論文の概要: Light-matter hybrid-orbital-based first-principles methods: the
influence of the polariton statistics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2005.02011v1
- Date: Tue, 5 May 2020 09:01:28 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-21 03:00:20.651988
- Title: Light-matter hybrid-orbital-based first-principles methods: the
influence of the polariton statistics
- Title（参考訳）: 光マッターハイブリッド軌道に基づく第一原理法:偏光子統計の影響
- Authors: Florian Buchholz, Iris Theophilou, Klaas J. H. Giesbertz, Michael
Ruggenthaler, Angel Rubio
- Abstract要約: ポーラリトンにおけるFermi-Boseハイブリッド統計の重要性を示す。
また、偏光子への与えられた第一原理のアプローチを拡張する方法の一般的な処方則も提示する。
粒子の非局在化が進むほど、粒子は光子に反応する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: A detailed understanding of strong matter-photon interactions requires
first-principle methods that can solve the fundamental Pauli-Fierz Hamiltonian
of non-relativistic quantum electrodynamics efficiently. A possible way to
extend well-established electronic-structure methods to this situation is to
embed the Pauli-Fierz Hamiltonian in a higher-dimensional light-matter hybrid
auxiliary configuration space. In this work we show the importance of the
resulting hybrid Fermi-Bose statistics of the polaritons, which are the new
fundamental particles of the ``photon-dressed'' Pauli-Fierz Hamiltonian for
systems in cavities. We show that violations of these statistics can lead to
unphysical results. We present an efficient way to ensure the proper symmetry
of the underlying wave functions by enforcing representability conditions on
the dressed one-body reduced density matrix. We further present a general
prescription how to extend a given first-principles approach to polaritons and
as an example introduce polaritonic Hartree-Fock theory. While being a
single-reference method in polariton space, polaritonic Hartree-Fock is a
multi-reference method in the electronic space, i.e. it describes electronic
correlations. We also discuss possible applications to polaritonic QEDFT. We
apply this theory to a lattice model and find that the more delocalized the
bound-state wave function of the particles is, the stronger it reacts to
photons. The main reason is that within a small energy range many states with
different electronic configurations are available as opposed to a strongly
bound (and hence energetically separated) ground-state wave function. This
indicates that under certain conditions coupling to the quantum vacuum of a
cavity can indeed modify ground state properties.
- Abstract（参考訳）: 強い物質-光子相互作用の詳細な理解には、非相対論的量子電磁力学の基本ポーリ=フィエルツ・ハミルトニアンを効率的に解くための第一原理的な方法が必要である。
確立された電子構造法をこの状況に拡張する方法は、パウリ・フィエルツ・ハミルトニアンを高次元光マッターハイブリッド構成空間に埋め込むことである。
本研究では,ポーリ・フィエルツ・ハミルトニアン(pauli-fierz hamiltonian)のキャビティ系における新しい基本粒子であるポラリトン(polaritons)のハイブリッドフェルミ・ボース統計の重要性を示す。
これらの統計の違反は、非物理的結果につながる可能性があることを示す。
本稿では,着飾られた一体還元密度行列の表現可能性条件を強制することにより,基礎となる波動関数の適切な対称性を確保する効率的な方法を提案する。
さらに、与えられた第一原理アプローチをポーラリトンに拡張する方法の一般的な処方と、ポーラリトニックなハーツリー・フォック理論の例を示す。
ポラリトン空間における単一参照法である一方、ポラリトニック・ハートリー・フォックは電子空間における多重参照法であり、電子相関を記述する。
また、偏光性QEDFTの応用の可能性についても論じる。
この理論を格子モデルに適用し、粒子の束縛状態波動関数がより非局在化されるほど、光子に反応する強度が高くなることを発見した。
主な理由は、小さなエネルギー範囲内で異なる電子配置を持つ多くの状態が強い(従ってエネルギー的に分離された)基底状態波動関数とは対照的に利用できることである。
