論文の概要: Dynamical Casimir Effects: The Need for Nonlocality in Time-Varying Dispersive Nanophotonics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.15504v1
- Date: Wed, 28 Aug 2024 03:20:35 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-08-29 17:22:57.313305
- Title: Dynamical Casimir Effects: The Need for Nonlocality in Time-Varying Dispersive Nanophotonics
- Title（参考訳）: 動的カシミール効果:時間変化型分散ナノフォトニクスにおける非局在性の必要性
- Authors: S. Ali Hassani Gangaraj, George Hanson, Francesco Monticone,
- Abstract要約: 時間変化周波数分散ナノフォトニクス系におけるカシミール効果における物質非局在性の役割について論じる。
局所モデルは、絡み合ったポラリトン対の放出速度のばらつきなど、非物理的予測につながる可能性があることを示す。
我々の研究は、ナノフォトニクスの新しいフロンティアにおける非局所的な効果の重要性に光を当てている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.40964539027092906
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Both real and virtual photons can be involved in light-matter interactions. A famous example of the observable implications of virtual photons -- vacuum fluctuations of the quantum electromagnetic field -- is the Casimir effect. Since quantum vacuum effects are weak, various mechanisms have been proposed to enhance and engineer them, ranging from static, e.g., strong optical resonances, to dynamic, e.g., systems with moving boundaries or time-varying optical properties, or a combination of them. In this Letter, we discuss the role of material nonlocality (spatial dispersion) in dynamical Casimir effects in time-varying frequency-dispersive nanophotonic systems. We first show that local models may lead to nonphysical predictions, such as diverging emission rates of entangled polariton pairs. We then theoretically demonstrate that nonlocality regularizes this behavior by correcting the asymptotic response of the system for large wavevectors and reveals physical effects missed by local models, including a significant broadening of the emission rate distribution, which are relevant for future experimental observations. Our work sheds light on the importance of nonlocal effects in this new frontier of nanophotonics.
- Abstract（参考訳）: 実光子と仮想光子はどちらも光-物質相互作用に関与する。
量子電磁場の真空ゆらぎである仮想光子の観測可能な意味の有名な例は、カシミール効果である。
量子真空効果は弱いため、静的(例えば、強い光共鳴)から動的(例えば、移動境界を持つ系、時間変化の光学特性を持つ系、あるいはそれらの組み合わせ)まで、様々なメカニズムが提案されている。
本稿では,時間変化周波数分散ナノフォトニクス系における動的カシミール効果における物質非局所性(空間分散)の役割について論じる。
まず、局所モデルは、絡み合ったポラリトン対の放出速度のばらつきなど、非物理的予測につながる可能性があることを示す。
次に, 非局所性は, 大きな波動ベクトルに対する系の漸近応答を補正することにより, この挙動を正則化することを示した。
我々の研究は、ナノフォトニクスの新しいフロンティアにおける非局所的な効果の重要性に光を当てている。
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