論文の概要: There is no ultrastrong coupling with photons

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.00702v1
• Date: Fri, 01 Aug 2025 15:18:06 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-08-04 18:08:53.929816
• Title: There is no ultrastrong coupling with photons
• Title（参考訳）: 光子との超強結合は存在しない
• Authors: Diego Fernández de la Pradilla, Esteban Moreno, Johannes Feist,
• Abstract要約: 超強結合光マター系の理論は、エミッターと構造によって支持される伝播光子モードとの相互作用から生じると仮定する。 この記述は、エミッタと構造電荷の間のクーロン相互作用を破棄する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Theoretical accounts of ultrastrongly coupled light-matter systems commonly assume that it arises from the interaction of an emitter with propagating photon modes supported by a structure, understanding photons as the excitations of the transverse electromagnetic field. This description discards the Coulomb interaction between the emitter and structure charges. Here, we show with a general argument based on electromagnetic constraints that the emitter-photon coupling strength is fundamentally limited. Accordingly, we conclude that the ultrastrong coupling regime cannot be reached with photons. Instead, it must originate from the Coulomb interactions between charges. A further corollary is that the so-called polarization self-energy term does not need to be included. We illustrate our claims by solving an analytical model of the paradigmatic case of an emitter next to a metallic nanosphere. These findings shed light on the fundamental processes underlying ultrastrong coupling, clarify the role of the polarization self-energy term and compel a reevaluation of previous literature.
• Abstract（参考訳）: 超強結合型光マター系の理論的な説明は、通常はそれが構造によって支持される伝播光子モードとエミッタの相互作用から生じると仮定し、超強結合型光マター系の励起として光子を理解する。 この記述は、エミッタと構造電荷の間のクーロン相互作用を破棄する。 ここでは、エミッタ-光子結合強度が基本的に制限されているという電磁的制約に基づく一般的な議論を示す。 したがって、超強結合状態は光子では到達できない。 代わりに、電荷間のクーロン相互作用に由来する必要がある。 さらなる結論として、いわゆる偏極自己エネルギー項を含まないことが挙げられる。 金属ナノスフィアの隣のエミッタのパラダイムケースの解析モデルを解くことで、我々の主張を説明する。 これらの知見は, 超強結合の基礎過程に光を当て, 偏極自己エネルギー項の役割を明らかにし, 過去の文献の再評価を強制した。

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