論文の概要: Fluctuation-dissipation theorem and fundamental photon commutation
relations in lossy nanostructures using quasinormal modes
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2006.09078v2
- Date: Mon, 3 Aug 2020 12:16:30 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-13 18:09:45.738010
- Title: Fluctuation-dissipation theorem and fundamental photon commutation
relations in lossy nanostructures using quasinormal modes
- Title（参考訳）: 準正規モードを用いた損失ナノ構造のゆらぎ散逸定理と基本光子交換関係
- Authors: Sebastian Franke, Juanjuan Ren, Stephen Hughes, Marten Richter
- Abstract要約: 吸収性および分散性空間不均質媒質のグリーン関数量子化法の理論と公式な知見を提供する。
電磁界の基本的な可換関係に現れる基本グリーン関数の同一性は、非吸収媒体の極限においても有効であることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.4469484645516837
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We provide theory and formal insight on the Green function quantization
method for absorptive and dispersive spatial-inhomogeneous media in the context
of dielectric media. We show that a fundamental Green function identity, which
appears, e.g., in the fundamental commutation relation of the electromagnetic
fields, is also valid in the limit of non-absorbing media. We also demonstrate
how the zero-point field fluctuations yields a non-vanishing surface term in
configurations without absorption, when using a more formal procedure of the
Green function quantization method. We then apply the presented method to a
recently developed theory of photon quantization using quasinormal modes
[Franke et al., Phys. Rev. Lett. 122, 213901 (2019)] for finite nanostructures
embedded in a lossless background medium. We discuss the strict dielectric
limit of the commutation relations of the quasinormal mode operators and
present different methods to obtain them, connected to the radiative loss for
non-absorptive but open resonators. We show exemplary calculations of a fully
three-dimensional photonic crystal beam cavity, including the lossless limit,
which supports a single quasinormal mode and discuss the limits of the
commutation relation for vanishing damping (no material loss and no radiative
loss).
- Abstract（参考訳）: 誘電体媒体の文脈における吸収・分散空間不均質媒体のグリーン関数量子化法の理論と公式な知見を提供する。
例えば、電磁界の基本的な可換関係において現れる基本的なグリーン関数の同一性は、吸収しない媒体の極限においても有効であることを示す。
また, グリーン関数量子化法のより形式的な手法を用いて, ゼロ点場のゆらぎが吸収のない構成において非バナッシブな表面項をいかに生み出すかを示す。
次に, 準正規モード (Franke et al., Phys. Lett. 122, 213901 (2019)) を用いて, 損失のない背景媒体に埋め込まれた有限ナノ構造に対する光子量子化理論に適用した。
準正規モード作用素の可換関係の厳密な誘電限界について検討し、非吸収的だが開共振器の放射損失と関連する異なる方法を提案する。
本研究では, 単一準正規モードをサポートするロスレス限界を含む全3次元フォトニック結晶ビームキャビティの模範計算を行い, 減衰を消すための通勤関係の限界を議論する(材料損失も放射損失もなし)。
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