これは、ある条件下でキャビティの量子真空と結合すると、実際に基底状態の性質が変化することを示している。
関連論文リスト
- Wavevector-resolved polarization entanglement from radiative cascades [27.84599956781646]
本研究では,光子偏光と放射波ベクトルの相互作用が存在し,マイクロキャビティにエミッタが埋め込まれた場合の量子相関に強く影響を及ぼすことを示す。
我々の結果は理論モデリングによって裏付けられ、様々な量子エミッタに対するカスケード放出の新たな理解をもたらす。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-09-12T09:32:29Z) - Thermal masses and trapped-ion quantum spin models: a self-consistent approach to Yukawa-type interactions in the $λ\!φ^4$ model [44.99833362998488]
閉じ込められたイオン系における磁気の量子シミュレーションは、スピン間の相互相互作用を仲介するために結晶振動を利用する。
これらの相互作用は、フォノンが粗粒のクライン=ゴードン場によって記述される長波長相対論的理論によって説明できる。
レーザ冷却により制御できる熱効果は、相互作用するQFTにおける熱質量の出現を通じて、この流れを明らかにすることができることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-05-10T12:59:07Z) - Polaritonic Ultrastrong Coupling: Quantum Entanglement in Ground State [0.0]
物質の基本励起と微小キャビティモードの超強結合について検討した。
基底状態における量子絡み合いの量は、超強結合状態において非常に重要である。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-04-03T01:58:23Z) - On the Origins of Spontaneous Spherical Symmetry-Breaking in Open-Shell
Atoms Through Polymer Self-Consistent Field Theory [0.0]
密度汎関数論への別のアプローチは、中性原子水素を基底状態のネオンに応用する。
原子殻構造の自然発生と全電子密度の球対称破砕はモデルにより予測される。
このモデルは、最初の6つの要素の原子結合エネルギーと密度プロファイルについて、ハートリー・フォック理論と良好な一致を示している。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-29T01:54:26Z) - Stochastic Variational Approach to Small Atoms and Molecules Coupled to
Quantum Field Modes [55.41644538483948]
空洞QEDの量子場に結合した少数の粒子系のエネルギーと波動関数の変動計算(SVM)を提案する。
2次元のトライアン電子や閉じ込められた電子、He原子や水素分子の例を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-08-25T13:40:42Z) - Integrated quantum polariton interferometry [0.0]
単一偏光子集積回路は、決定論的量子論理ゲートを構築するために配置可能であることを示す。
本研究は,実用的な量子偏光デバイス開発のための新しいパラダイムを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-07-28T14:09:23Z) - Photon-mediated interactions near a Dirac photonic crystal slab [68.8204255655161]
我々は、現実的な構造におけるフォトニック・ディラック点付近の双極子放射の理論を開発する。
集団的相互作用の性質がコヒーレントなものから散逸するものへと変化する位置を見つける。
この結果, ディラック光マターインタフェースの知識は大幅に向上した。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-07-01T14:21:49Z) - Many Electrons and the Photon Field -- The many-body structure of
nonrelativistic quantum electrodynamics [0.0]
本稿では,電子構造法を弱い状態から強い結合状態へ正確な分極構造法に変換する方法について述べる。
電子構造法の標準アルゴリズムを新しいハイブリッドFermi-Bose統計に適合させる方法について論じる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-02-23T11:00:06Z) - Beyond the Fr\"ohlich Hamiltonian: Path integral treatment of large
polarons in anharmonic solids [0.0]
Fr"ohlich理論は、非調和性の問題を3階まで排除するために拡張可能であることを示す。
摂動理論とファインマンの経路積分形式論の両方を用いて、新しいポーラロンのエネルギーと有効質量を計算する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-11-06T15:54:53Z) - A multiconfigurational study of the negatively charged nitrogen-vacancy
center in diamond [55.58269472099399]
広帯域ギャップ半導体の深い欠陥は、量子センシングと情報応用を実現するための主要な量子ビット候補として現れている。
ここでは、単一粒子処理とは異なり、伝統的に原子/分子に予約されていた多重構成量子化学法は、これらの欠陥中心の電子状態の多体特性を正確に記述する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-08-24T01:49:54Z) - Quantum decoherence by Coulomb interaction [58.720142291102135]
本研究では, 半導体および金属表面に近いバイプリズム電子干渉計において, 重ね合わせ状態におけるクーロン誘起自由電子の脱コヒーレンスを実験的に検討する。
結果は、新しい量子機器の設計において、特定のデコヒーレンスチャネルの決定と最小化を可能にする。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-01-17T04:11:44Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。