論文の概要: Dissipative dynamical Casimir effect in terms of the complex spectral
analysis in the symplectic-Floquet space
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2006.00621v1
- Date: Sun, 31 May 2020 21:42:21 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-17 20:36:12.061118
- Title: Dissipative dynamical Casimir effect in terms of the complex spectral
analysis in the symplectic-Floquet space
- Title（参考訳）: シンプレクティック・フロケ空間における複素スペクトル解析における散逸動的カシミール効果
- Authors: Satoshi Tanaka, Kazuki Kanki
- Abstract要約: 一次元フォトニック結晶と相互作用する光学キャビティの動的カシミール効果について検討した。
キャビティモードの量子真空変動は、ミラー境界の周期的な動きによってパラメトリック増幅される。
キャビティモードとフォトニックバンドの混合が間接的な仮想遷移によって引き起こされる場合,非局所定常固有モードが現れることがわかった。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.7539573422730204
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Dynamical Casimir effect of the optomechanical cavity interacting with
one-dimensional photonic crystal is theoretically investigated in terms of the
complex spectral analysis of Floquet-Liouvillian in the symplectic-Floquet
space. The quantum vacuum fluctuation of the intra-cavity mode is
parametrically amplified by a periodic motion of the mirror boundary, and the
amplified photons are spontaneously emitted to the photonic band. We have
derived the non-Hermitian effective Floquet-Liouvillian from the total system
Liouvillian with the use of the Brillouin-Wigner-Feshbach projection method in
the symplectic-Floquet space. The microscopic dissipation process of the photon
emission from the cavity has been taken into account by the energy-dependent
self-energy. We have obtained the discrete eigenmodes of the total system by
non-perturbatively solving the nonlinear complex eigenvalue problem of the
effective Floquet-Liouvillian, where the eigenmodes are represented by the
multimode Bogoliubov transformation. Based on the microscopic dynamics, the
nonequilibrium stationary eigenmodes are identified as the eigenmodes with
vanishing values of their imaginary parts due to the balance between the
parametric amplification and dissipation effects. We have found that the
nonlocal stationary eigenmode appears when the mixing between the cavity mode
and the photonic band is caused by the indirect virtual transition, where the
external field frequency to cause the DCE can be largely reduced by using the
finite bandwidth photonic band.
- Abstract（参考訳）: 一次元フォトニック結晶と相互作用するオプトロメカニカルキャビティの動的カシミール効果を,シンプレクティック・フロケ空間におけるフロケ・リウヴィリアンの複素スペクトル解析の観点から理論的に検討した。
キャビティモードの量子真空変動は、ミラー境界の周期的な動きによってパラメトリック増幅され、増幅された光子がフォトニックバンドに自発的に放出される。
シンプレクティック・フロケット空間におけるbrillouin-wigner-feshbach射影法を用いて,全系liouvillianから非エルミート実効フロケ・リオヴィリアンを導出した。
キャビティからの光子放出の微視的散逸過程はエネルギー依存の自己エネルギーによって考慮されている。
固有モードが多モードボゴリューボフ変換によって表現される有効フロケ・リオビリアンの非線形複素固有値問題を非摂動的に解いて全システムの離散固有モードを得る。
微視的ダイナミクスに基づいて、非平衡定常固有モードは、パラメトリック増幅と散逸効果のバランスによって虚部が消滅する固有モードとして同定される。
キャビティモードとフォトニックバンドの混合が間接的な仮想遷移によって引き起こされる際には、非局所定常固有モードが出現し、有限帯域フォトニックバンドを用いることで、DCEの原因となる外部磁場周波数を大幅に低減できることがわかった。
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