Интерференция электрических площадей и площадей огибающей сверхкоротких световых импульсов в квантовых системах

В последние годы достигнут огромный прогресс в генерации сверхкоротких электромагнитных импульсов одноцикловой и субцикловой длительности. Униполярные импульсы содержат одну полуволну поля и обладают ненулевой электрической площадью. Для них традиционные представления о взаимодействии электромагнитного излучения с веществом (в частности, интерференция), используемые в случае многоцикловых импульсов, становятся неприменимыми. В данном мини-обзоре обсуждаются последние результаты в области воздействия предельно коротких импульсов малой амплитуды (когда справедлива теория возмущений) на резонансные среды и отдельные квантовые системы (атомы, молекулы, наноструктуры) с точки зрения введённой недавно концепции «интерференции» площадей коротких световых импульсов (электрической площади и площади огибающей). Приведено простое соотношение, показывающее, что для сравнения воздействия многоцикловых биполярных и субцикловых униполярных импульсов на микрообъекты нужно сравнивать их площади, а не энергии. Изучены особенности интерференции площадей вне рамок теории возмущений с помощью численного решения системы уравнений Максвелла-Блоха. Показано, что при столкновении пары π-подобных предельно коротких импульсов в центре среды формируются структуры поляризации и решётки разности населённостей, имеющие негармоническую многопичковую форму. Впервые обсуждается возможность экспериментального определения электрической площади униполярных импульсов за счёт интерференции их площадей.