論文の概要: Raman-phonon-polariton condensation in a transversely pumped cavity

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.05257v1
• Date: Wed, 8 May 2024 17:59:31 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-05-09 13:45:01.145921
• Title: Raman-phonon-polariton condensation in a transversely pumped cavity
• Title（参考訳）: ラマンフォノン-ポラリトン凝縮による逆ポンプキャビティ
• Authors: Alexander N. Bourzutschky, Benjamin L. Lev, Jonathan Keeling,
• Abstract要約: 本稿では, 横ポンピングラマンスキームを用いて, フォノンポラリトンの実現に向けた新しいアプローチを提案する。 このような系がフォノン-ポラリトン凝縮体を実現する可能性があることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 44.99833362998488
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Phonon polaritons are hybrid states of light and matter that are typically realised when optically active phonons couple strongly to photons. We suggest a new approach to realising phonon polaritons, by employing a transverse-pumping Raman scheme, as used in experiments on cold atoms in optical cavities. This approach allows hybridisation between an optical cavity mode and any Raman-active phonon mode. Moreover, this approach enables one to tune the effective phonon-photon coupling by changing the strength of the transverse pumping light. We show that such a system may realise a phonon-polariton condensate. To do this, we find the stationary states and use Floquet theory to determine their stability. We thus identify distinct superradiant and lasing states in which the polariton modes are macroscopically populated. We map out the phase diagram of these states as a function of pump frequencies and strengths. Using parameters for transition metal dichalcogenides, we show that realisation of these phases may be practicably obtainable. The ability to manipulate phonon mode frequencies and attain steady-state populations of selected phonon modes provides a new tool for engineering correlated states of electrons.
• Abstract（参考訳）: フォノン・ポラリトン(英: Phonon polariton)は、光と物質のハイブリッド状態であり、光学活性フォノンが光子に強く結合すると一般的に実現される。 本稿では,光キャビティにおける低温原子実験において,横励起ラマン法を用いてフォノンポラリトンを実現するための新しい手法を提案する。 このアプローチは光学キャビティモードとラマンアクティブフォノンモードのハイブリッド化を可能にする。 さらに, 逆励起光の強度を変化させることで, 有効フォノン-光子結合を調整できる。 このような系はフォノン-ポラリトン凝縮体を実現する可能性がある。 これを実現するため、定常状態を見つけ、Floquet理論を用いて安定性を決定する。 そこで我々は, 偏光子モードが巨視的に分布する, 異なる超ラジアントおよびラジング状態を同定した。 これらの状態の位相図をポンプ周波数と強度の関数として表す。 遷移金属ジアルコゲナイドのパラメータを用いて, これらの相の実現は実用的に可能であることを示す。 フォノンモードの周波数を制御し、選択されたフォノンモードの定常状態の人口を達成する能力は、電子の工学的相関状態の新たなツールを提供する。

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