在物理学中,拉比周期是在振荡外场中的二能级量子体系的周期性行为。一个二能级系统具有两个可能的状态,如果状态不是简并的,当吸收一份能量以后,体系可以被激发。
这种效应在量子光学、核磁共振和量子计算中非常重要,它是以伊西多·伊萨克·拉比(Isidor Isaac Rabi)的名字命名的。
当一个原子(或者其它二能级体系)被一束相干光照射的时候,它将周期性地吸收光子并通过受激发射重新将光子发射出来,这样一个周期称为拉比周期,它的倒数称为拉比频率(英语:Rabi frequency)。
这种机制是量子光学的基础,其模型的建立可以依据杰恩斯-卡明斯模型和布洛赫矢量形式。
例如,对于频率受外部电磁场调制到激发态的二能级原子(该原子的电子可以处于激发态或者基态),利用布洛赫方程可以得到,原子处于激发态的机率为
,其中
为拉比频率(英语:Rabi frequency)。
更一般地,可以考虑一个没有本征态的二能级体系,如果这个体系初态位于其中一个能级,时间演化将导致每个能级的态密度按照某个特征频率振荡,其角频率也称为拉比频率(英语:Rabi frequency)。
拉比效应的数学细节请参见拉比问题(英语:Rabi_problem)。 例如,若将电磁场频率调至激发能,并于电磁场当中置入一个双态原子(该原子之电子可以处于激发态或基态),那么处于激发态原子之概率可以从Bloch方程得出:

是拉比频率。
更一般而言,我们可以考虑一种,两个能级都不是能量本征态的系统 。因此,如果在其中一个能级对系统初始化,则时间演化将使每个能级的总粒子数以某个特征频率振荡,其角频率也称为拉比频率。 该双态量子系统的状态可以表示为二维复希尔伯特空间矢量 ,这意味着每个状态矢量
是以标准的复数坐标表示。

和
是坐标。
如果矢量归一化,
和
的关联为
。 基矢量表示为
和
所有与该系统相关的可观测物理量均为2
2埃尔米特矩阵 ,这表示系统的哈密顿量也是相似矩阵。
可以通过以下步骤构建振荡实验:
如果
是H的本征态且P(t)=1 ,那么就不会产生振荡。此外,如果两个态
和
皆为简并态,那么包括
在内的所有态皆为H的本征态。因此也不会产生振荡。
另一方面,若H无简并本征态,且初态不是本征态,则振荡将会产生。 双态系统哈密顿量的最一般形式给定如下

和
是实数。 这个矩阵可以分解为

是2
2单位矩阵,
是泡利矩阵 。 尤其是在与时间无关的情况下,这种分解能够简化系统分析,其中
和
是常数。考虑置于磁场
之中的自旋1/2粒子。该系统的相互作用能量算符为
, 
是粒子磁矩的大小,
是旋磁比 ,
是泡利矩阵之矢量。此处哈密顿量之本征态是
,而
和
具有对应的本征值
。 在任意状态
下,我们可以给出系统处于状态
之概率
。在
的时刻,让系统处于准备状态
。 注意到
是
的本征态 :

此处的哈密顿量与时间无关。 因此,通过求解平稳的薛定谔方程,在经过时间t之后,状态演变为
,带有系统总能量
。因此经过时间t之后,状态成为:

现在假设在t时刻,对x方向上的自旋进行测量。 下式给出测量到自旋向上的概率:

是特征角频率,假设