論文の概要: Description of ultrastrong light-matter interaction through coupled harmonic oscillator models and their connection with cavity-QED Hamiltonians

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.11944v2
• Date: Wed, 19 Feb 2025 12:20:34 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-20 13:56:11.961896
• Title: Description of ultrastrong light-matter interaction through coupled harmonic oscillator models and their connection with cavity-QED Hamiltonians
• Title（参考訳）: 調和振動子モデルによる超強光-物質相互作用の記述とキャビティQEDハミルトニアンとの関係
• Authors: Unai Muniain, Javier Aizpurua, Rainer Hillenbrand, Luis Martín-Moreno, Ruben Esteban,
• Abstract要約: 共振器フォトンが双極子物質励起に結合するナノフォトニクス系の光および赤外応答について検討した。 結合調和振動子モデルの適切な選択は、量子モデルにおける反磁性項の有無に依存することを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: Classical coupled harmonic oscillator models are capable of describing the optical and infrared response of nanophotonic systems where a cavity photon couples to dipolar matter excitations. The distinct forms of coupling adopted in these classical models leads to different results in the ultrastrong coupling regime. To clarify the specific classical model required to address particular configurations, we establish a connection between each oscillator model and the equivalent cavity Quantum Electrodynamics description. We show that the proper choice of coupled harmonic oscillator model depends on the presence or absence of the diamagnetic term in the quantum models, linked to whether transverse or longitudinal electromagnetic fields mediate the coupling. This analysis also shows how to exploit the classical oscillator models to extract measurable information of the optical response, as demonstrated in three canonical photonic systems, and to describe the opening of the Reststrahlen band in the bulk dispersion of phononic materials
• Abstract（参考訳）: 古典的結合調和振動子モデルは、キャビティ光子が双極子物質励起に結合するナノフォトニクス系の光学的および赤外線応答を記述することができる。 これらの古典的モデルで採用されるカップリングの異なる形態は、超強カップリング機構において異なる結果をもたらす。 各振動子モデルと等価キャビティ量子力学記述との接続を確立する。 結合型高調波発振器モデルの適切な選択は、量子モデルにおける反磁性項の存在の有無に依存し、横方向電磁場と縦方向電磁場が結合を媒介するかどうかに関係していることを示す。 この分析はまた、古典振動子モデルを用いて光学応答の測定可能な情報を抽出する方法を示し、3つの正準フォトニック系で示されるように、また、フォノン材料のバルク分散におけるReststrahlenバンドの開口を記述する。

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