論文の概要: CUT-E as a $1/N$ expansion for multiscale molecular polariton dynamics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.14175v1
• Date: Fri, 18 Oct 2024 04:56:48 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-10-21 14:24:19.004236
• Title: CUT-E as a $1/N$ expansion for multiscale molecular polariton dynamics
• Title（参考訳）: マルチスケール分子偏光子ダイナミクスのための1/N$展開としてのCUT-E
• Authors: Juan B. Pérez-Sánchez, Arghadip Koner, Sricharan Raghavan-Chitra, Joel Yuen-Zhou,
• Abstract要約: 分子分極は、N$分子のアンサンブルと光学モードの集団結合が個々の光子と分子線幅を超えたときに起こる。 最近開発されたボゾン化技術に基づくCUT-Eの新規な導出法を提案する。 我々は、物理学の他の分野においてユビキタスな1/N$拡張とのつながりを定めており、この形式主義のこれまで解明されていなかった重要な側面がある。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: Molecular polaritons arise when the collective coupling between an ensemble of $N$ molecules and an optical mode exceeds individual photon and molecular linewidths. The complexity of their description stems from their multiscale nature, where the local dynamics on each molecule can, in principle, be influenced by the collective behavior of the entire ensemble. To address this, we previously introduced a formalism called collective dynamics using truncated equations (CUT-E). CUT-E approaches the problem in two stages. First, it exploits permutational symmetries to obtain a substantial simplification of the problem. However, this is often insufficient for parameter regimes relevant to most experiments. Second, it takes the exact solution of the problem in the $N\to\infty$ limit as a reference and derives systematic $\mathcal{O}(1/N)$ corrections. Here we provide a novel derivation of CUT-E based on recently developed bosonization techniques. We lay down its connections with $1/N$ expansions that are ubiquitous in other fields of physics, and present previously unexplored key aspects of this formalism, including various types of approximations and extensions to high excitation manifolds.
• Abstract（参考訳）: 分子分極は、N$分子のアンサンブルと光学モードの集団結合が個々の光子と分子線幅を超えたときに起こる。 それらの説明の複雑さは、各分子の局所力学が、原理的には、アンサンブル全体の集合的挙動に影響される、多スケールの性質に起因している。 この問題に対処するために、我々は以前、truncated equations (CUT-E) を用いた集合力学と呼ばれる定式化を導入しました。 CUT-Eは2段階でこの問題にアプローチする。 まず、置換対称性を利用して問題を大幅に単純化する。 しかし、これはほとんどの実験に関係のあるパラメータ規則には不十分であることが多い。 第二に、$N\to\infty$制限における問題の正確な解を参照として取り、体系的な$\mathcal{O}(1/N)$補正を導出する。 本稿では,最近開発されたボゾン化技術に基づくCUT-Eの新規な導出について述べる。 我々は、他の物理学の分野ではユビキタスな1/N$展開と関係を保ち、様々な種類の近似や高励起多様体への拡張を含む、この形式主義の未解明の鍵となる側面を現在持っている。

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