論文の概要: Degenerate parametric down-conversion facilitated by exciton-plasmon
polariton states in nonlinear plasmonic cavity
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2208.03929v2
- Date: Tue, 24 Jan 2023 21:01:42 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-01 21:56:54.613148
- Title: Degenerate parametric down-conversion facilitated by exciton-plasmon
polariton states in nonlinear plasmonic cavity
- Title（参考訳）: 非線形プラズモニックキャビティにおける励起子-プラズモンポラリトン状態による縮退パラメトリックダウンコンバージョン
- Authors: Andrei Piryatinski and Maxim Sukharev
- Abstract要約: 非線形プラズモン空洞の単一表面プラズモン (SP) モードに近接場相互作用により結合した2レベル量子エミッタ (QEs) のアンサンブルにおける縮退パラメトリックダウンコンバージョン (DPDC) の効果について検討した。
強い結合状態を考えると, 定常状態と定常状態の相転移に起因する臨界SP-QE結合が見つかる。
系の定常状態の上の揺らぎを調べることで、我々は新しい初等励起、すなわち2-SP量子と単一励起によって形成される励起子-プラズモン偏光子を予測する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We study the effect of degenerate parametric down-conversion (DPDC) in an
ensemble of two-level quantum emitters (QEs) coupled via near-field
interactions to a single surface plasmon (SP) mode of a nonlinear plasmonic
cavity. For this purpose, we develop a quantum driven-dissipative model
capturing non-equilibrium dynamics of the system in which incoherently pumped
QEs have transition frequency tuned near the second-harmonic response of the
SPs. Considering the strong coupling regime, i.e., the SP-QE interaction rate
exceeds system dissipation rates, we find a critical SP-QE coupling attributed
to the phase transition between normal and lasing steady states. Examining
fluctuations above the system's steady states, we predict new elementary
excitations, namely, the exciton-plasmon polaritons formed by the two-SP quanta
and single-exciton states of QEs. The contribution of two-SP quanta results in
the linear scaling of the SP-QE interaction rate with the number of QEs, ${\cal
N}_o$, as opposed to the $\sqrt{{\cal N}_o}$-scaling known for the Dicke and
Tavis-Cummings models. We further examine how SP-QE interaction scaling affects
the polariton dispersions and power spectra in the vicinity of the critical
coupling. For this purpose, we compare the calculation results assuming a
finite ensemble of QEs and the model thermodynamic limit. The calculated power
spectra predict an interplay of coherent photon emission by QEs near the
second-harmonic frequency and correlated photon-pair emission at the
fundamental frequency by the SPs (i.e., the photonic DPDC effect).
- Abstract（参考訳）: 非線形プラズモン空洞の単一表面プラズモン (SP) モードに近接場相互作用により結合した2レベル量子エミッタ (QEs) のアンサンブルにおける縮退パラメトリックダウンコンバージョン (DPDC) の効果について検討した。
本研究では,SPの2次高調波応答付近に非整合QEが遷移周波数を調整した系の非平衡力学を捉える量子駆動散逸モデルを開発する。
強い結合状態、すなわちSP-QE相互作用速度が系の散逸速度を超えることを考えると、通常の定常状態と溶出状態の相転移に起因する臨界SP-QE結合が見つかる。
システムの定常状態を超えるゆらぎを調べることで、新しい初等励起、すなわち2sp量子数とqesの単一励起状態によって形成される励起子-プラズモンポラリトンを予測する。
2-SP量子の寄与は、Dicke と Tavis-Cummings モデルで知られている $\sqrt{{\cal N}_o}$-scaling とは対照的に、SP-QE 相互作用速度と QEs の数である ${\cal N}_o$ との線形スケーリングをもたらす。
さらに,SP-QE相互作用のスケーリングが臨界結合近傍の偏光子分散とパワースペクトルに与える影響について検討した。
この目的のために、QEの有限アンサンブルとモデル熱力学限界を仮定した計算結果を比較する。
算出されたパワースペクトルは、第2高調波周波数近傍のQEによるコヒーレント光子放出と、SPによる基本周波数における相関光子対放出(フォトニックDPDC効果)との相互作用を予測する。
関連論文リスト
- Simulating polaritonic ground states on noisy quantum devices [0.0]
