論文の概要: Quantized quasinormal mode description of non-linear cavity QED effects
from coupled resonators with a Fano-like resonance
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2006.04506v2
- Date: Thu, 13 Aug 2020 15:42:23 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-16 07:07:37.098349
- Title: Quantized quasinormal mode description of non-linear cavity QED effects
from coupled resonators with a Fano-like resonance
- Title（参考訳）: ファノ共鳴共振器を用いた非線形空洞QED効果の量子準正規モード記述
- Authors: Sebastian Franke, Marten Richter, Juanjuan Ren, Andreas Knorr, Stephen
Hughes
- Abstract要約: 量子エミッタに結合したハイブリッド金属誘電体共振器からなる非摂動開放空洞QEDシステムについて検討した。
このハイブリッドキャビティシステムは、低い$Q$(品質因子)共鳴と高い$Q$共鳴の間の複雑なカップリングを探索することができる。
我々は、量子化されたQNMモデルが、通常のJCモデルによって予測されるものを超えて、多光子量子相関においてどのように現れるかを明確に示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.2399170518036917
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We employ a recently developed quantization scheme for quasinormal modes
(QNMs) to study a nonperturbative open cavity-QED system consisting of a hybrid
metal-dielectric resonator coupled to a quantum emitter. This hybrid cavity
system allows one to explore the complex coupling between a low $Q$ (quality
factor) resonance and a high $Q$ resonance, manifesting in a striking Fano
resonance, an effect that is not captured by traditional quantization schemes
using normal modes or a Jaynes-Cummings (JC) type model. The QNM quantization
approach rigorously includes dissipative coupling between the QNMs, and is
supplemented with generalized input-output relations for the output electric
field operator for multiple modes in the system, and correlation functions
outside the system. The role of the dissipation-induced mode coupling is
explored in the strong coupling regime between the photons and emitter beyond
the first rung of the JC dressed-state ladder. Important differences in the
quantum master equation and input-output relations between the QNM quantum
model and phenomenological dissipative JC models are found. In a second step,
numerical results for the Fock distributions and system as well as output
correlation functions obtained from the quantized QNM model for the hybrid
structure are compared with results from a phenomenological approach. We
demonstrate explicitly how the quantized QNM model manifests in multiphoton
quantum correlations beyond what is predicted by the usual JC models.
- Abstract（参考訳）: 我々は最近開発された準正規モード(QNM)の量子化手法を用いて、量子エミッタに結合したハイブリッド金属誘電体共振器からなる非摂動性開共振器QEDシステムを研究する。
このハイブリッドキャビティシステムは、低$q$(品質因子)共鳴と高$q$共鳴の複雑な結合を探索することができ、衝撃的なファノ共鳴で現れ、通常のモードやjaynes-cummings(jc)型モデルを用いた従来の量子化スキームでは捉えられていない。
QNM量子化アプローチは、QNM間の散逸結合を厳格に含み、システム内の複数のモードに対する出力電場演算子に対する一般化された入出力関係とシステム外の相関関数を補足する。
放散誘起モードカップリングの役割は、光子とエミッタの強い結合状態において、JCの着衣状態のはしごの第一ラングを越えて検討される。
量子マスター方程式とQNM量子モデルと現象散逸的JCモデルとの入出力関係に重要な違いが見つかった。
第2のステップでは,ハイブリッド構造に対する量子化QNMモデルから得られたFock分布とシステムおよび出力相関関数の数値計算結果を,現象学的アプローチによる結果と比較した。
我々は、量子化qnmモデルが、通常のjcモデルによって予測されるよりも、多光子量子相関においてどのように現れるかを明確に示す。
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