عملکرد یک اتم چهار ترازی با گذار چند فوتونی محصور شده در یک کاواک اپتیکی تک مد از لحاظ تئوری بررسی شده است. رفتار زمانی سامانه اتم-کاواک بر اساس معادله اصلی بیان شده است که در حل عددی آن، با استفاده از چندین کمیت فیزیکی، از روش رانگ-کوتای کلاسیکی مرتبه چهارم استفاده شده است. با اعمال چندین شرط خاص، اتم چهار ترازی رفتار یک اتم سه ترازی را به ازای هر گذاری از خود نشان می دهد که نتایج شبیه سازیها این فرآیند را تایید می کند.