論文の概要: Transition from Lorentz to Fano Spectral Line Shapes in Non-Relativistic
Quantum Electrodynamics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.05114v1
- Date: Thu, 9 Dec 2021 18:50:58 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-05 00:49:41.398578
- Title: Transition from Lorentz to Fano Spectral Line Shapes in Non-Relativistic
Quantum Electrodynamics
- Title（参考訳）: 非相対論的量子電磁力学におけるローレンツからファノスペクトル線への遷移
- Authors: Davis M. Welakuh and Prineha Narang
- Abstract要約: ファノ共鳴の特異な特徴は、フォトニクスにいくつかの応用を見出した。
本稿では,多モードフォトニック環境下でファノ干渉現象が実現可能であることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Spectroscopic signatures associated with symmetric Lorentzian and asymmetric
Fano line shapes are ubiquitous. Distinct features of Fano resonances in
contrast with conventional symmetric resonances have found several applications
in photonics such as optical switching, sensing, lasing, and nonlinear and
slow-light devices. Therefore, it is important to have control over the
generation of these resonances. In this work, we show through ab initio
simulations of coupled light-matter systems that Fano interference phenomena
can be realized in a multimode photonic environment by strong coupling to the
electromagnetic continuum. Specifically, we show that by effectively enhancing
the light-matter coupling strength to the photon continuum in an experimentally
feasible way, we can achieve a transition from Lorentzian to Fano lines shapes
for both electronic and polaritonic excitations. An important outcome of
switching between these spectral signatures is the possibility to control the
Purcell enhancement of spontaneous emission alongside electromagnetically
induced transparency which is a special case of Fano resonances. Switching from
Fano back to a Lorentzian profile can be achieved by physically reducing the
coupling strength to the continuum of modes. Our results hold potential for
realizing tunable Fano resonances of molecules and materials interacting with
the electromagnetic continuum within multimode photonic environments.
- Abstract（参考訳）: 対称ローレンツおよび非対称ファノ線形状に関連する分光的シグネチャはユビキタスである。
従来の対称共鳴とは対照的にファノ共鳴の特異な特徴は、光スイッチング、センシング、ラシング、非線形およびスローライトデバイスなどのフォトニクスにいくつか応用されている。
したがって、これらの共鳴の発生を制御することは重要である。
本研究では, 電磁連続体との強い結合により, 多モードフォトニック環境でファノ干渉現象が実現できることを示す。
具体的には、光マッター結合強度を実験的に実現可能な方法で光子連続体に効果的に向上させることにより、電子的および分極的励起の両方においてローレンツ線からファノ線形状への遷移を実現できることを示す。
これらのスペクトルシグネチャを切り替えることの重要な結果は、ファノ共鳴の特別な場合である電磁誘導透過と並行して自然放出のパーセル増強を制御する可能性である。
ファノからローレンツプロファイルへの切り替えは、モードの連続体への結合強度を物理的に減少させることで達成できる。
この結果は、多モードフォトニック環境下での電磁連続体と相互作用する分子や物質の可変ファノ共鳴を実現する可能性を秘めている。
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