論文の概要: Cavity engineering of solid-state materials without external driving
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.03172v1
- Date: Wed, 05 Feb 2025 13:45:59 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-06 14:23:44.980521
- Title: Cavity engineering of solid-state materials without external driving
- Title（参考訳）: 外部駆動を伴わない固体材料のキャビティ工学
- Authors: I-Te Lu, Dongbin Shin, Mark Kamper Svendsen, Simone Latini, Hannes Hübener, Michael Ruggenthaler, Angel Rubio,
- Abstract要約: 光学キャビティ内での電磁界の収束は、キャビティ内に埋め込まれた量子材料と閉じ込められた光子場との間の光-物質結合を強化することができる。
本稿では, 現実的な光学キャビティ内に埋め込まれた固体材料の光-物質相互作用を記述するための理論的枠組み, 特にab initio法について述べる。
キャビティ内の材料特性を調整するための最先端の理論的提案について論じる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: Confining electromagnetic fields inside an optical cavity can enhance the light-matter coupling between quantum materials embedded inside the cavity and the confined photon fields. When the interaction between the matter and the photon fields is strong enough, even the quantum vacuum field fluctuations of the photons confined in the cavity can alter the properties of the cavity-embedded solid-state materials at equilibrium and room temperature. This approach to engineering materials with light avoids fundamental issues of laser-induced transient matter states. To clearly differentiate this field from phenomena in driven systems, we call this emerging field cavity materials engineering. In this review, we first present theoretical frameworks, especially, ab initio methods, for describing light-matter interactions in solid-state materials embedded inside a realistic optical cavity. Next, we overview a few experimental breakthroughs in this domain, detailing how the ground state properties of materials can be altered within such confined photonic environments. Moreover, we discuss state-of-the-art theoretical proposals for tailoring material properties within cavities. Finally, we outline the key challenges and promising avenues for future research in this exciting field.
- Abstract（参考訳）: 光学キャビティ内での電磁界の収束は、キャビティ内に埋め込まれた量子材料と閉じ込められた光子場との間の光-物質結合を強化することができる。
物質と光子場の相互作用が十分に強いとき、空洞に閉じ込められた光子の量子真空場揺らぎでさえ、平衡と室温での空洞埋め込み固体材料の特性を変化させることができる。
光による工学材料へのこのアプローチは、レーザー誘起の過渡物質状態の根本的な問題を回避している。
この分野を駆動システムにおける現象と明確に区別するために、我々はこの新たなフィールドキャビティ材料工学と呼ぶ。
本稿では、まず、現実的な光学キャビティ内に埋め込まれた固体材料における光-物質相互作用を記述するための理論的枠組み、特にab initio法について述べる。
次に、この領域におけるいくつかの実験的なブレークスルーを概説し、このような制限されたフォトニック環境下で材料の基底状態がどう変化するかを詳述する。
さらに, キャビティ内における材料特性の調整に関する最新の理論的提案についても論じる。
最後に、このエキサイティングな分野での今後の研究の鍵となる課題と期待すべき道について概説する。
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