論文の概要: Uncovering the origin of bound state in the continuum

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.19678v1
• Date: Tue, 24 Jun 2025 14:45:40 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-25 19:48:23.678397
• Title: Uncovering the origin of bound state in the continuum
• Title（参考訳）: 連続体における有界状態の起源を明らかにする
• Authors: Zeyu Rao, Changling Zou, Yang Chen, Guangcan Guo, Ming Gong,
• Abstract要約: 連続体(BIC)と準BICの境界状態は、顕著な波動関数のクラスを表す。 バンド間の結合をチューニングすることで、準BICを正確にBICに変換することができることを示す。 従来の提案とは異なり、我々の理論は対称性の保護も位相的制約も必要とせず、マルチバンドモデルに拡張できる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 20.829392741289947
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Bound state in the continuum (BIC) and quasi-BIC represent a remarkable class of wave functions that disobey conventional intuition by exhibiting spatially localized modes embedded in the continuum spectrum. In recent years, these states have found important applications in interdisciplinary systems as a non-radiating mode with ultra-long lifetime. In these applications, a key question is how to convert a quasi-BIC into an exact BIC, and what the general criterion is for this transition. In this work, we uncover its origin using two steps in a two-band model with an arbitrary confining potential. Firstly, we demonstrate that a bound state coupled to a continuum band can yield quasi-BIC. Then, we show that tuning the coupling between the bands can convert the quasi-BIC into an exact BIC. In our theory, the real and complex poles of the spectra have a clear physical meaning for the quasi- and exact BICs, and we give the general criterion for exact BICs. Unlike previous proposals, our theory requires neither symmetry protection nor topological constraints and can be extended to a multiband model, providing a new framework for realizing BICs and offering new insights for their design in different fields, including photonics, acoustics, ultracold atoms and Bose-Einstein condensate with and without many-body interactions.
• Abstract（参考訳）: 連続体(BIC)と準BICの境界状態は、連続体スペクトルに埋め込まれた空間的局所化モードを示すことによって従来の直観に反する顕著な波動関数のクラスを表す。 近年、これらの状態は超長寿命の非放射モードとして学際的なシステムにおいて重要な応用を見出している。 これらの応用において、鍵となる疑問は、準BICを正確にBICに変換する方法と、この遷移に対する一般的な基準である。 本研究では、任意の閉包ポテンシャルを持つ2バンドモデルにおける2つのステップを用いて、その起源を明らかにする。 まず、連続体バンドに結合した有界状態が準BICが得られることを示す。 そこで,バンド間の結合を調整することで,準BICを正確にBICに変換することができることを示す。 我々の理論では、スペクトルの実極と複素極は準および正確なBICに対して明確な物理的意味を持ち、正確なBICに対して一般的な基準を与える。 従来の提案とは異なり、我々の理論は対称性の保護も位相的制約も必要とせず、BICを実現するための新しい枠組みを提供し、フォトニクス、音響学、超低温原子、ボース=アインシュタイン凝縮を含む様々な分野における設計のための新たな洞察を提供するマルチバンドモデルに拡張することができる。

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