Проведено численное и аналитическое исследование пространственно-временной эволюции квантовой системы, образованной в результате взаимодействия электромагнитного поля с водородоподобным атомом в двумерном приближении. Характерной особенностью полученного решения является наличие особых точек (квантовых вихрей), анализ которых проведен путем введения плотности вероятности и плотности потока вероятности. Образующиеся в процессе ионизации вихри могут распространяться на макроскопические расстояния и проявляться в виде запрещенных областей в спектре волновых чисел. Для численного моделирования такой задачи используется специальное преобразование переменных - метод расширяющегося пространства. Проведен численный анализ зависимости количества квантовых вихрей и их положений от параметров электромагнитного импульса. Численное решение сравнивается с аналитическим, полученным в рамках борновского приближения.

A numerical and analytical study of the space-time evolution of a quantum system formed as a result of the interaction of an electromagnetic pulse with a hydrogen-like atom in the two-dimensional approximation has been carried out. A characteristic feature of the obtained solution is the presence of singular points, the analysis of them was carried out through a probability density and a probability flux density. The vortices formed during the ionization can propagate to macroscopic distances and manifest themselves as forbidden domains in the spectrum of wave numbers. For numerical simulation of such a problem, a special transformation of variables (method of expanding space) was used. The numerical analysis of the quantum vortices number and its position was performed depending on electromagnetic field parameters. The numerical solution was compared with the analytical one obtained in the framework of the Born approximation.

Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Сер.: Физико-математические науки = St. Petersburg state polytechnical university journal. Physics and mathematics: научное издание / Министерство образования и науки Российской Федерации. — Санкт-Петербург: Изд-во Политехн. ун-та, 2008-. Т. 10, № 4 [Электронный ресурс]. — Электрон. текстовые дан. (1 файл : 12,4 Мб). — Санкт-Петербург: Изд-во Политехн. ун-та, 2017. — Загл. с титул. экрана. — Электронная версия печатной публикации. — Свободный доступ из сети Интернет (чтение, печать, копирование). — Текстовый документ. — Adobe Acrobat Reader 7.0. — <URL:http://elib.spbstu.ru/dl/2/j18-140.pdf>.