論文の概要: Few-mode Field Quantization for Multiple Emitters

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.10581v1
• Date: Mon, 20 Dec 2021 15:01:08 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-04 01:07:10.246366
• Title: Few-mode Field Quantization for Multiple Emitters
• Title（参考訳）: マルチエミッタのFewモード場量子化
• Authors: M\'onica S\'anchez-Barquilla, Francisco J. Garc\'ia-Vidal, Antonio I. Fern\'andez-Dom\'inguez, Johannes Feist
• Abstract要約: 我々は、離散モードの「最小」数で全EMフィールドの量子化記述を可能にするアプローチを導入する。 放射体間の励起伝達はハイブリッドフォトニックプラズモンモードの特性に非常に敏感であることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The control of the interaction between several quantum emitters using nanophotonic structures holds great promise for quantum technology applications. However, the theoretical description of such processes for complex nanostructures is a highly demanding task as the electromagnetic (EM) modes are in principle described by a high-dimensional continuum. We here introduce an approach that permits a quantized description of the full EM field through a "minimal" number of discrete modes. This extends the previous work in [Medina et al., Phys. Rev. Lett. 126, 093601 (2021)] to the case of an arbitrary number of emitters with arbitrary orientations, without any restrictions on the emitter level structure or dipole operators. We illustrate the power of our approach for a model system formed by three emitters placed in different positions within a metallodielectric photonic structure consisting of a metallic dimer embedded in a dielectric nanosphere. The low computational demand of this method makes it suitable for studying dynamics for a wide range of parameters. We show that excitation transfer between the emitters is highly sensitive to the properties of the hybrid photonic-plasmonic modes, demonstrating the potential of such structures for achieving control over emitter interactions.
• Abstract（参考訳）: ナノフォトニック構造を用いた複数の量子エミッタ間の相互作用の制御は、量子技術応用に非常に有望である。 しかし、複雑なナノ構造に対するそのような過程の理論的な記述は、電磁(EM)モードが原則として高次元連続体によって記述されるため、非常に要求の多いタスクである。 ここでは、離散モードの「最小」数を通して全EM場の量子化記述を可能にするアプローチを導入する。 これは、[Medina et al., Phys. Lett. Lett. 126, 093601 (2021)] における以前の研究を、任意の向きを持つ任意の数のエミッタの場合、エミッタレベル構造や双極子演算子に制限を加えることなく拡張する。 誘電体ナノスフィアに埋め込まれた金属二量体からなる金属誘電体フォトニック構造内に3つのエミッタを配置したモデルシステムに対するアプローチのパワーについて述べる。 この方法の計算能力の低さは、幅広いパラメータのダイナミクスを研究するのに適している。 我々は,エミッタ間の励起伝達がハイブリッドフォトニックプラズマモードの特性に非常に敏感であることを示し,エミッタ相互作用の制御を実現するためのそのような構造の可能性を示す。

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