小型でノイズの多い量子デバイス上で電子-光子結合系をシミュレーションするための一般的なフレームワークを提案する。
化学的精度を達成するために, 量子ビット還元法における様々な対称性を利用する。
化学反応性に基本的に関係している基底状態エネルギーと光子数という2つの特性を測る。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-10-03T14:45:54Z) - Single site-controlled inverted pyramidal InGaAs QD-nanocavity operating
at the onset of the strong coupling regime [15.529347711119406]
GaAsフォトニック結晶空洞の反極における単サイト制御逆ピラミッド型InGaAs QDは、実際のオンチップフォトニック量子情報処理に非常に有望である。
ここでは, フォノンを介するコヒーレントな励起子-光子相互作用の開始点を明らかにする。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-04-21T21:29:17Z) - Photoinduced prethermal order parameter dynamics in the two-dimensional
large-$N$ Hubbard-Heisenberg model [77.34726150561087]
2次元相関電子モデルにおいて、競合する秩序相の微視的ダイナミクスについて検討する。
2つの競合する位相間の光誘起遷移をシミュレートする。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-05-13T13:13:31Z) - Quantum correlations, entanglement spectrum and coherence of
two-particle reduced density matrix in the Extended Hubbard Model [62.997667081978825]
半充填時の一次元拡張ハバードモデルの基底状態特性について検討する。
特に超伝導領域では, エンタングルメントスペクトルが支配的な一重項(SS)と三重項(TS)のペアリング順序の遷移を信号する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-10-29T21:02:24Z) - Distant emitters in ultrastrong waveguide QED: Ground-state properties
and non-Markovian dynamics [0.0]
1次元のオーミック導波路に結合した2つの遠方2レベルエミッタ系の特性について検討した。
いわゆる超強結合系における2つの遠方エミッタの遅延フィードバック効果から生じる非マルコビアン性を導入する。
特に、我々はフェルミの2原子問題を再考し、初期の相関関係が対称状態と反対称状態の2つの異なる進化をもたらすことを示した。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-05T19:21:00Z) - Coherence of resonant light-matter interaction in the strong-coupling
limit [0.0]
我々は、コヒーレント駆動キャビティモードに結合した2状態原子で散乱した光子のスペクトルと強度相関関数の解析式を導出した。
我々は、駆動場振幅を増大させ、第二次散逸量子相転移を構成する臨界点にアプローチする。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-05-27T13:17:28Z) - Resonant Interaction of Modulation-correlated Quantum Electron
Wavepackets with Bound Electron States [1.5834272714102895]
FEBERIは、周期的に密度が束縛された自由電子と量子2レベル系の共鳴非弾性相互作用である。
本稿では、電子が量子電子波束(QEW)として表されるモデルにおいて、この相互作用に対する包括的な相対論的量子力学的理論を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-10-29T17:00:06Z) - Doubly Modulated Optical Lattice Clock Interference and Topology [17.566717348287685]
我々は、光学格子クロック(OLC)システムにおいて、格子レーザの周波数とラビ周波数を同時に変調する。
OLCの超高精度および超安定性により、相対位相は微調整できる。
固有エネルギーを実験的に検出することにより、実効的なフロケハミルトニアンと高い巻数を持つ1次元トポロジカル絶縁体の関係を実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-09-24T13:20:35Z) - Quantized quasinormal mode description of non-linear cavity QED effects
from coupled resonators with a Fano-like resonance [2.2399170518036917]
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。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-06-08T12:26:14Z) - Theory of waveguide-QED with moving emitters [68.8204255655161]
単一励起部分空間における導波路と移動量子エミッタで構成されるシステムについて検討する。
まず、単一移動量子エミッタからの単一光子散乱を特徴付け、非相互伝達とリコイル誘起の量子エミッタ運動エネルギーの低減の両方を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-03-20T12:14:10Z) - Entanglement robustness to excitonic spin precession in a quantum dot [43.55994393060723]
半導体量子ドット(英: semiconductor quantum dot、QD)は、偏光束縛光子対を生成するための魅力的な資源である。
励起微細構造分割(FSS)の異なるQD群における励起スピン沈着(フリップフロップ)について検討する。
この結果から,コヒーレントプロセスは,システムの固有状態を変化させつつも,QDの絡み合いが影響を受けないことが判明した。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-01-31T13:50:51Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。