論文の概要: Can we observe non-perturbative vacuum shifts in cavity QED?

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.08675v1
• Date: Fri, 16 Dec 2022 19:00:15 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-09 13:10:40.892774
• Title: Can we observe non-perturbative vacuum shifts in cavity QED?
• Title（参考訳）: キャビティqedにおける非摂動真空シフトを観測できるか?
• Authors: Roc\'io S\'aez-Bl\'azquez, Daniele de Bernardis, Johannes Feist, and Peter Rabl
• Abstract要約: 本研究は, 真空誘起補正を行うには, 監禁だけでは不十分であることを示す。 プラズモンやエンジニアリングされたLC共鳴のような高インピーダンスモードの存在は、これらの効果を劇的に増加させる。 少なくとも原則として、光-物質相互作用が非摂動的になる体制にアクセスすることは可能である。
• 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 address the fundamental question whether or not it is possible to achieve conditions under which the coupling of a single dipole to a strongly confined electromagnetic vacuum can result in non-perturbative corrections to the dipole's ground state. To do so we consider two simplified, but otherwise rather generic cavity QED setups, which allow us to derive analytic expressions for the total ground state energy and to distinguish explicitly between purely electrostatic and genuine vacuum-induced contributions. Importantly, this derivation takes the full electromagnetic spectrum into account while avoiding any ambiguities arising from an ad-hoc mode truncation. Our findings show that while the effect of confinement per se is not enough to result in substantial vacuum-induced corrections, the presence of high-impedance modes, such as plasmons or engineered LC resonances, can drastically increase these effects. Therefore, we conclude that with appropriately designed experiments it is at least in principle possible to access a regime where light-matter interactions become non-perturbative.
• Abstract（参考訳）: 我々は、単一双極子の強い閉じ込められた電磁真空とのカップリングが、双極子の基底状態に対する非摂動補正をもたらすという条件を達成できるかどうかという根本的な問題に対処する。 そこで我々は, 地中エネルギーに関する解析式を導出し, 純粋に静電気的, 純粋に真空誘起の寄与をはっきりと区別できる2つの簡易な空洞QED構成を考える。 この導出は、アドホックモードの乱れから生じる曖昧さを回避しつつ、完全な電磁スペクトルを考慮に入れている。 以上の結果から, 減圧効果は真空誘起補正に十分ではないものの, プラズモンやLC共振器などの高インピーダンスモードの存在は, これらの効果を大幅に増大させる可能性が示唆された。 したがって、適切に設計された実験では、少なくとも原則として、光物質相互作用が非摂動的になる状態にアクセスできると結論付ける。

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