論文の概要: Hidden nonlinear optical susceptibilities in linear polaritonic spectra
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.09039v2
- Date: Sat, 16 Nov 2024 08:30:07 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-11-19 10:50:28.652586
- Title: Hidden nonlinear optical susceptibilities in linear polaritonic spectra
- Title（参考訳）: 線形偏光スペクトルにおける隠れ非線形光感受性
- Authors: Arghadip Koner, Joel Yuen-Zhou,
- Abstract要約: マイクロキャビティ光子モードに結合した$N$分子によって形成される分子偏光子の線形スペクトルは通常、古典的な線形光学によってよく説明される。
真空を媒介とする分子ラマン過程により、これまで見過ごされていた有限サイズの量子補正を明らかにする偏光性線形スペクトルの一般式を導出する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: Linear spectra of molecular polaritons formed by $N$ molecules coupled to a microcavity photon mode are usually well described by classical linear optics, raising the question of where the expected nonlinear effects in these strongly coupled systems are. In this work, we derive a general expression for the polaritonic linear spectra that reveal previously overlooked finite-size quantum corrections due to vacuum-mediated molecular Raman processes. Using a $1/N$ expansion, we demonstrate that these nonlinearities are suppressed in typical low-Q cavities due to an emergent timescale separation in polariton dynamics yet manifest in high-Q single-mode cavities where the photon loss is comparable to the single-molecule light-matter coupling strength.
- Abstract（参考訳）: マイクロキャビティ光子モードに結合した$N$分子によって形成される分子偏光子の線形スペクトルは、古典線形光学によってよく説明され、これらの強い結合系における期待される非線形効果がどこにあるのかという疑問が提起される。
本研究では、真空を媒介とする分子ラマン過程により、これまで見過ごされていた有限サイズの量子補正を明らかにする分極性線形スペクトルの一般式を導出する。
1/N$展開を用いることで、光子損失が単一分子の光-物質結合強度に匹敵する高Q単一モードキャビティにおいて、偏光子ダイナミクスの急激な時間スケール分離により、これらの非線形性が典型的な低Qキャビティで抑制されることを示した。
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