Jaynes -Cummingsin malli (lyhennettynä JCM) on kvanttioptiikan teoreettinen malli . Se kuvaa järjestelmää, joka koostuu kaksitasoisesta atomista, joka on vuorovaikutuksessa optisen ontelon kvantisoidun moodin kanssa valon läsnäollessa/poissa ollessa. JCM:llä on erityinen paikka atomifysiikassa ja kvanttioptiikassa, sekä kokeellisessa että teoreettisessa. Se on myös nanoelektroniikan standardimalli monokromaattisen sähkömagneettisen kentän kanssa vuorovaikutuksessa olevien kubittien kuvaamiseen (kuten kvanttimanipulaatioon).
Tätä mallia ehdottivat alun perin vuonna 1963 Edwin Jaynes ja Fred Cummings vertaillessaan säteilyn kvanttiteoriaa ja puoliklassista teoriaa spontaanin säteilyn ilmiöstä [1] . Puoliklassisessa atomi-kenttävuorovaikutusteoriassa vain atomi kvantisoitiin ja kenttää pidettiin pikemminkin jonkinlaisena ajan funktiona kuin operaattorina . Puoliklassinen teoria voi selittää monia modernissa optiikassa havaittuja ilmiöitä (esimerkiksi " Rabi -syklin " olemassaolo).
JCM osoitti, kuinka säteilykentän kvantisointi vaikuttaa kaksitasoisen järjestelmän tilan kehittymiseen verrattuna puoliklassiseen teoriaan valon vuorovaikutuksesta atomin kanssa. Myöhemmin todettiin, että atomiinversion elpyminen sen hajoamisen jälkeen on suora seuraus kentän tilojen ( fotonien ) diskreettisyydestä [2] [3] . Tämä on puhtaasti kvanttivaikutelma, jota voidaan kuvata JCM:llä, mutta ei puoliklassisella teorialla. 24 vuotta myöhemmin Rempe, Walter ja Klein [4] tekivät kauniin esityksen kvanttiromahtamisesta (hajoamisesta) ja elpymisestä (uudestisyntymisestä) yhden atomin maserissa .
Atomiinversion kvanttivärähtelyjen kuvaaja on rakennettu A.A.:n löytämien kaavojen perusteella. Karatsuba ja E.A. Karatsuboy [5] .