР N 110. Горький, 1984, 36 с,

52. Kocharovsky V.V., Kocharovsky VI.V. Macroscopic quantum fluctuations of superradiance for three-dimensional samples // Opt. Commun. 1985. V.53. N 5. P.345-348.

53. Кочаровский В.В., Кочаровский Вл.В. Квантовая статистика сверхизлучения трехмерных образцов // В кн.: XII Всес. конф. по когер. и нелин. оптике. Тез. докл. М., 1985. С. 105-106.

54. Кочаровский В.В., Кочаровский Вл.В. Макроскопические квантовые флуктуации эллипса поляризации коллективного спонтанного излучения // В кн.: Bc.ec. симпозиум "Световое эхо". Тез. докл. Куйбышев, 1989. С.106.

55. Kocharovsky V.V., Kocharovsky VI.V. Macroscopic quantum fluctuations in the polarization ellipse of superradiance // In: European Quantum Elec.tr. Conf. and Xth U.K. Quantum Electr. Conf. / Edinburg, 27-30 August, 1991. Heriott-Watt Univ., 1991. P.195.

56. Виталий Владиленович Кочаровский

57. КОЛЛЕКТИВНЫЕ ЭФФЕКТЫ СПОНТАННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ И КВАНТОВАЯ ТЕОРИЯ ДИССИПАТИВНОЙ НЕУСТОЙЧИВОСТИ

58. Диссертация на соискание ученой степени доктора физико-математических наук в виде научного доклада

59. Подписано к печати 24.11.97 г. Формат 60 х 90 1/16. Бумага писчая №1.

60. Уч.-изд. л. 2,86. Усл. печ. л. 4,00. Тираж 120 экз. Заказ №116. Бесплатно.

61. Отпечатано на ротапринте в Институте прикладной физики РАН, 603600, г. Н. Новгород, ул. Ульянова, 46