論文の概要: Beyond the Rabi model: light interactions with polar atomic systems in a
cavity
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2103.11232v1
- Date: Sat, 20 Mar 2021 19:54:17 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-07 08:23:34.062691
- Title: Beyond the Rabi model: light interactions with polar atomic systems in a
cavity
- Title（参考訳）: rabiモデルを超えて:キャビティ内の極性原子系との光相互作用
- Authors: Giovanni Scala, Karolina S{\l}owik, Paolo Facchi, Saverio Pascazio,
Francesco Pepe
- Abstract要約: ラビ・ハミルトニアン(Rabi Hamiltonian)は、電磁場の2レベル原子系と1つの空洞モードの間の相互作用を記述する。
本研究では、永久的な原子間電気双極子モーメントの効果を取り入れた、最も一般的なラビモデルを考える。
- 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: The Rabi Hamiltonian, describing the interaction between a two-level atomic
system and a single cavity mode of the electromagnetic field, is one of the
fundamental models in quantum optics. The model becomes exactly solvable by
considering an atom without permanent dipole moments, whose excitation energy
is quasi-resonant with the cavity photon energy, and by neglecting the non
resonant (counter-rotating) terms. In this case, after including the decay of
either the atom or the cavity mode to a continuum, one is able to derive the
well-known phenomenology of quasi-resonant transitions, including the
fluorescence triplets. In this work we consider the most general Rabi model,
incorporating the effects of permanent atomic electric dipole moments, and,
based on a perturbative analysis, we compare the intensities of emission lines
induced by rotating terms, counter-rotating terms and parity-symmetry-breaking
terms. The analysis reveals that the emission strength related to the existence
of permanent dipoles may surpass the one due to the counter-rotating
interaction terms, but is usually much weaker than the emission due to the
main, resonant coupling. This ratio can be modified in systems with a reduced
dimensionality or by engineering the energy spectral density of the continuum.
- Abstract（参考訳）: ラビ・ハミルトニアン(英語版)は、2レベル原子系と電磁場の単一空洞モードの間の相互作用を記述しており、量子光学の基本モデルの一つである。
このモデルは、励起エネルギーがキャビティ光子エネルギーと準共鳴である永続双極子モーメントのない原子を考慮し、非共鳴(対数回転)項を無視することによって、正確に解ける。
この場合、原子または空洞モードの崩壊を連続体に含めた後、蛍光三重項を含む準共鳴遷移のよく知られた現象論を導出することができる。
本研究では, 永久原子間電気双極子モーメントの効果を取り入れた最も一般的なRabiモデルについて考察し, 摂動解析に基づいて, 回転項, 反回転項, パリティ対称性破れ項による放出線の強度を比較する。
この分析により、永久双極子の存在に関連する放出強度は反回転相互作用項によりそれを超える可能性があるが、通常、主共振結合による放出よりもずっと弱いことが判明した。
この比は次元が減少するシステムや連続体のエネルギースペクトル密度を工学的に修正することができる。
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