論文の概要: Effective models for quantum optics with multilayer open cavities
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.06379v1
- Date: Tue, 8 Oct 2024 21:23:28 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-11-01 06:09:19.636934
- Title: Effective models for quantum optics with multilayer open cavities
- Title（参考訳）: 多層開口キャビティを持つ量子光学の有効モデル
- Authors: Astghik Saharyan, Juan-Rafael Álvarez, Axel Kuhn, Stéphane Guérin,
- Abstract要約: 本研究では, 外部をシステムの一部として扱う新しい手法を用いて, 開放空洞の力学について検討する。
特に, キャビティミラーの多層構造がもたらす影響から, キャビティ・リザーバ・システムの記述は, ミラーの構造が無視されているものと異なる可能性が示唆された。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Effective models to describe the dynamics of an open cavity have been extensively discussed in the literature. In many of these models the cavity leakage to the outside is treated as a loss introduced phenomenologically. In contrast to these, we focus here on characterizing the outgoing photon using a novel approach where the outside is treated as part of the system. In such a global system, in order to separately characterize the photon inside and outside cavity, we demonstrate a first-principle derivation of a coherent cavity-reservoir coupling function for cavities with mirrors consisting of a stack of dielectric layers. In particular, we show that due to the effects induced by the multilayer nature of the cavity mirror, even in the standardly defined high-finesse cavity regime, the cavity-reservoir system description might differ from the one where the structure of the mirror is neglected. Based on this, we define a generalized cavity response function and a cavity-reservoir coupling function, which account for the longitudinal geometric structure of the cavity mirror. This allows us to define an effective reflectivity for the cavity with a multilayer mirror as if it was sitting in a well-defined effective mirror plane. We estimate the error of such a definition by considering cavities of different lengths and mirror structures. Finally, we apply this model to characterize the dynamics of a single photon produced in such a cavity and propagating outside.
- Abstract（参考訳）: 開空洞の力学を記述する効果的なモデルが文献で広く議論されている。
これらのモデルの多くは、外部への空洞の漏れは、現象学的に導入された損失として扱われる。
これらとは対照的に、我々は、外部をシステムの一部として扱う新しいアプローチを用いて、外部光子を特徴付けることに重点を置いている。
このような大域的なシステムでは、光子を内部と外部のキャビティを別々に特徴付けるために、誘電体層からなるミラーを持つキャビティに対するコヒーレントキャビティ-貯留層結合関数の第一原理的導出を示す。
特に, キャビティミラーの多層構造によって引き起こされる影響から, キャビティ・リザーバ・システムの記述は, ミラーの構造が無視されているものとは異なっている可能性が示唆された。
これに基づいて,キャビティミラーの長手形状構造を考慮した一般化キャビティ応答関数とキャビティ-貯留結合関数を定義する。
これにより,多層ミラーを用いたキャビティの有効反射率を,十分に定義された有効鏡面に収まるように定義することができる。
異なる長さとミラー構造の空洞を考慮し,そのような定義の誤差を推定する。
最後に、このようなキャビティ内で生成され、外部に伝播する単一光子のダイナミクスを特徴付けるために、このモデルを適用する。
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