論文の概要: Polarition localization and spectroscopic properties of disordered
quantum emitters in spatially-extended microcavities
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.02909v1
- Date: Wed, 7 Sep 2022 03:36:33 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-27 16:01:07.021022
- Title: Polarition localization and spectroscopic properties of disordered
quantum emitters in spatially-extended microcavities
- Title（参考訳）: 空間拡大マイクロキャビティにおける乱れ量子エミッタの偏光局在と分光特性
- Authors: Georg Engelhardt and Jianshu Cao
- Abstract要約: 連続モード乱れTavis-Cummingsモデルを解き、固有状態、すなわち偏光子とその局在長のスペクトル特性と構造を予測する。
これらの予測は、数値的に正確な有限の大きさの計算によって確認され、キャビティにおける分光および輸送の測定に光を放つ。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Experiments have demonstrated that the strong light-matter coupling in
polaritonic microcavities significantly enhance conductivity. The theoretical
investigation is challenging, as one has to accurately describe both the
continuum of light modes and energetically, spatially and orientational
disorder of the quantum emitters. In this Letter, we exactly solve the
continuum-mode disordered Tavis-Cummings model and predict the spectral
properties and the structure of the eigenstates, i.e., the polaritons, and
their localization length. Independent of the dimension, all polaritons are
localized in space and decay exponentially with distance from the center. Yet,
the localization length diverges rapidly as the energy moves away from the
quantum emitter excitation energies, such that it by far exceeds the typical
length of microcavities. This defines a ballistic and a localized transport
regime. The localization length depends sensitively on the light-matter
interaction strength and can increase by more than one order of magnitude when
slightly increasing the interaction strength. Intriguingly, the localization
length can exhibit a turnover as a function of disorder, which is in contrast
to the monotonically decaying localization length for the celebrated Anderson
localization. The analytical predictions are confirmed by numerically exact
finite-size calculations and shed light on spectroscopic and transport
measurements in cavities.
- Abstract（参考訳）: 実験により、分極性マイクロキャビティにおける強い光物質結合が導電率を著しく向上させることが示された。
理論的研究は、光モードの連続体と量子エミッターのエネルギー的、空間的および方向的障害の両方を正確に記述する必要があるため、困難である。
本報告では,連続モード不規則tavis-cummingsモデルを正確に解き,固有状態,すなわちポラリトンとその局在長のスペクトル特性と構造を予測する。
次元とは独立に、全ての偏光子は空間に局在し、中心からの距離で指数関数的に崩壊する。
しかし、エネルギーが量子エミッター励起エネルギーから遠ざかるにつれて、局在長は急速に分散し、マイクロキャビティの典型的な長さをはるかに超える。
これは弾道と局所的な輸送体制を定義する。
局在長は光-物質相互作用強度に敏感に依存し、相互作用強度をわずかに増加させると1桁以上増大する。
興味深いことに、局在長は障害の関数としてターンオーバーを示すことができ、これは有名なアンダーソン局在の単調に減衰する局在長とは対照的である。
解析予測は, キャビティ内における分光・輸送測定の数値的厳密な有限次元計算とシェドライトによって確認される。
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